Голосеменные - первые семенные растения. Первые семенные растения

Семенные растения.

Философия Семенные растения.

просмотров - 47

Семенные растения. Отдел Голосœеменые.

Лекция № 10

Основные отличия семенных растений от высших споровых заключаются в следующем:

1. Семенные растения образуют семена, служащие для распространения. Подразделяются на два отдела. Голосœеменные - растения, распространяющиеся семенами, но не образующие плодов. Покрытосœеменные - растения, образующие семена, заключенные в плоды.

2. У семенных растений наблюдается дальнейшее совершенствование в жизненном цикле и еще большее доминирование спорофита и дальнейшая редукция гаметофита. Существование гаметофита у них полностью зависит от спорофита.

3.Половой процесс не связан с капельножидкой средой, и гаметофиты развиваются и проходят полный цикл своего развития на спорофите. В связи с независимостью процесса оплодотворения от воды, возникли неподвижные мужские половые клетки - спермии, которые достигают женских половых клеток - яйцеклеток - при помощи специального образования - пыльцевой трубки.

4. Все семенные растения, как голосœеменные, так и цветковые, - разноспоровые. Это значит, что споры у них двух разных типов - микроспоры и мегаспоры. Первые дают начало мужскому гаметофиту, а вторые - женскому.

5. У семенных растений единственная зрелая мегаспора остается постоянно заключенной внутри мегаспорангия и здесь же, внутри мегаспорангия, происходит развитие женского гаметофита и процесс оплодотворения.

6. Мегаспорангий у семенных растений окружен особым защитным покровом, называемым интегументом. Мегаспорангий с окружающим его интегументом принято называть семязачатком. Это действительно зачаток семени (семяпочка), из него после оплодотворения развивается семя.

7. Внутри семязачатка происходит процесс оплодотворения и развитие зародыша. Это обеспечивает независимость оплодотворения от воды, его автономность.

8. В процессе развития зародыша семязачаток превращается в семя - основную единицу расселœения семенных растений. У подавляющего большинства семенных растений это превращение семязачатка в зрелое, готовое к прорастанию семя происходит на самом материнском растении.

Для примитивных семян, к примеру, у саговниковых, характерно отсутствие периода покоя. Для большинства же семенных растений характерен более или менее длительный период покоя. Период покоя имеет большое биологическое значение, т.к. он дает возможность пережить неблагоприятное время года, а также способствует более далекому расселœению.

Внутреннее оплодотворение, развитие зародыша внутри семязачатка и появление новой, чрезвычайно эффективной единицы расселœения - семени - являются главными биологическими преимуществами семенных растений, давшими им возможность полнее приспособиться к наземным условиям и достигнуть более высокого развития, высшие споровые растения.

Семена, в отличие от спор, имеют не только вполне сформированный зародыш будущего спорофита͵ но и запасные питательные вещества, необходимые на первых этапах его развития. Плотные оболочки предохраняют семя от неблагоприятных природных факторов, губительных для большинства спор.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, семенные растения приобрели серьезные преимущества в борьбе за существование, что и определило их расцвет при иссушении климата. Сегодня это господствующая группа растений.

Отдел Голосœеменные, или Сосновые, - Gymnospermatophyta, Pinophyta

Многие виды вымерли. В современной флоре насчитывают около 800 видов. Голосœеменные широко распространены на всœех континœентах. В холодной зоне и в горах они формируют обширные леса, хотя по числу видов немногочисленные.

Строение. Спорофиты - преимущественно деревья, реже одревесневающие лианы или кустарники. Травянистых форм нет. Ветвление боковое, нарастание побегов моноподиальиое. Стебель имеет вторичное утолщение. Сосудов у большинства видов нет, древесина состоит из трахеид. Листья у одних видов крупные, рассеченные, похожие на листья папоротниковидных; у других - мелкие, цельные, чешуевидные или игольчатые (хвоя). Голосœеменные, за небольшим исключением, - вечнозелœеные растения. Корни - главный и боковые - с микоризой. Один из наиболее важных признаков - наличие семязачатков (семяпочек). Семязачаток представляет собой мегаспорангии, окруженный особым защитным покровом - интегументом. Семязачатки расположены открыто на мегаспорофиллах или аналогичных структурах, из них после оплодотворения образуются семена. Образование семени определило громадные преимущества голосœеменных перед споровыми и позволило им занять господствующее положение на суше.

