Отдел голосеменные, или пинофиты. Голосеменные растения отдел

Голосеменные растения - признаки, отдел, размножение, покрытосеменные

beaplanet.ru

Голосеменные

Появление семенных растений. В конце карбона (каменноугольного периода) палеозойской эры происходит глобальное изменение климата, влажный и теплый сменяется более сухим и холодным, характерным для всего пермского периода. Споровые растения, хорошо приспособленные к тропическому климату, в условиях дефицита воды начинают вымирать – у этих «земноводных» растений особенно уязвимыми были гаметофиты, маленькие растения, для развития которых и для оплодотворения нужна вода. Появляются папоротники, у которых гаметофиты развиваются не отдельно, а под защитой спорофита, на самом спорофите.

Но в этом случае опыление с помощью воды становится невозможным, единственный путь мужским гаметам попасть к женскому гаметофиту и женским гаметам – воздушный. Происходит редукция гаметофитов, им уже не нужны ризоиды, хлорофилл – все необходимые вещества они получают от спорофитов.

И после оплодотворения зигота развивается на спорофите и образуется семя, в котором есть зародыш, запас питательных веществ и покровы. Если в тропическом климате размножение спорами было выгодным – их много, они легкие и разносятся на большие расстояния, то в сухом климате сформированный зародыш с запасом питательных веществ и защитными покровами позволял осваивать сушу, растения перестали быть «земноводными». Семенные папоротники появились в карбоне, большинство ученых считает, что от них и произошли различные группы голосеменных растений. В сухом и более холодном пермском периоде вымирают папоротники и земноводные, начинают доминировать голосеменные растения и пресмыкающиеся животные.

Прогрессивными чертами голосеменных было: во-первых – развитие гаметофитов на спорофите; во-вторых – перенос пыльцы (мужских гаметофитов) по воздуху, для оплодотворения не нужна вода; в-третьих – размножение семенами, за счет сформированного зародыша и запаса питательных веществ которых происходило быстрое развитие молодого растения.

Голосеменные. В настоящее время голосеменные – отдел высших семенных растений, объединяющий около 800 современных видов, для которых характерно: широкое распространение по поверхности суши; они встречаются во всех климатических зонах – от тропиков до лесотундры; предпочитают местообитания с относительно прохладным или холодным климатом и достаточным количеством влаги. Жизненные формы – преимущественно деревья или кустарники с моноподиальным ветвлением.

Строение. Корни имеют обычное для деревьев и кустарников строение, очень часто для нормального развития голосеменным растениям необходим симбиоз с грибами и на корне развивается микориза (грибокорень).

За счет камбия происходит вторичное утолщение корня и стебля, образуется дополнительная вторичная ксилема и вторичная флоэма, древесина почти целиком состоит из трахеид, флоэма представлена ситовидными клетками, у многих образуется вторичная и третичная покровная ткань – перидерма и корка;

У большинства голосеменных листья игловидные (хвоя) или чешуевидные – приспособление к недостатку влаги, преимущественно вечнозеленые растения, приспособленные к суровому климату.

Размножение. В жизненном цикле преобладает спорофит, представляющий собой листостебельное растение. На спорофите происходит образование микро- и мегаспор, все голосеменные – разноспоровые растения. Из спор развиваются гаметофиты. Мужские гаметофиты редуцированы до микроскопически маленьких пыльцевых зерен, у которых отсутствуют даже антеридии. Пыльцевые зерна развиваются в микроспорангиях, расположенных на чешуйках шишек. Женские гаметофиты представлены первичным эндоспермом, в которых развиваются по два архегония. Образуются они в мегаспорангиях – нуцеллусах семязачатков. Голосеменные – разноспоровые растения;

Семязачатки располагаются открыто (голо) на семенных чешуях; из семязачатка развиваются открыто лежащие семена. Оплодотворению предшествует опыление, оплодотворение осуществляется мужскими гаметами без жгутиков – спермиями, доставляемыми к архегониям пыльцевой трубкой. Только некоторые голосеменные сохранили подвижные сперматозоиды (саговниковые и гинкговые). Среди современных голосеменных господствующее положение занимают хвойные.

Сосна обыкновенная. Высокое (до 50 м) светолюбивое вечнозеленое растение. Сосна неприхотлива к почвам: растет и на песках, и на болоте. Продолжительность жизни – до 400 лет. Корневая система хорошо выражена, уходит в почву на большую глубину, правда на болотистых почвах развивается поверхностно. Корни вступают в симбиотические отношения с грибами, образуя микоризу. Корневые волоски развиты слабо и локализованы в узкой зоне верхушки корня.

