Голосеменные растения опыляются
Отличия покрытосеменных и голосеменных — Науколандия
Покрытосеменные растения в процессе развития жизни на Земле появились позже голосеменных, т. е. они произошли от них. Однако покрытосеменные имеют более совершенное строение. Это им позволило не только шире расселиться по Земле, чем голосеменным, но и намного превзойти их по количеству видов. Так голосеменных насчитывается около 1 тысячи видов. В то время как покрытосеменных более 300 тысяч видов.
В чем же основные отличия покрытосеменных, которые позволили им так превзойти голосеменные?
Во-первых, это появление цветка как органа полового размножения, сочетающего в себе ряд признаков, повышающих шансы на опыление, оплодотворение, созревание и распространение семян. Так в цветке семязачаток защищен завязью.
У покрытосеменных наблюдается так называемое двойное оплодотворение, когда спермии из пыльцевого зерна, попавшего на пестик, оплодотворяют и яйцеклетку, и другую клетку. Это другая клетка дает развитие так называемому эндосперму, который служит для питания будущего зародыша. У голосеменных тоже есть эндосперм. Однако он развивается только из клеток материнского организма.
Другим преимуществом покрытосеменных является образование плода. Он образуется из частей цветка и служит для защиты и распространения семян. Например, животные и птицы, съедая плоды деревьев, не переваривают семена, заключенные в плодах. Семена выходят с пометом на удаленном расстоянии от материнского растения, обеспечивая его распространение на большой территории. Кроме того, плоды могут быть приспособлены для распространения ветром, или цепляться за животных (вспомните репейник). У голосеменных все проще. Их семена обычно просто высыпают из шишек и в лучшем случае разносятся ветром.
Покрытосеменные сделали шаг вперед и в опылении. Они не только опыляются ветром, но и насекомыми, даже колибри и летучими мышами. У насекомоопыляемых растений больше шансов быть опыленными. Им не требуется вырабатывать большое количество пыльцы.
У покрытосеменных более развитая проводящая система. Если у голосеменных вода двигается вверх только по трахеидам, и ее ток весьма слабый, то у покрытосеменных кроме этого появляются сосуды, по которым вода двигается быстрее. И у голосеменных, и у покрытосеменных есть ситовидные трубки. По ним двигаются органические вещества, полученные в результате фотосинтеза. У покрытосеменных ситовидные трубки имеют более сложное строение.
Покрытосеменные имеют более совершенные приспособления в расположении листьев и веток. Это позволяет им более эффективно улавливать солнечный свет, а значит, процесс фотосинтеза в них идет активнее.
Среди покрытосеменных есть древовидные формы (кустарники и деревья) и травы. Среди голосеменных трав нет. Отсюда можно считать, что травы среди покрытосеменных — это более эволюционно новая жизненная форма. Ведь если покрытосеменные произошли от голосеменных, а все голосеменные древовидные, то первые покрытосеменные были скорее всего деревьями.
scienceland.info
ГОЛОСЕМЕННЫЕ - РАЗНООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ - Биология 6 класс Костиков И.Ю. - Образование
Тема 4. РАЗНООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ
§42. ГОЛОСЕМЕННЫЕ
Вы узнаете, что такое голосеменные растения, чем они отличаются от покрытосеменных и насколько они разнообразны.
Все голосеменные являются хвойными? Почему ель вечнозеленая? Где растет тис ягодный?
Для голосеменных характерны те же вегетативные органы, что и для цветковых растений, но они не имеют цветки, а следовательно, и пестика с рыльцем и плода.
Представителей голосеменных в современной флоре Земли немного, около 800 видов. Все они без исключения — древесные растения (деревья и кустарники). Распространены голосеменные на всех континентах, кроме Антарктиды, и во всех климатических зонах, в засушливых, умеренно увлажненных и чрезмерно влажных местностях. Они образуют тайгу Сибири, хвойные и смешанные леса Европы и Азии и даже леса в горах Южной Америки. Ни один представитель голосеменных не живет в водной среде.
Распространяются и размножаются голосеменные семенами. Рассмотрим этот процесс на примере сосны обыкновенной (рис. 179). У сосны нет цветков, но образуются шишки. На верхушках молодых побегов заметны небольшие нынешние женские шишки красноватого цвета. На старших ветвях можно увидеть зеленые прошлогодние шишки, имеют длину несколько сантиметров. На позапрошлогодних ветках вы найдете коричневые и сухие шишки. На некоторых молодых побегах находятся мелкие мужские желтого цвета.
Шишка состоит из оси и чешуй. Шишки бывают женскими и мужскими. На чешуйкам женских шишек сосны образуются по два семенных зачатки. Чешуи мужских шишек имеют пару пыльцевых мешков, где развивается пыльца.
Рис. 179. Сосна обыкновенная
Штыка — видоизмененный укороченный побег голосеменных, который образует пыльцевые мешки или семенные зачатки.