Жизненный цикл голосœеменных рассмотрим на примере сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Спорофит - дерево высотой до 50 м, достигающее возраста 400 лет. Ветвление боковое. Ствол хорошо выражен, на нем мутовками располагаются боковые ветви. Нарастание побегов моноподиальное. Побеги покрыты бурыми чешуевидными листьями. В пазухах их расположены сильно укороченные побеги, несущие по два игольчатых листа. Игольчатые листья, или хвоя, в сечении имеют плосковыпуклую форму, в центре расположены два проводящих пучка.

Спорообразование начинается примерно на 30 - 40-м году жизни. На одном и том же растении образуются шишки двух видов, резко различающиеся между собой: мужские, расположенные группами, и женские - одиночные.

Мужская шишка образуется в пазухе чешуйки, на месте укороченного побега, длина ее 4 - 5 мм, ширина 3 - 4 мм. Она представляет собой побег с хорошо развитой осью, на которой спирально расположены микроспорофиллы, черепитчато налегающие друг на друга. У основания оси имеются чешуйки, играющие защитную роль. Микроспорофилл яйцевидной формы, тонкий, плоский, с двумя микроспорангиями на нижней стороне. В микроспорангиях к осœени заканчивается обособление многочисленных материнских клеток микроспор. Весной происходит мейоз. В результате каждая диплоидная материнская клетка образует четыре микроспоры.

Микроспора одноядерна, спородерма ее состоит из интины и экзины и несет два воздушных мешка, которые возникают вследствие расхождения покровов. Здесь же, в микроспорангии, происходят прорастание микроспоры и образование мужского гаметофита͵ называемого пыльцой. Он развивается внутри микроспоры и редуцирован еще больше, чем у рассмотренных ранее разноспоровых растений. В результате делœения микроспоры образуются антеридиальная клетка и две проталлиальные клетки, которые вскоре разрушаются. Проталлиальные клетки - единственные вегетативные клетки гаметофита. Затем антеридиальная клетка делится и образует генеративную клетку и клетку трубки. Покровы микроспоры остаются покровами пыльцы. Ко времени ее созревания микроспорангии вскрываются продольной щелью, и пыльца высыпается наружу. Воздушные мешки облегчают перенос ее ветром. Дальнейшее развитие мужского гаметофита происходит внутри семязачатка, на женских шишках.

Женские шишки образуются на верхушках молодых побегов. Устроены они более сложно и относительно больших размеров. На главной оси расположены мелкие чешуйки, называемые кроющими. В их пазухах образуются крупные толстые семенные чешуйки с двумя семязачатками на верхней стороне. Семенная чешуйка - это редуцированный боковой побег, а не мегаспорофилл. Молодой семязачаток состоит из нуцеллуса и интегумента. Нуцеллус и есть мегаспорангий. Он имеет яйцевидную форму и срастается с особым защитным покровом - интегументом. Лишь около вершины, обращенной к оси шишки, интегумент имеет отверстие - микропиле (пыльцевход). Вначале нуцеллус состоит .из однородных диплоидных клеток. Затем в средней части его обособляется одна более крупная археспориальная клетка. Она делится путем мейоза и образует четыре мегаспоры. В дальнейшем три из них отмирают. Мегаспорангий никогда не вскрывается, так что мегаспора остается внутри него. Мегаспора многократно делится и образует женский гаметофит, называемый эндоспермом (n). Из двух наружных клеток эндосперма, обращенных к микропиле, образуются два архегония, более редуцированных по сравнению с папоротниковидными.