Сосны имеют хорошо развитый, одревесневающий, моноподиально ветвящийся стебель. Основную массу стебля составляет древесина, кора и сердцевина развиты слабо. В древесине и коре имеется большое количество смоляных ходов (каналов). Нарастание в толщину осуществляется за счет латеральных меристем – камбия и феллогена. В ксилеме – трахеиды, сосуды отсутствуют, во флоэме ситовидные клетки, ситовидные трубки с клетками спутницами появятся только у цветковых.

Листья – хвоинки, длинные, уплощенные, попарно располагаются на укороченных побегах и живут 2-3 года, но опадают постепенно, поэтому сосна – вечнозеленое растение. Эпидерма хвоинок покрыта толстым слоем кутикулы. Под ней располагается несколько слоев толстостенной гиподермы. Устьица располагаются в углублениях на поверхности листа. В центре листа проходит два проводящих пучка. Листья, как кора и древесина, пронизаны смоляными ходами.

Рис.Формирование мужского гаметофита: А – микроспора; Б,В,Г,Д – деления и образование двух проталлиальных и антеридиальной клеток; Е,Ж – образование генеративной и сифоногенной клеткок; З – прорастание пыльцы. 1 – ядро микроспоры; 2 – проталлиальные клетки; 3,4 – антеридиальная клетка и ее деление; 5 – генеративная клетка; 6 – сифоногенная клетка; 7 – клетка-ножка; 8 – спермагенная клетка.

Сосна – однодомное растение. Весной на молодых побегах появляются шишки: мужские, собранные в группы – у основания, женские – на верхушках годичных побегов (рис. 72). Зеленовато-желтая мужская шишка длиной 4-5 см представляет собой побег, к оси которого спирально прикреплены чешуи – микроспорофиллы, на нижней стороне которых формируется по два микроспорангия.

Красноватые женские шишки располагаются одиночно. На главной оси женской шишки располагаются боковые побеги, представленные кроющими чешуи, в пазухах которых сидят семенные чешуи, несущие по два семязачатка.

Размножение сосны. На мужской шишке в микроспорофиллах (листьях с микроспорангиями) внутри микроспорангиев развивается большое количество диплоидных материнских клеток микроспор. Они мейотически делятся и образуют многочисленные тетрады гаплоидных микроспор (спорическая редукция). Каждая микроспора одета наружной плотной оболочкой (экзиной), под которой позже формируется внутренняя оболочка (интина). У сосны экзина отстает от интины, и образуется два воздушных мешка, увеличивающих поверхность пыльцы и способствующих ее распространению ветром.

Мужской гаметофит начинает формироваться еще в микроспорангиях. Ядро микроспоры дважды делится митотически. При этом проис-

ходит образование двух мелких проталлиальных клеток и антеридиальной. Проталлиальные клетки быстро отмирают, а антеридиальная делится с образованием генеративной и сифоногенной (клетки трубки). В таком двухклеточном состоянии незрелые мужские гаметофиты называются уже пыльцой, которая переносится ветром на женские шишки. Позже из генеративной клетки образуются клетка-ножка и сперматогенная, которая митотически образует два спермия. Покровы микроспоры (экзина и интина) становятся покровами пыльцы.

Рис. 72. Цикл размножения голосеменных: 1 – женская шишка; 2 – семенная чешуя с двумя семязачатками; 3 – микропиле; 4 – мегаспоры; 5 – нуцеллус семязачатка; 6 – интегумент, один листочек; 7 – нуцеллус, образующий перисперм; 8 – архегоний; 9 – первичный эндосперм; 10 – мужская шишка; 11 – микроспорофилл с двумя микроспорангиями; 12 – антеридиальная клетка; 13 – сифоногенная клетка, клетка трубки; 14 – ядро спермагенной клетки; 15 – ядро клетки-ножки; 16 – клетка трубки; 17 – зародыш семени; 18 – первичный эндосперм; 19 – семенная кожура; 20 – шишка, возраст которой один год; 21 – шишка, возраст которой – два года.

В конце весны или начале лета пыльца созревает, микроспорангии вскрываются и пыльца высыпается наружу. К этому времени чешуи женских шишек раздвигаются, и пыльца с помощью ветра попадает в промежутки между семенными чешуями, где задерживается, благодаря выделяющейся здесь жидкости. После опыления семенные чешуи смыкаются. Оплодотворение происходит лишь спустя 12-14 месяцев после опыления, так как в момент опыления ни мужской, ни женский гаметофиты еще не сформированы. Развитие мужского гаметофита заканчивается уже после опыления внутри семязачатка.

Лишь через месяц после опыления в женских шишках начинается мегаспорогенез. Семязачаток состоит из мегаспорангия – нуцеллуса (центральная многоклеточная часть семязачатка) и одного интегумента (покров семязачатка).