Рис. 180. Размножение сосны обыкновенной
В начале лета первого года существования женской шишки ее семенные зачатки не готовы к оплодотворению, а только — до опыления (рис. 180). В это время чешуйки шишки расходятся. В пыльцевых мешках мужских шишек образуются пыльцевые верна, в оболочках которых имеются две воздушные мешки. Ветер разносит пыльцу. Пыльцевые зерна прилипают к капельки воды, что выступает из семенного зачатка. Пилкове зерно проростав — образует пыльцевую трубку, которая врастает в семенной зачаток. После опыления чешуйки женской шишки закрываются, шишка покрывается смолой и приобретает зеленый цвет.
В следующем году в женских шишках в семенном зачатке образуется особая ткань — эндосперм голосеменных. Из части клеток образуется несколько женских половых органов с яйцеклетками, остальные клеток запасает питательные вещества. В пыльцевых трубках образуется по два спермы. Пыльцевая трубка дорастает до яйцеклетки, разрывается, и один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку. Из зиготы развивается зародыш будущей сосны. Остатки покрова семенного зачатка, зародыш и эндосперм образуют молодую семя.
В начале весны третьего года семена полностью созревают. Тогда шишки высыхают, приобретают коричневый цвет и раскрываются, высыпая зрелые семена. У сосны звичайнії они имеют плівчате крыло, которое способствует распространению ветром. В других голосеменных опыление, оплодотворение и созревание семян могут происходить в течение одного года.
Большинству из вас голосеменные растения известны как хвойные деревья и кустарники (рис. 181). Они имеют иглообразные листья — хвоинки. В лесных насаждениях умеренного климата чаще всего встречаются сосна, ель, пихта и лиственница. Они дают ценную древесину, а также живицу — смолу, которая накапливается в специальных каналах в древесине.
Хвоїна — голкоподібний видоизмененный листок голосеменных.
Рис. 181. Хвоїна: а— ель, б—пихта; — лиственница Европейская; г—сосна кедровая; д—можжевельник обыкновенный; в — кипарис
Опасным представителем голосеменных является тис ягодный (рис. 182), естественные насаждения которой еще сохранились в Карпатах. Это растение имеет много декоративных форм, которые могут быть как небольшими деревьями, так и кустарниками. Они выдерживают значительное затенение. Тыс не образует женских шишек. Его черные семечки развиваются на верхушках коротких побегов, а при основе имеют чашоподібний сочный придаток красного цвета. Этот придаток привлекает птиц, которые разносят семена. Но а этим растением следует быть очень осторожными, поскольку во всех ее частях много ядовитых веществ.
Однако голосеменные очень разнообразны и кроме хвойных растений представлены многими другими, которые описаны в рубрике «Для любознательных» в конце этого параграфа.
Рис. 182.Тис ягодный
ВЫВОДЫ
1. Голосеменные — разнообразная группа растений, которая сыграла важную роль в природе и жизни человека.
2. Голосеменные имеют те же вегетативные органы, что и цветковые растения, но в них отсутствует цветок, а следовательно, и пестик с рыльцем и плод.
3. Во время опыления семенной зачаток голосеменных улавливает пыльцу с помощью капельки воды, которую он выделяет.
4. У большинства видов голосеменных спермии транспортирует до яйцеклетки пыльцевая трубка.
5. Эндосперм голосеменных развивается до оплодотворения, двойного оплодотворения нет.
ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ, КОТОРЫЕ НУЖНО УСВОИТЬ
Голосеменные, шишка, хвоїнка.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. КАК человек использует голосеменные?
2. Какое строение имеют шишки сосны?
3. Когда и как происходит опыление у сосны?
4. Где и когда образуются яйцеклетки сосны?
5. Когда оплодотворяется яйцеклетка сосны?
6. Какие виды хвойных вы знаете?
ЗАДАЧИ
Вспомните, как происходит размножение папоротников и цветковых растений. Заполните в тетради таблицу.
Признак | Группа растений | ||
Папоротники | Голосеменные | Цветочные растения | |
Место образования мужских и женских половых клеток |
|
|
|
Наличие или отсутствие пыльцы и опыления |
|
|
|
Необходимость воды для опыления |
|
|
|
Необходимость воды для оплодотворения |
|
|
|
С помощью чего распространяются |
|
|
|
Проанализируйте таблицу. Что общего с этими признаками у голосеменных с папоротниками и цветковыми растениями? Какая группа растений меньше, а какая больше всего приспособлена к условиям суши?
ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
Голосеменные, которые не имеют хвои
В наших парках иногда можно увидеть гинкго билоба (рис. 183). До ледникового периода этот вид имел практически всемирное распространение, но сейчас естественные леса гинкго возможно сохранились в давких районах Китая. Это дерево может достигать 40 м высотой. Оно имеет веерообразные, часто двулопастные листья с вильчастим жилкованием. Семечка в гинкго крупные, с сочным желто-оранжевым внешним слоем покрова, размером и видом напоминающие костянки алычи. В листьях гинкго много полезных соединений, которые используют для лечения заболеваний сосудов ног, сердца и мозга человека.