Пыльца из мужских шишек переносится на семязачатки и улавливается каплей густой жидкости, заполняющей пространство между нуцеллусом и интегументом и выступающей через микропиле. Подсыхая, она втягивает пыльцу внутрь семязачатка на нуцеллус. После опыления микропиле зарастает. Чешуйки женской шишки смыкаются. Мужской гаметофит продолжает свое развитие на мегаспорангии. Экзина лопается, и клетка трубки образует пыльцевую трубку, которая внедряется в ткань нуцеллуса и растет в направлении архегония. Генеративная клетка делится и образует две клетки: клетку-ножку и спермагенную клетку. Οʜᴎ переходят в пыльцевую трубку, которая и доставляет их к архегонию. Непосредственно перед оплодотворением из спермагенной клетки образуются два спермия - мужские гаметы без жгутиков. Пыльцевая трубка через шейку архегония достигает яйцеклетки. Тургор ее повышается, кончик лопается, и содержимое выбрасывается в цитоплазму яйцеклетки. Один из спермиев сливается с ядром яйцеклетки, а второй отмирает. От опыления до оплодотворения у сосны проходит около 13 месяцев. Из зиготы (2n) образуется зародыш. Рост зародыша осуществляется за счет запасных продуктов гаметофита - эндосперма (n). Сформировавшийся зародыш состоит из корешка, стебелька, нескольких семядолей (5 - 12) и почечки. Зародыш окружен эндоспермом, который используется при прорастании. Интегумент образует твердую спермодерму. Так семязачаток превращается в семя. Оно лежит открыто на семенной чешуйке и имеет (у сосны обыкновенной) крыловидный придаток, способствующий распространению семян ветром. Созревание семян наступает осœенью, на второй год после опыления. Шишки к этому времени, достигают 4 - 6 см. Οʜᴎ продолговато-эллиптической формы, с заостренной верхушкой, чешуйки одревесневают, из зелœеных становятся серыми. Следующей зимой шишки поникают, чешуйки расходятся и семена высыпаются. Отделившись от материнского растения, семя может длительное время находиться в состоянии покоя, и лишь с наступлением благоприятных условий зародыш трогается в рост.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, у голосœеменных имеется ряд более прогрессивных признаков по сравнению с папоротниковидными: гаметофиты полностью потеряли самостоятельность, они образуются на спорофите и живут на нем, оплодотворение не связано с водой; зародыш спорофита хотя и питается за счет гаметофита͵ но находится внутри семени и надежно защищен от неблагоприятных условий. Особенность семян голосœеменных - их двойственная природа: питательная ткань - эндосперм принадлежит гаметофиту (n), зародыш - зачаток нового спорофита (2n), спермодерма и нуцеллус образуются из тканей материнского спорофита (2n).

Классификация. Чаще всœего голосœеменные подразделяют на три класса: Саговниковые, Хвойные и Гнетовые.

Класс Саговниковые - Cycadopsida.

Листья крупные, перистые, реже цельные, ланцетные. Стебель (ствол) имеет мощную сердцевину и кору и относительно небольшую древесину. Семязачатки расположены на листовидных или более или менее метаморфизированных мегаспорофиллах, которые располагаются поодиночке или собраны в шишки. Представляют крупнолистную линию эволюции. Класс делят на три порядка: Семенные папоротники, Саговники, Беннеттиты.

Порядок Семенные папоротники - Pteridospermales.

Наиболее древние и примитивные голосœеменные, полностью вымершие.

Это переходная группа от папоротниковидных к голосœеменным. С первыми их объединяют строение и внешний вид листьев, строение микроспорофиллов и микроспорангиев; со вторыми - вторичный рост стебля в толщину, наличие семязачатков и семян.

Порядок Саговники - Cycadales.

Объединяет около 100 ныне живущих видов. Οʜᴎ распространены в тропических и субтропических областях Восточной Азии, Австралии, Африки и Америки. Саговники - медленно растущие деревья, достигающие высоты 20 м и живущие до 1 тыс. лет. Двудомные. Стебель неветвистый или слабоветвистый, колонновидный или клубневидноутолщенный, иногда частично скрытый в почве (геофилия). В сердцевинœе накапливается крахмал. Верхушка стебля заканчивается вегетативной почкой, окруженной пучком вечнозелœеных листьев. Листья в почке скручены улиткообразно, как у папоротниковидных, крупные, перистые, длиной до 2 м. Архегонии расположены в углублении эндосперма - архегониальной камере. При прорастании пыльцы из спермагенной клетки образуется 2 - 4 или больше крупных сперматозоидов с многочисленными жгутиками. Οʜᴎ попадают в жидкость архегониальной камеры, неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ время плавают, а затем один из них оплодотворяет яйцеклетку. Практическое значение саговников невелико. Из сердцевины некоторых видов, особенно саговника поникающегб (Cycas revoluta), изготовляют крупу саго. Саговники - прекрасные декоративные растения, их разводят в оранжереях, а также в открытом грунте.

Порядок Беннеттиты - Bennettitales.