В средней части нуцеллуса обособляется одна материнская клетка мегаспоры. Делясь мейотически, она образует четыре гаплоидные мегаспоры, три из которых дегенерируют. Ядро оставшейся клетки многократно делится митотически и дает начало женскому гаметофиту – гаплоидному (первичному) эндосперму, в котором формируются два архегония.

После опыления пыльцевое зерно начинает прорастать. За счет сифоногенной клетки происходит образование пыльцевой трубки, врастающей в ткань нуцеллуса и продвигающейся по направлению к развивающемуся архегонию. Около 15 месяцев растет пыльцевая трубка по направлению к семязачатку, затем через микропиле попадает в нуцеллус и проникает в архегоний. Прежде чем пыльцевая трубка достигнет женского гаметофита, антеридиальная клетка дает начало двум спермиям.

Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой дегенерирует, разрушается и второй архегоний. Полноценный зародыш развивается лишь из одной зиготы. Зрелый зародыш состоит из корешка, стебелька, нескольких семядолей и почечки. Семена у сосны обыкновенной созревают лишь на второй год после опыления. Они состоят из семенной кожуры (образованной из интегументов семязачатка), зародыша и запаса питательных вещества – гаплоидного (первичного) эндосперма. Семя снабжено крылышком, формирующимся из тканей семенной кожуры. В период формирования семян женские шишки сильно разрастаются, одревесневают и из зеленых становятся бурыми. Лишь через полтора года после опыления происходит созревание семян. В конце зимы в солнечные дни шишки растрескиваются, их чешуи раздвигаются и семена высыпаются. Благодаря наличию крыловидных придатков, семена разносятся на большие расстояния. Весной, попав в благоприятные условия, зрелые семена прорастают, образуя сначала проросток, а затем молодое растение.

Значение голосеменных. Хвойные являются ландшафтообразователями. Имеют водоохранное и противоэрозионное значение. Хвоя и молодые побеги составляют основу питания лосей и глухарей в зимнее время, семенами кедра сибирского питаются многие животные.

Велико значение голосеменных в хозяйственной деятельности человека. Хвойные растения дают основную массу строительной древесины, используются как топливо, являются сырьем для деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. Из них получают вискозу, шелк, целлюлозу, штапель, бальзамы и смолы, сосновую шерсть и камфару, спирт и уксусную кислоту, дубильные экстракты, скипидар и канифоль, деготь и древесный уголь, сосновое эфирное масло и т.д., а также пищевые продукты и витамины. Древесина хвойных является хорошим поделочным материалом.

Используются голосеменные и в медицине. Они служат исходным сырьем для получения витаминов, шишкоягоды можжевельника входят в состав мочегонных сборов. Эфедру используют для получения эфедрина – средства, возбуждающего нервную систему и использующегося для лечения аллергических заболеваний дыхательных путей. В народной медицине хвойные используются для лечения туберкулеза, нервных расстройств, болезней почек, мочевого пузыря, глухоты. Из семян сибирской сосны получают кедровое масло.

Ключевые термины и понятия

1. Микроспорангии голосеменных. 2. Мегаспорангии голосеменных. 3. Мужские и женские гаметофиты голосеменных. 4. Первичный эндосперм. 5. Спермии.

Основные вопросы для повторения

1. Причины и появления и прогрессивные черты голосеменных растений.
2. Характеристика голосеменных растений.
3. Микроспорогенез и микрогаметогенез сосны.
4. Мегаспорогенез и мегагаметогенез сосны.
5. Опыление, оплодотворение, образование семян у сосны.

Автор: Пименов Анатолий Валентинович. (Учитель биологии МОУ «Физико-технический лицей №1», г. Саратов)

sbio.info

Голосеменные (Gymnospermae) | Ботаника. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Голосеменные (Gymnospermae) — это очень древние растения, их ископаемые остатки находят в слоях девонского периода палеозойской эры. Предполагается, что произошли они от какой-то группы древних папоротников, существовавших в девонском периоде. К концу мезозоя многие группы голосеменных почти или полностью вымерли. Исключительно как ископаемые известны семенные папоротники, кордаиты, беннеттиты. В настоящее время насчитывается около 1100 видов голосеменных. Это преимущественно деревья, реже — одревесневающие лианы или кустарники. Распространены по всему земному шару, в холодной зоне северного полушария занимают огромные территории, образуя хвойные леса.