Саговики (рис. 184) потирані в тропиках и субтропиках, во влажных лесах и полупустынях Африки, Америки, Азии и Австралии. Эти растения подобны пальмам — с массивным, почти на разветвленным стволом и крупными рассеченными листьями. Саговики используют в озеленении помещений и их часто путают с пальмами.
Оболонконасінні имеют дополнительный покров вокруг семени (рис. 185). В степной зоне Украины растет небольшой кустик эфедра. Это растение дало название веществе, которое используют в медицине — эфедрина. Ближайшие семьями эфедры является гнетуми — деревья и лианы влажных тропиков с широкими листьями, а также почти фантастическое растение — вельвичия удивительная из пустынь юго-западной Африки. Вельвичия имеет всего два листа, которые нарастают в основе и постепенно разрушаются на концах в течение всей жизни растения, возраст которого может превышать 1000 лет.
Рис. 183. Гинкго билоба (побег с листьями и семенами)
Рис. 184. Саговик (растение с мужской шишкой)
Рис. 185. Оболонконасінні: а—эфедра; б—гнетум; в — вельвичия
Голосеменные. Общая характеристика голосеменных | Учеба-Легко.РФ
Все семенные растения, в отличие от споровых растений, размножающихся семенами. Это дает им определенные преимущества: спора - лишь одна клетка; семя - многоклеточный образование, содержит зародыш будущего растения и запас питательных веществ, покрытая кожицей, которая защищает зародыш от неблагоприятных воздействий окружающей среды. В семенных растений оплодотворение предшествует опыление, перенесения пыльцевых зерен (образований, где содержатся мужские половые клетки) в семенных зачатков (образований, в которых содержатся женские половые клетки). Опыление осуществляется при помощи ветра, животных и т.д.. Половой процесс не зависит от наличия воды.
Возникли первые семенные растения еще в середине девона (360 млн лет назад), их господство началось значительно позже, вероятно, с изменениями климата (увеличение засушливости и похолодания) в мезозое. Семенные растения очень разнообразны, но имеют общие черты строения: в них есть корни, побеги и органы, обеспечивающие их размножение семенами. В семенных растений относятся два отдела высших растений - Голосеменные и Цветковые.
Голосеменные имеют семя, которая лежит на чешуйках открыто и защищена только семенной кожурой. На сегодня голосеменных насчитывается более 700 видов. Появление семян, разнообразие жизненных форм (деревья, кусты), наличие устьиц позволяют существенно уменьшить испарение. Стволы хвойных высотой обычно 40-70 м, но могут достигать 100 м и более (например, в мамонтового дерева) утолщение ствола происходит за счет разрастания древесины (деятельности камбия), основная часть клеток которой мертва. Такой ствол лучше противостоит ветрам. В коре на древесине хвойных много смоляных ходов (канальцев), заполненных смолой. При повреждении ствола на его поверхности появляются капли густой клейкой смолы, которая затягивает рану.
Размножение голосеменных. Голосеменные - это исключительно ризноспорови растения, половые особи живут на неполовых и питаются за счет их питательных веществ. Рассмотрим, как происходит размножение у сосны. Семена она образует на 12-15 году жизни. Пыльцевые зерна и семенные зачатки формируются в шишках. Шишки - это укороченные видоизмененные побеги, в которых листья превратились в чешуйки.
Сосна - однодомное растение, поскольку она имеет мужские (с пыльниками) и женские (с семяпочками) шишки, расположенные на одном растении. Молодые женские шишки красноватого цвета, с чешуйками, плотно прилегают друг к другу, расположены на верхушках побегов. На каждой чешуе размещены по два семенных зачатки (а затем и семена). Мужские шишки образуются при основании молодых удлиненных побегов, серо-желтого цвета. Каждая чешуя имеет два пыльники, в которых формируются пыльцевые зерна. Пыльцевые зерна покрыты двумя оболочками, с двух сторон оболочки неплотно прилегают друг к другу, образуя воздушные полости. Благодаря этому пыльца переносится на большие расстояния. Во время опыления пыльцевое зерно весной попадает на семязачатки, чешуи шишки смыкаются, шишка закрывается, а пыльцевое зерно прорастает пыльцевой трубкой. Оплодотворение происходит только следующим летом. К этому времени внутри семенных зачатков образуются яйцеклетки в половых органах, появляется питательная ткань - эндосперм. Пыльцевая трубка достигает яйцеклетки, по ней движутся два безджгутикови спермии, один из которых оплодотворяет яйцеклетку, другой - погибает. Семенной зачаток превращается в семя.
Семечко состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры, которая образовалась из покровов семенного зачатка. Созревание семян происходит на третий год после образования шишек. На одной и той же растении сосны можно видеть одновременно шишки разного возраста. Семечко сосны похожа на семя цветочных, только у нее эндосперм другого происхождения - первичный, образовавшийся из половой материнской особи (заростка). Семена сосны очень выносливое об условиях окружающей среды: прорастает даже на скалах, выдерживает морозы.
uclg.ru