Полностью вымерли. В отличие от всœех других голосœеменных имели обоеполые шишки. По строению вегетативных органов похожи на саговники, но среди них были и травянистые растения.

Класс Хвойные - Pinopsida.

Листья чаще сидячие, мелкие, ланцетные, игловидные, чешуевидные, реже широкие, крупные. Стебель имеет небольшие сердцевину и кору и мощную древесину. Образуют рыхлые или плотные шишки.

Класс делят на три порядка: Кордаиты, Гинкговые, Хвойные.

Порядок Кордаиты - Coruaitales.

По внешнему виду похожи на современные хвойные. Полностью вымерли.

Порядок Гинкговые - Ginkgoales.

Сегодня порядок представлен лишь одним видом - гинкго двухлопастным (Ginkgo biloba). Родина - Юго-Западный Китай, но с древних времен его широко культивируют как священное дерево в Японии и повсœеместно в Китае. Это листопадное дерево, высотой до 40 м, с ветвистой густой пирамидальной кроной. Побеги двух типов: удлинœенные верхушечные и укороченные боковые. Листья черешковые с широкой вееровидной пластинкой. На удлинœенных побегах они двухлопастные, с выемкой посрединœе. Жилкование дихотомическое.

Гинкго - двудомное растение. Мужские шишки формируются в пазухах листьев на укороченных побегах. Микроспорофилл имеет вид тонкой ножки с сорием на верхушке, состоящим чаще из двух висячих микроспорангиев, вскрывающихся продольной трещиной. Женские шишки также формируются в пазухах листьев на укороченных побегах. Каждая шишка несет лишь два семязачатка, расположенных на верхушке дихотомически разветвленной ножки. Оплодотворение, как и у саговников, происходит при помощи сперматозоидов. Гинкго широко используют как декоративное растение, семена его съедобны, древесина ценится наравне с древесиной хвойных.

Порядок Хвойные - Coniferales.

В современной флоре это самые многочисленные представители голосœеменных - около 600 видов. Распространены в основном в Северном полушарии, где формируют обширные хвойные леса, состоящие из одного или немногих видов (роды сосна, ель, лиственница, пихта). В Южном полушарии хвойные образуют леса в районах с умеренным климатом (острова Огненная Земля, Новая Зеландия, Тасмания). В тропических областях они растут только в горах.

Строение. Хвойные представлены в основном деревьями, реже кустарниками. Деревья иногда достигают гигантских размеров и возраста свыше 4 тыс. лет. В большинстве случаев имеют побеги двух типов: удлинœенные и укороченные. Листья у большинства узкие, игольчатые (хвоя), но у видов более древних родов (араукария, агатис) ланцетные и даже широколанцетные. Некоторые хвойные имеют чешуевидные листья (род кипарис). Листья чаще всœего сидячие, цельные, иногда выемчатые на верхушке (род пихта), в сечении плоские, четырехгранные, округлые, длиной от 1 - 2 до 30 - 40 см. Хвоя имеет одну жилку, широкие листья - много параллельных жилок. Хвойные - вечнозелœеные растения (кроме видов родов лиственница, ложная лиственница и метасеквойя). Древесина на 90 - 95 % состоит из трахеид. У большинства видов в коре, древесинœе и листьях имеются схизогенные смоляные ходы, содержащие эфирное масло, смолы, бальзамы.

Размножение. Растения однодомные, реже двудомные. Шишки у них однополые. Мужские шишки чаще всœего собраны группами и обычно располагаются в пазухах листьев, реже на верхушках боковых побегов. Микроспорофиллы очень редуцированы, чешуевидные или щитковидные (род тисс). Женские шишки имеют разнообразное строение. На семенных чешуйках расположены семязачатки, один или много.

Архегониев два, но бывает и больше. Образование гаметофитов, опыление, оплодотворение и образование семени мы уже рассмотрели на примере сосны обыкновенной.

Хозяйственное значение. На огромных пространствах приполярных стран и в горах хвойные формируют леса, называемые тайгой, и служат местом обитания многих видов промысловых зверей, птиц и полезных насекомых. Хвойные леса имеют водоохранное и противоэрозионное значение. Οʜᴎ дают основную массу строительной и поделочной древесины. Из них получают бальзамы и смолы, камфару, спирт, целлюлозу и множество других продуктов. Семена некоторых хвойных содержат масло, используемое в пищу. Хвойные служат сырьем для получения медицинских препаратов.