Голосеменные характеризуются наличием незащищённых семяпочек, расположенных открыто на поверхности спорофиллов, из них после оплодотворения развиваются семена. У большинства видов листья чешуевидные или игольчатые (хвоя), но у некоторых голосеменных они крупные, рассечённые, похожие на листья пальм или папоротников. Ветвление в основном моноподиальное. Древесина почти целиком состоит из трахеид. Стебель имеет сложное строение, благодаря функционированию камбия и феллогена. В цикле развития наблюдается последовательная смена двух поколений — спорофита и гаметофита. Доминирует спорофит.

Рассмотреть особенности строения и размножения голосеменных можно на примере наиболее типичного представителя группы — сосны обыкновенной (Pinus sylvestris).

Классификация

Группу Голосеменные подразделяют на 4 отдела: Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Хвойные, или сосновые (Pinophyta)

Отдел Хвойные (Pinophyta) включает четыре порядка: Кордаитовые (Cordaitales), Сосновые (Pinales), Войновскиевые (Vojnovskyales) и Вольциевые (Voltziales). Среди них существует сегодня только сосновые.

Наиболее распространёнными являются виды родов сосна, ель, пихта, лиственница, кедр.

Кордаитовые (Cordaitales)

Порядок Кордаитовые (Cordaitales) — это вымершие растения, которые были представлены крупными деревьями высотой до 30 м и диаметром ствола до 1 м. Были широко распространены в конце каменноугольного периода и в начале пермского.

На этой странице материал по темам:

• Отдел голосеменные растения сообщение кратко

• Отдел голосеменные реферат краткий

• Голосеменные растения очень кратко сообщение

• Сходство в цикле развития голосеменных и папоротников

• Доклад на тему голосеменные растения кратко

Вопросы по этому материалу:

• Какие признаки отличают голосеменные от других высших растений?

• Есть ли сходство в цикле развития голосеменных и папоротников?

• Какие классы выделяют в отделе Голосеменные?

• Представители каких классов отдела Голосеменные полностью вымерли?

• Какова роль голосеменных в природе и жизни человека?

doklad-referat.ru

Отдел Голосеменные растения - online presentation

Отдел Голосеменные растения Учитель химии и биологии ООШ села Васильевка Исетова Светлана Кабдрахимовна 4.3.1.

Строение голосеменных Голосеменные (Gymnospermae) – наиболее древняя и до сих пор процветающая группа семенных растений, занимающая промежуточное положение между папоротниками и цветковыми растениями.

Ранее исследователи выделяли все семенные растения, не образующие цветков, в отдельный отдел либо даже в класс отдела семенных растений (Spermatophyta).

В настоящее время многие учёные склоняются к тому, чтобы разделить группу голосеменных растений на несколько самостоятельных отделов.

Все голосеменные – деревья либо кустарники, нередко достигающие огромных размеров.

Одни голосеменные сильно ветвятся и несут множество мелких (нередко чешуевидных) листьев.

Другие разветвлены слабо и имеют крупные перистые листья.

У большинства голосеменных в ксилеме отсутствуют сосуды, а в флоэме – клетки- спутницы.

С другой стороны, ткани голосеменных устроены более сложно, чем ткани папоротникообразных.

Все голосеменные – разноспоровые растения;

микроспорофиллы и макроспорофиллы сильно раз- личаются по форме, размерам и строению.

У наиболее примитивных семенных папоротников они сво- бодно росли на обычных побегах;

у всех остальных голосеменных они находятся на укороченных побе- гах – стробилах , как правило, раздельнополых.

Микроспоры у семенных растений развиваются в пыль- цевом мешке и называются пыльцевыми зёрнами или пылинками.

Они переносятся на женский гамето- фит, как правило, при помощи ветра, прорастая внутрь после попадания на мегаспорангий.

Внутри мега- спорангия, называемого семязачатком, развивается мегаспора;

после оплодотворения мужской гаметой семязачаток превращается в семя.

Женский гаметофит, конечно, в очень большой степени зависит от ро- дительского растения, однако в значительно большей степени, чем гаметофит папоротника, устойчив к обезвоживанию.

Питательный запас, окружающий семя, используется зиготой при прорастании;

семена могут оставаться в состоянии покоя до тех пор, пока не наступят благоприятные условия.

Плоды не обра-зуются, но у семени могут развиваться различные приспособления, облегчающие их распространение.

Рисунок 4.3.1.1.

Строение сосны обыкновенной.

Голосеменные известны с верхнего девона.

В карбоне и перми встречаются представители большинства порядков, а на мезозой приходится их расцвет.

Древнейшими из семенных растений являются прогимноспермы (Progymnospermophyta).

Они сочетали в себе эволюционно продвинутое строение стебля с примитивными боковыми побегами, мало чем отличавшимися от побегов псилофитов.

Вместо настоящих листьев у них развивались вильчатые безлистные веточки.

Прогимноспермы, по-видимому, размножались всё ещё спорами, но уже находились на пути к формированию семян.