Классификация. Порядок подразделяют на 10 семейств.

Семейство сосновые - Pinaceae.

Одно из самых крупных семейств. Включает 240 видов (10 родов). Распространены в умеренной и субтропической (преимущественно горы) зонах Северного полушария. Некоторые виды произрастают высоко в горах и за Полярным кругом. В Южном полушарии встречаются лишь в Индонезии и на Филиппинах. Преимущественно деревья, реже кустарники. Многие виды - основные лесообразующие породы хвойных лесов.

Род пихта (Abies). Включает 40 видов. Распространены в Северной Америке (15 видов), Юго-Восточной Азии (7 - 8 видов), Средиземноморье, Средней Европе, на Кавказе, в Гималаях, Сибири. Крупные деревья с мутовчатым расположением ветвей. Хвоя плоская, часто с двумя белыми восковыми полосками с нижней стороны, располагается поодиночке. Женские шишки чаще всœего прямостоячие, созревают за один вегетационный период, при созревании распадаются.

В бывшем СССР насчитывают 9 видов. Пихта сибирская (A. sibirica) произрастает на северо-востоке европейской части СССР, в Западной, Центральной и Восточной Сибири, Туве, а также в Монголии. Образует обширные леса. Растет на равнинœе и в горах. Древесина мягкая, ее используют как строительный и поделочный материал, а также для производства бумаги. Из хвои получают эфирное масло, идущее на изготовление лаков. В молодых ветвях содержится борнеол (камфара). Пихтовый бальзам - превосходное средство для лечения ран. Пихта белая (A. alba) растет в горах Средней, Южной и Западной Европы, где образует леса на высоте до 2 тыс. м. Пихта кавказская (A. nordmanniana) образует в смеси с буком лесные массивы, в основном в западной части гор Кавказа, на высоте до 2 тыс. м. Декоративное дерево. Выращивают на Украинœе и в Белоруссии.

Род ель (Picea). Объединяет 45 видов, распространенных в Северной Европе, Центральной и Восточной Азии, Северной Америке. Высокие деревья со светло-серой коркой, с мутовчатым расположением ветвей. Хвоя четырехгранная, с белой полоской на каждой стороне, располагается поодиночке. Корневая система преимущественно поверхностная. Растения теневыносливые. Женские шишки созревают в течение одного вегетационного периода, при созревании семян они повисают, а потом опадают целиком.

Во флоре бывшего СССР 10 видов. Ель обыкновенная (P. abies) распространена в Западной Европе и европейской России. На огромных пространствах образует чистые леса или с примесью березы и сосны. В южных районах растет в смешанных лесах вместе с кленом, липой, дубом. Древесину используют как строевой и поделочный материал, дрова, сырье для изготовления бумаги. При перегонке древесины получают смолу, канифоль, вар, скипидар. Корка содержит дубильные вещества. Ель сибирская (P. obovata) распространена на северо-востоке европейской России, в Западной Сибири. Очень близка к ели обыкновенной. Отличается более мелкими женскими шишками. Ель колючая (P. pungens) растет в Скалистых горах Северной Америки, имеет красивую серебристую хвою, ее широко культивируют как декоративную в России и Западной Европе.

Род лиственница (Larix). Около 20 видов, распространенных в Азии, Европе, Северной Америке. Входит в состав хвойных лесов. Крупные деревья с мутовчатым расположением ветвей, светолюбивые. Растения летнезелœеные. Листья располагаются на удлинœенных побегах поодиночке, на укороченных - пучками. Пыльца без воздушных мешков. Женские шишки созревают за один вегетационный период, но висят 2 - 3 года, нераспадающиеся. Древесина красноватая, богатая смолой, прочная, стойкая к разрушению в воде. Ее широко используют на шпалы, в кораблестроении, для крепления шахт, как дрова и для изготовления бумаги.

Во флоре бывшего СССР 7 видов. Лиственница западноевропейская (L. decidua) растет в Альпах и Карпатах, лиственница сибирская (L. sibirica) распространена в северных и восточных районах европейской России и в Западной Сибири, лиственница даурская (L. dahurica) - в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, прекрасно переносит суровый климат. Это единственное высокоствольное дерево на севере Восточной Сибири и Якутии.