Рисунок 4.3.1.2.

Женская шишка сосны Культера.

Значительно более сложными по строению являлись семенные папоротники (Pteridospermophyta или Lyginodendrophyta), выделяемые сейчас в самостоятельный отдел.

Это были древовидные растения, внешним обликом и строением листьев напоминавшие настоящие папоротники, но размножавшиеся при помощи семян.

Развитие зародыша, скорее всего, происходило уже после опадания семени на землю.

Крупные стебли семенных папоротников содержали в себе вторичную ксилему;

перистые листья отличались от настоящих папоротников только по строению эпидермы, устьиц и черешков.

Иногда семенные папоротники относят к саговниковым.

Ещё одним вымершим отделом голосеменных, известным с карбона, являются беннеттитовые (Bennettitophyta или Cycadeoideophyta).

Некоторые исследователи относят эти растения к саговникам, от которых они отличаются органами размножения.

Все беннеттитовые имеют обоеполые стробилы, напоминающие цветок наиболее примитивных покрытосеменных.

Беннеттитовые вымерли в конце мелового периода вместе с динозаврами.

Рисунок 4.3.1.3.

Вымершие голосеменные.

Слева направо: отпечаток археоптериса (прогимносперм), медуллоза, полиподиум (семенной папоротник), вильямсония (беннеттит).

В настоящее время сохранилось около 600 видов голосеменных.

Наиболее распространены из них растения отдела хвойных;

леса из хвойных деревьев (тайга ) растут, в основном, в умеренных широтах и составляют треть всех лесов планеты.

4.3.2.

Саговниковые Внешне похожие на пальмы саговниковые (Cycadophyta), относившиеся ранее к голосеменным, теперь обычно выделяются в собственный отдел.

Иногда к ним же относят

en.ppt-online.org

Отдел голосеменные, или пинофиты

Голосеменные растения — деревья или кустарники с хорошо развитыми корнями (имеется главный корень), стеблями и листьями. Травянистых форм нет. Листья у многих видов представлены хвоей, а у некоторых — чешуйчатые. У голосеменных имеются семязачатки, но нет плодолистиков, чем они отличаются от цветковых (покрытосеменных) растений.

Название «голосеменные» получили потому, что семена у этих растений образуются не в завязи (пестиков у голосеменных нет), а из семяпочек, лежащих открыто (голо) па чешуйках шишки. Голосеменные не образуют плодов.

Типичные представители голосеменных растений это хвойные (сосна обыкновенная, ель обыкновенная, лиственница — самые распространенные виды в нашей стране).

Сосны — светолюбивые растения, достигают в высоту 50 м. Обычно ровные стволы выносят крону к свету. Растут на песках, скалах, имеют сильно разветвленную корневую систему, уходящую на большую глубину. Листья — хвоинки сосны — длииные, развивающиеся по два на очень коротких побегах. Они держатся на дереве 2-3 года. Хвоя ели — короткая, четырехгранная. Она не опадает от 5 до 8 лет. Среди хвойных есть и листопадные. Например, у лиственницы хвоинки опадают поздно осенью, как у лиственных деревьев.



Сосна и ель — однодомные растения. На 11 — 15-м году жизни (если растут на открытых местах) и к 30-ти годам (если растут в лесу) у них образуется два типа шишек — так называемые мужские и женские (рис. 20).



Шишки представляют собой видоизмененные побеги. В мае-июне пыльца разносится ветром, попадает на женские шишки, где и происходит опыление. От опыления до оплодотворения у сосны проходит 12 месяцев. У сосны, как и у других голосеменных, процесс оплодотворения не зависит от наличия влаги. Это происходит благодаря образованию в микроспорангиях пыльцевой трубки, по которой спермий (мужская гамета, лишенная жгутика) передвигается к яйцеклетке.

После оплодотворения из зиготы развивается зародыш, состоящий из корешка, стебелька, нескольких (5—12) семядолей и почечки.

Созревание семян происходит на второй год после опыления. Следующей зимой шишки раскрываются, и семена, имея пленчатые крылатки, могут уноситься ветром на большие расстояния. Попав в благоприятные условия, они прорастают.

Ель обыкновенная, в отличие от сосны, теневынослива. Нижние ветки ее не отмирают и сохраняются, поэтому в еловых лесах темно и сыро, У ели корневая система намного меньше, чем у сосны, и расположена в верхнем слое почвы, поэтому дерево неустойчиво и часто сильные ветры валят его наземь.



Размножается ель так же, как и сосна: у нее образуются мужские и женские шишки. На чешуйках мужских шишек развивается по два пыльцевых мешочка, в которых образуется пыльца. В женских шишках имеются плотные семенные чешуи, на которых открыто (голо) расположены по две семяпочки. После опыления из пыльцевых зерен вырастают пыльцевые трубки, по которым передвигаются сперматозоиды к яйцеклетке. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш внутри семяпочки» превращающейся в семя, созревание которого завершается к концу второго лета.

Голосеменных насчитывается около 660 видов, из которых около 550 видов хвойных, произрастающих в умеренных и холодных зонах земного шара. Все они имеют большое народнохозяйственное значение. Основную массу древесины заготавливают именно в хвойных лесах. Это — не только строительный материал, но и сырье для многих производств (бумага, искусственный шелк, спирт, пластмассы и другие материалы изготавливаются из древесины).

Кедровое масло, скипидар, канифоль, витамины также получают из семян, хвои и древесины многих представителей голосеменных.

Хвойные леса — хранители вод, выделяют в воздух много кислорода, поэтому многие санатории строятся именно в хвойных лесах. В нашей стране организована плановая эксплуатация и охрана массивов, где произрастают голосеменные.

shkolo.ru

Отдел Голосеменные | Биология

Общая характеристика

Растения, относящиеся к отделу Голосеменные, так же как и цветковые, характеризуются тем, что производят семена.

К голосеменным растениям относятся ель, сосна, гинкго, лиственница, кедр, эфедра и др. Все они с давних пор широко используются человеком для его нужд.

Голосеменными эти растения называются потому, что их семена лежат открыто (голо) на поверхности чешуй шишек, а не в плодах, как у цветковых растений.

С помощью семян голосеменные размножаются и расселяются по земной поверхности. Семена голосеменных развиваются из семязачатков после того, как произойдет оплодотворение (слияние спермия с яйцеклеткой). Напомним, что семязачаток — это многоклеточное образование, в котором развивается яйцеклетка.

Оплодотворение внутри семязачатка, развитие там зародыша и формирование семени у взрослого растения — главное биологическое преимущество голосеменных растений перед споровыми в условиях жизни на суше.

В семенах (в отличие от спор) есть запас питательных веществ, они защищены семенной кожурой, и в них формируется зародыш нового растения. Как вы помните, зародыш семени состоит из зародышевого корня и зародышевого побега с зародышевыми листьями (семядолями). Семя — более надежный орган размножения и расселения, чем спора. Как только семя в благоприятных условиях прорастает, появившийся корешок легко укореняется. Семядоли проростка расправляются, и растение начинает самостоятельную жизнь.

Голосеменные — древесные растения: деревья, кустарники, редко лианы; трав среди голосеменных нет. У большинства из них имеются хорошо развитые ткани: фотосинтезирующие, проводящие, покровные, механические, запасающие и образовательные. Стебель голосеменных способен расти в толщину вследствие деления клеток камбия. Листья у большинства представителей голосеменных чешуевидные или игольчатые (хвоя).

Среди растений отдела Голосеменные много древних видов, как вымерших, так и современных. Наиболее знакомые и важные представители голосеменных растений — класс Хвойные.

Хвойные растения и их значение

Хвойные — самая многочисленная группа голосеменных растений. Их насчитывается свыше 550 видов. Они играют важную роль в природе: образуют леса, создавая тем самым условия жизни разнообразным представителям живого мира.

Хвойные растения участвуют в почвообразовании и имеют большое водорегулирующее и почвозащитное значение; широко используются их древесина, хвоя, семена, смолы, кора. Задача людей — сохранить биологическое разнообразие голосеменных растений.

Хвойные появились на Земле более 350 млн лет назад в Северном полушарии. Около 150 млн лет назад они стали господствующими в растительном покрове планеты. Хвойные — самые древние из всех ныне живущих семенных растений.

Среди хвойных есть низкорослые и стелющиеся формы (например, кедровый стланик — сосна карликовая или сосна горная, можжевельник казацкий), кустарники (можжевельник, эфедра) и растения-гиганты (секвойя вечнозеленая достигает 112 м в высоту и 11 м в диаметре). Такие крупные деревья, как ель, сосна, лиственница, пихта, кипарис, кедр, обычно живут по 200-400 лет, достигая в высоту 35-40 м.

Многообразие хвойных

Наиболее распространенные хвойные растения в нашей стране — ель, сосна, пихта, лиственница и можжевельник.

Сосна — светолюбивое высокоствольное дерево, произрастающее на любых почвах: песчаных, каменистых, болотных. Хвоинки сосны длиной 4-5 см по две или по пять сидят на очень кротких боковых побегах, расположенных на ветвях. Хвоинки живут 2-4 года, что определяет вечнозеленость сосны. У сосны сибирской (ее часто неправильно называют кедром) на укороченных побегах сидят по пять хвоинок. Это очень красивое дерево с белой, легкой и мягкой древесиной.