Род сосна (Pinus). Около 100 видов, распространенных в умеренных областях Северного полушария, в субтропиках формируют горные леса, несколько видов растет в горах тропических областей. Это крупные или небольшие деревья с мутовчатым расположением ветвей. Удлинœенные побеги покрыты пленчатыми чешуйчатыми листьями, в пазухах которых образуются укороченные побеги с листьями, расположенными пучками по 2 - 5. Женские шишки созревают 2 - 3 года.

Во флоре бывшего СССР имеется 15 видов. Сосна обыкновенная (P. sylvestris) широко распространена в европейской России, Сибири, доходит до Охотского моря; в Западной Европе - от Скандинавского полуострова до Пиренеев и Балкан. Часто формирует леса на песчаных и супесчаных почвах. Растет также на сфагновых болотах (карликовые формы), а на юге - по известковым и меловым склонам. Древесину широко используют как строительную и поделочную. Из стволов добывают живицу, из которой при перегонке получают корабельную смолу, канифоль, скипидар. В хвое .содержится много аскорбиновой кислоты (витамина С). Молодые побеги используют для изготовления лекарства, пыльцу применяют в медицинœе в качестве заменителя спор плауна. Сосна сибирская, или сибирская кедровая сосна (P. sibirica), неверно называемая в быту «кедром», - крупноствольное дерево, широко распространенное по всœей Сибири и в Монголии, формирует густые леса - кедрачи. Хвоя располагается на укороченных побегах пучками по пять. Женские шишки прямостоячие, семена созревают осœенью, на второй год после опыления. При созревании шишки не раскрываются. Семена без крыла, спермодерма твердая. В быту семена называют «кедровыми орешками», их используют в пищу и для получения масла. Дает ценную древесину, из смолы получают скипидар и канифоль. Кедровый стланник (P. pumila) - стелющийся кустарник или небольшое деревце. Растет в Восточной Сибири, на Курильских островах, в Японии. Образует большие заросли, где посœеляются промысловые звери - белки и соболя. Семена съедобны. Сосна палласа (P. pallasiana) формирует леса в Крыму и Западном Закавказье, а также в Малой Азии и на Балканах. Сосна пицундская (P. pithyusa) растет на мысе Пицунда, реликтовый вид, занесен в Красную книгу.

Семейство кипарисовые - Cupressaceae.

Объединяет 20 родов, 145 видов. Распространены на всœех континœентах мира. Деревья и кустарники. Листья чешуевидные, реже игольчатые. Древесина без смоляных ходов. Смола накапливается в специальных клетках. Мужские шишки одиночные, пыльца без воздушных мешков. Чешуйки женских шишек деревянистые, кожистые или сочные.

Род можжевельник (Juniperus). Около 70 видов, произрастающих в Северном полушарии от Арктики до субтропиков. Несколько видов растет в горах тропической зоны. Небольшие деревья или кустарники. Листья игольчатые или чешуевидные. Чешуйки женских шишек мясистые, сочные, срастаются вместе, образуя шишкоягоду, созревающую два года. Древесину используют для различных целœей.

Побеги содержат ядовитое эфирное масло сабиноль, используемое в медицинœе.

Во флоре бывшего СССР 21 вид. Можжевельник обыкновенный (J. communis) растет в подлеске еловых и сосновых лесов. Листья игольчатые, по три в мутовке. Очень долговечен, живет до 2 тыс. лет.

Можжевельник красный (J. oxycedrus) и можжевельник высокий (J. excelsa) растут в Крыму. В горах Средней Азии можжевельник зеравшанский (J. seravschanica), можжевельник полушаровидный (J. semiglobosa) и др. под общим местным названием «арча» формируют леса - арчовники.

Класс Гнетовые - Gnetopsida.

Гнетовые отличаются от других голосœеменных наличием сосудов во вторичной древесинœе и покровов вокруг микро- и мегаспорофиллов, сильной редукцией женского и мужского гаметофитов, половым процессом, несколько напоминающим двойное оплодотворение покрытосœеменных. Семязачаток один, зародыш имеет две семядоли. Смоляные ходы в древесинœе отсутствуют. Класс Гнетовые делят на три порядка: Эфедровые, Гнетовые, Вельвичиевые.

Порядок Эфедровые - Ephedrales.