Ель в отличие от сосны — теневыносливое растение, произрастающее на плодородных почвах с достаточным увлажнением. Хвоинки ели — короткие, колючие, одиночно сидят на ветвях (рис. 100, 1), они живут 7-9 лет, некоторые виды, например ель шренка, - 13 лет. Ель — вечнозеленое растение. Ее древесина, как и у сосны, прочная и душистая. Она используется как строительный материал, как сырье для изготовления бумаги. Из хвои получают витамин C. Еловые леса значительно темнее сосновых боров. Они занимают в нашей стране огромные территории.

Ветки с шишками хвойных растений: 1 — ель; 2 — пихта; 3 — лиственница; 4 — можжевельник

Пихта похожа на ель, но имеет более темные, мягкие и плоские хвоинки, гладкую кору на стволе. Нижние ветви, соприкасаясь с почвой, могут укореняться и образовывать новое, дочернее растение. Поэтому в некоторых местах пихтовые леса труднопроходимы.

У лиственницы хвоинки мягкие, собраны пучками по 20-40 штук на укороченных побегах. Ежегодно осенью лиственница сбрасывает хвою как листопадное растение. Древесина лиственницы очень тяжелая (тонет в воде), долговечная, красивая, розоватого или светло-коричневого оттенка, но трудно обрабатываемая из-за твердости. На территории России лиственничные леса занимают самые большие территории.

Можжевельник не образует лесов, но как низкорослое деревце произрастает в сосновых борах и ельниках. Хвоя у можжевельника обыкновенно игольчатая, древесина очень прочная и твердая. Шишки у него сочно-мясистые, шаровидные, созревающие на 2-3-й год. Растение это медленно растет и долго живет, оно широко используется в медицине, пищевой промышленности, парфюмерии и как декоративное.

Развитие семян у хвойных

Весной можно увидеть, что на верхушках молодых побегов сосны появляются маленькие (около 5 мм) зеленые женские шишки. У основания других молодых побегов среди хвои располагается скопление овальных мелких мужских шишек. На чешуях женских шишек ничем не защищенные, как голые, лежат семязачатки, в каждом из них образуется яйцеклетка. В мужских шишках развивается пыльца — совокупность пылинок, в которых позже образуются мужские половые клетки — спермии.

Сосна обыкновенная и ветка с шишками первого и второго рода; мужские (1) и женские (2) шишки

Спермии у голосеменных — неподвижные клетки, без жгутиков. Появление такого типа мужских половых клеток — значительный этап в эволюции растений, обусловленный жизнью и развитием организмов на суше. Оплодотворение у голосеменных происходит без помощи воды. Благодаря этому голосеменные оказались способными освоить на Земле различные места обитаний, в том числе и в засушливых районах.

Пылинки разносятся ветром и попадают на семязачатки, голо лежащие на чешуйках женской шишки. После опыления чешуи шишки смыкаются, склеиваются смолой и начинается процесс подготовки к оплодотворению. При этом пылинка, прорастая, образует спермии и пыльцевую трубку, которая доставляет их к семязачатку, несущему яйцеклетку. Оплодотворение происходит в семязачатке лишь через 13 месяцев после опыления. У сосны шишки и семена созревают на второй год после опыления, а у ели — в тот же год.

После оплодотворения из зиготы развивается зародыш и формируются семена. Когда созреют семена, чешуи шишки раздвигаются и семена выпадают из нее. На семенах имеется пленчатое "крыло", которое позволяет им с помощью ветра далеко отлетать от материнского растения. Похожим образом размножаются все хвойные растения.

Способность голосеменных образовывать пыльцевую трубку, осуществляющую доставку неподвижных мужских гамет (спермиев) к яйцеклетке, - прогрессивный биологический шаг в эволюции растений, обусловленный жизнью в наземно-воздушной среде.

У сосны сибирской семена крупные, тяжелые, с большим запасом питательных веществ (их называют кедровыми орешками). У них нет "крыла", и распространяются они животными (кедровкой, бурундуком, белкой). Кедровые орешки — очень ценный пищевой продукт.

Голосеменные — древесные растения. Размножаются преимущественно семенами, которые развиваются из семязачатков, лежащих открыто на чешуях женских шишек. Оплодотворение происходит без помощи воды. Эта особенность выработалась в связи с жизнью в наземно-воздушной среде.

blgy.ru

Отдел Голосеменные растения | Биология

Общая характеристика голосеменных. Голосеменные — исключительно древесные растения. Это деревья (сосны, ели, пихты, лиственницы, секвойи, кипарисы) и кустарники (можжевельник, кедровый стланик). Известно около 800 видов голосеменных.