В составе порядка одно семейство и один род - эфедра (Ephedra), включающий 40 видов, распространенных в Средиземноморье, Европе и Средней Азии, Индии, Китае, Северной и Южной Америке. Чаще всœего это обитатели пустынь, полупустынь, каменистых склонов гор. Небольшие деревья, но чаще кустарники или лианы, достигающие 5 - 8 м высоты. Листья мелкие, обычно чешуевидные, рано опадающие. Ветви ребристые, зелœеные, выполняющие функцию фотосинтеза. Растения двудомные. Мужские шишки расположены в узлах стебля по 3 - 4 и больше. Мужская шишка состоит из колонки, на верхушке которой имеется от двух до восьми двух-четырехгнездных микроспорангиев.

Женские шишки в количестве от двух до четырех также расположены в узлах. Женская шишка состоит лишь из одного семязачатка, окруженного толстым покровом. Пыльца переносится ветром, иногда насекомыми. При созревании семян наружный покров женской шишки чаще одревесневает, а чешуевидные кроющие листья становятся сочными и приобретают яркую окраску.

Во флоре бывшего СССР 10 видов. Эфедра двуколосковая (Е. distachya) распространена на юго-востоке европейской России, в Сибири, Средней Азии. Небольшой кустарник высотой до 40 см. В ветвях эфедры содержится алкалоид эфедрин, используемый как лекарство.

Читайте также

oplib.ru

Семенные растения [Spermatophyta] — характеристика, особенности, признаки, эволюция, строение, жизненный цикл, классификация, представители, вики — WikiWhat

Жизненный цикл

В жизненном цикле семенных растений преоб­ладает бесполое поколение. Оно представлено рас­тением с хорошо развитым корнем, стеблем и листьями.

Семя

Важный ре­зультат эволюции растений — возникновение семени. Семя имеет ряд преимуществ перед спорой. Спора образована одной клеткой и прорастает только в бла­гоприятных условиях. Семя состоит из многих кле­ток и защищено от холода и высыхания плотной ко­журой. Зародыш, который находится в семени, в первые дни своего развития использует имеющийся здесь запас питательных веществ.

Оплодотворение

Яйцеклетка у семенных растений находится в се­мязачатке, где происходит оплодотворение. Мужские гаметы семенных растений — это переносимые вет­ром неподвижные спермии, а не подвижные сперма­тозоиды. Поэтому для оплодотворения семенных рас­тений капельно-жидкая среда не нужна. Это важнейшее эволюционное приобретение способство­вало широкому распространению семенных растений на Земле. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Классификация

• Значение семенных растений

• Сообщение на тему семенные растения 5 класс сперматофиты

• Особенности и эволючионные приобретения семенных растений

• Семенные растения особенности строения жизненный цикл

• Семенным растениям не нужна капельная вода для оплодотворения, т.к .

• Какими общими признаками обладают семенные растения?

wikiwhat.ru

Голосеменные - первые семенные растения

Размножение семенами имеет значительные преимущества перед размножением спорами. Почему? Потому что спора - это только одна клетка, из которой при благоприятных условиях образуется гаметофит. На гаметофита образуются половые органы, а в них - половые клетки. Чтобы последние встретились и, соединившись, образовали зиготу, необходима вода, хотя бы небольшая капля. Из зиготы развивается зародыш, который сначала питается питательными веществами гаметофита. А гаметофит плохо приспособлен к жизни на суше, потому что очень чувствителен к недостатку влаги. Семя - многоклеточный и содержит в себе зародыш и запас питательных веществ для его развития. Семя образуется из семенного зачатка.

Голосеменные - растения, у которых семязачатки незащищенные, как у цветковых растений, и лежат открыто в шишках на особых чешуе. Это деревья, реже кустарники, трав среди них нет. Известно около 800 современных видов голосеменных, в Украине-около 20. Гаметофиты очень уменьшены и упрощены и полностью зависят от спорофита. Они развиваются в пыльцевых мешках и семязачатках. Размножаются голосеменные только семенами и очень редко вегетативно. Это в основном вечнозеленые растения, у которых листья живут обычно длительное время. По строению листьев их разделяют на две группы: растения с большими листьями и с мелкими. Голосеменные распространены по всему земному шару, но больше всего их в северном полушарии. Наиболее распространенными среди них являются хвойные. Современные голосеменные в природе образуют леса, а вымершие - сыграли важную роль в образовании угля. Голосеменные имеют большое значение в озеленении, в медицине, являются источником древесины, сырья для многих отраслей промышленности и т.д..

УГЛУБЛЕНИЕ ТЕМЫ

Какие преимущества голосеменных перед высшими споровыми растениями?

Голосеменные имеют ряд прогрессивных признаков по сравнению с высшими споровыми растениями. Они имеют семязачатки, в которых развивается женский гаметофит, происходит оплодотворение, а затем из них образуются семена, в котором есть зародыш и запас питательных веществ для его развития. Из зародыша развивается новое спорофите поколения. Стволы высших споровых растений утолщаются благодаря коре, а стволы голосеменных - вследствие разрастания древесины, поэтому они значительно прочнее. У голосеменных корень закладывается еще в зародыше, из него развивается главный корень. Он формирует стержневую корневую систему, которая может проникать глубоко во почву. В высших споровых растений есть только придаточные корни. Очень важным приспособлением для жизни в наземных условиях стало возникновение пыльцевой трубки образуется из клетки пыльцевого зерна и доносит спермии к яйцеклетке. Зрелые пыльцевые зерна у голосеменных содержат клетку пыльцевой трубки и два спермия. После того, как пыльца попал на семенной зачаток, клетка пыльцевой трубки извлекается, по ней мужские гаметы попадают к яйцеклетке. Таким образом, голосеменных для оплодотворения вода уже не нужна. Итак, голосеменные имеют преимущества перед высшими споровыми растениями: а) у них есть семенной зачаток, из которого образуется семя б) оплодотворение происходит без участия воды в) рост стебля в толщину происходит благодаря древесине г) есть главный корень и стержневая корневая система .

Какие особенности цикла воспроизводства голосеменных?

У голосеменных, которые являются исключительно разноспоровых растениями, гаметофиты развиваются и живут на спорофите, питаясь его питательными веществами. Мужской гаметофит представлен пыльцевых зерном. Он развивается в середине пильного мешка. Женский гаметофит - это эндосперм с архегонии, развивающихся внутри семенного зачатка. Опыление, во время которого пыльцевые зерна попадают в семенного зачатка, происходит с помощью ветра. После попадания спермиев через пыльцевая трубку к яйцеклетке происходит оплодотворение: один спермий сливается с яйцеклеткой, а другой погибает. Со времени попадания пыльцы на семенной зачаток и к слиянию гамет проходит не менее полугода, что, безусловно, является неблагоприятным для размножения явлением. Следовательно, развитие гаметофитного поколения происходит на спорофите благодаря его питательным веществам.

Какое значение голосеменных?

По внешнему виду современные голосеменные очень разнообразны. Так, в тропиках и субтропиках обоих полушарий Земли в низкорослых вечнозеленых сухих лесах и кустарниках растут саговники (ил. 38.2). Они внешне очень похожи на папоротники или пальмы, из-за чего их долго, вплоть до середины XIX века, относили к пальмам. Другой очень интересной голосеменных растений, сохранившаяся до нашего времени, является гинкго двулопастное. Это дерево ботаники называют «живым ископаемым». Вид существует исчез мезозоя. Тогда он входил в состав лесов, имели широкое распространение. В естественных условиях гинкго сохранился только в Китае, а в культуре распространен по всему миру. В степях юга Украины и Крыма растет эфедра двуколосковая - низкий (до 5-15 см высотой) очень ветвистый кустик, с ребристыми желто-зелеными побегами напоминает хвощ (ил. 38.3). В лесах Южного берега Крыма случается небольшой куст (до 1,0-1,5 м высотой) - эфедра древесная (степная малина). И Иасиння эфедры съедобное, имеет вид ярко-красной ягоды, его употребляют в пищу, птицы также охотно поедают его.

estnauki.ru

Смотрите также

• 
  Обж лекарственные растения
• 
  Лотки для растений
• 
  Стреляет семенами растение
• 
  Растения сочинского дендрария
• 
  Открыть питомник растений
• 
  Типы болезней растений
• 
  Подорожник многолетнее растение
• 
  Лечебные растения зверобой
• 
  Дикие лекарственные растения
• 
  Пшеница фото растения
• 
  Пряные растения многолетние