Голосеменные

Голосеменные растения — высшие растения, не имеющие цветков и плодов, но способные к образованию семян. Они имеют незащищенные семязачатки, располагающиеся открыто на семенных чешуях шишек. В цикле развития, как и у папоротникообразных, преобладает бесполое поколение (спорофит). Половые поколения (гаметофиты: мужской и женский) сильно упрощены: гаметофит мужской представляет собой пылинку, а женский — заросток.

Первые голосеменные появились на Земле около 370 млн лет назад, а 150–250 млн лет назад они заняли господствующее положение в растительном мире.

Среди современных голосеменных подавляющее большинство составляют хвойные растения (600 видов). Они произрастают в разнообразных условиях, но наиболее многочисленны в областях с умеренным климатом, где образуют леса на огромных площадях.

Сосна обыкновеннаяОбщие признаки класса хвойных. Хвойные — преимущественно вечнозеленые древесные растения. Листья у них игольчатые или чешуевидные. В древесине отсутствуют настоящие сосуды, а имеются трахеиды — сильно удлиненные клетки со скошенными концами. У всех хвойных образуется смола. Благодаря ее свойствам происходит быстрое заживление повреждений у деревьев. На побегах хвойных образуются мужские и женские шишки.

Сосна сибирская, или кедровая

К классу хвойных относятся 7 семейств. Из них наиболее широко распространены растения семейств сосновых (сосны, ели, пихты, лиственницы), кипарисовых (кипарис, туя, можжевельник).

Семейство сосновых. Из растений этого семейства широко распространены сосны и ели, а из них — сосна обыкновенная и ель европейская.

Сосна обыкновенная произрастает в европейской части, в Сибири и на Кавказе. Ее высота может быть до 40–50 м, а продолжительность жизни — до 400 лет.

Сосны — светолюбивые деревья. Поэтому в лесах их кроны сосредоточены только на самой верхушке. На открытых пространствах сосны бывают обычно более низкие, «коренастые», с раскидистыми кронами.

У молодых сосен наиболее крупные ветви сближены в мутовки, по числу которых можно определить возраст дерева.

Листья у сосны, как и у всех хвойных, игловидные (хвоинки длиной 3–4 см). Они расположены по две на сильно укороченных побегах (рис. 286). Сосны — «вечно-зеленые» растения, их хвоя не опадает на зиму. Хвоинки у обыкновенной сосны живут 2–3 года, а затем опадают вместе с укороченными побегами.

Сосны неприхотливы к почве. Они растут на песках, скалах и болотах. В зависимости от местообитания меняется их корневая система. У растений, растущих на песках, корни глубоко уходят в землю, а на болоте — они располагаются в поверхностном слое почвы.

В лесах Сибири и Дальнего Востока произрастает сибирская сосна, которую часто называют кедровой сосной и даже кедром (рис. 286). Семена этой сосны крупные, с плотной кожурой и без крыловидных придатков. Обычно их называют «кедровыми орешками».

Ель обыкновенная широко распространена в европейской части России. Как и другие виды елей, она является теневыносливым растением. Для нее характерна конусовидная крона с мутовками ветвей. Ель обитает на богатых перегноем глинистых почвах с близко расположенными грунтовыми водами и образует мощную поверхностную корневую систему. Хвоя у ели короткая, сидячая на удлиненных побегах; живет 7–9 лет, а затем опадает.Широко распространена в нашей стране и ель сибирская.

Ель европейская

Большие площади в России занимают леса с лиственницами и пихтами. Лиственницы — листопадные хвойные деревья, у которых хвоя опадает на зиму. Эта хвоя мягкая и плоская. На удлиненных побегах она располагается спирально, а на укороченных в виде пучков.

Пихты внешне похожи на ели. В нашей стране они произрастают в Сибири, на Урале и Северном Кавказе. Хвоинки у пихт более длинные, чем у елей, и менее колючие. Шишки у пихты торчат вертикально как свечи.

Пихта сибирская

Одними из самых высоких хвойных деревьев считаются секвойи. Их стволы достигают в высоту 112 м. Секвойи растут в горах на западе Северной Америки.

Секвойя

Голосеменные, хвойные, хвоя, шишки, семенные чешуи, незащищенные семязачатки, пылинки.

blgy.ru

---

Смотрите также

• 
  Голосеменные растения отдел
• 
  Семена редких растений
• 
  География растений это
• 
  Растения любящие тень
• 
  Питомник плодовых растений
• 
  Опора для растений
• 
  Какие растения цветут
• 
  Выращивание комнатных растений
• 
  Пасленовые растения это
• 
  Растение на т
• 
  Растения в природе