Биология и медицина. Среди голосеменных растений отсутствуют травянистые формы
Голосеменные растения - материалы для подготовки к ЕГЭ по Биологии
Автор статьи - Л.В. Окольнова.
В нашем представлении термин “голосеменные” ассоциируется с хвойными - ёлками и соснами, без которых мы не представляем празднование Нового Года.
Но это далеко не все представители этого отдела!
Видите, только у одного класса листья - иголки, и не у всех есть шишки.
Основной признак, по которому растения относят к отделу голосеменные - это отсутствие плода - семена “голые”.
Семязачатки тоже располагаются открыто - на внутренней стороне листьев или в шишке, завязи как таковой нет.
Предками голосеменных считают папоротники, но последние генетические исследования говорят о том, что, возможно, был какой-то другой предок.
Строение голосеменных растений.
Среди них много деревьев, мало кустарников, очень немного - лиан, травянистые формы вообще отсутствуют.
Вегетативные органы:
Корневая система: в основном, стержневая. С ярко выраженным центральным корнем, уходящим глубоко в землю.
Листья: у многих форм листья - иголки - площадь для фотосинтеза уменьшена, но зато процесс идет круглый год (отсюда и название - вечнозеленые).
Ствол:- у древовидных и кустарниковых хорошо развит внешний эпидермис - слой пробки утолщен;- Ксилема - ткань, поднимающая воду от корней к листьям, представлена трахеидами.
Генеративные органы:
Шишки - бывают мужские и женские, соответственно, растения бывают однодомные (есть отдельно растение с женскими шишками, отдельное растение - с мужскими) и двудомные (“2 в 1”).Опыление - ветром.
Семя: зародыш, кожура и эндосперм. Обратите внимание: эндосперм голосеменных, в отличие от покрытосеменных галоидный, т.е. содержит одинарный (1n) набор хромосом
Семена распространяются птицами, белками и другими грызунами.
На экзамене могут попасться вопросы по названиям разных видов голосеменных растений. Давайте перечислим несколько самых часто встречающихся:
● Гинкго● Хвойник● Вельвичия● Саговник● Ель● Пихта● Лиственница● Сосна● Кипарис● Можжевельник
Звоните нам: 8 (800) 775-06-82 (бесплатный звонок по России) +7 (495) 984-09-27 (бесплатный звонок по Москве)
Или нажмите на кнопку «Узнать больше», чтобы заполнить контактную форму. Мы обязательно Вам перезвоним.
ege-study.ru
Pinophyta (Gymnospermae, Отдел Голосеменные): общие сведения
Pinophyta (Gymnospermae, Отдел Голосеменные): общие сведения
Голосеменные - древняя группа, берущая свое начало с верхнего девона и органично связанная о группой Праголосеменных растений . Расцвет голосеменных приходится на мезозойскую эру , когда господствовали теплолюбивые виды. К концу мезозоя происходит сокращение таких теплолюбивых форм, как беннеттитовые , саговниковые , семенные папоротники . Второе рождение голосеменные обрели благодаря появлению холодостойких видов в недрах мезозойской флоры. Возможно, что их возникновение было связано с местными внутриматериковыми оледенениями. Эти виды оказались способными в кайнозойскую эру осваивать обширные пространства в умеренных и умереннохолодных областях Северного полушария, где они и поныне на больших территориях занимают господствующее положение в сложении растительного покрова. Широкое распространение голосеменных в значительной степени объясняется тем, что размножение у них осуществляется семенами. Семя как зачаток нового организма представляет собой комплексный многоклеточный орган, состоящий из зародыша , запасающих тканей эндосперма и многослойной семенной кожуры, надежно обеспечивающей сохранность зародыша. У большинства голосеменных семена обладают периодом покоя. Таким образом, молодые растения вступают в самостоятельную жизнь более жизнеспособными, чем споровые растения .
При прорастании семени первым появляется зародышевый корешок , который формирует стержневую корневую систему; лишь у немногих видов главный корень заменяется системой боковых или придаточных корней. Наличие главного корня явилось базой для возможного формирования крупных древесных форм. Этому способствовало также наличие длительно функционирующего камбия , который формирует древесину - водопроводящую ткань, обладающую большой механической прочностью. Среди современных голосеменных преобладают древесные формы, однако важно подчеркнуть, что среди древних палеозойских видов в разных систематических группах голосеменных встречались формы травянистые, кустарниковые, древесные со слабо развитой древесиной. Среди современных саговниковых имеются древесные формы со значительно развитой сердцевиной и корой, виды с клубневидными побегами полудревесной и типично травянистой жизненных форм. У подавляющего большинства голосеменных побеги нарастают моноподиально . Примитивные голосеменные характеризуются отсутствием ветвления, большинство же ныне живущих видов обильно ветвится. Листья всех голосеменных, несмотря на колоссальное разнообразие их форм и размеров, имеют синтеломное происхождение. Из числа современных древние виды имеют крупные, сильно рассеченные листья, у большинства же видов листья мелкие, игловидные или чешуевидные. Древесина голосеменных состоит в основном из трахеид , паренхима развита довольно слабо, либриформ отсутствует. Характерным признаком трахеид голосеменных является наличие окаймленных пор , ровными рядами расположенных на радиальных и тангентальных стенках. Для флоэмы характерно отсутствие клеток-спутниц.
Все голосеменные - разноспоровые растения; в подавляющем большинстве случаев имеются микростробилы и мегастробилы различной формы, которые, в свою очередь, могут объединяться в констробилы . В микроспорангиях формируются микроспоры , которые начинают прорастать под оболочкой. Проросшие микроспоры - мужские гаметофиты , заключенные в оболочку микроспоры, называются пылинками , а совокупность пылинок - пыльцой . После первого деления микроспоры возникает одна маленькая клетка и вторая - более крупная, которая может отчленить еще одну маленькую клетку ( рис. 66 ). Эти первые (одна или две) клетки соответствуют вегетативной части гаметофита (по-гречески prothallium), поэтому называются проталлиальными . Более крупная клетка, получившая название антеридиальной инициали , делится еще раз с образованием двух очень специализированных клеток. Одна из них формирует антеридий и поэтому называется антеридиальной клеткой . Судьба другой клетки зависит от типа полового процесса. У наиболее примитивных групп, у которых половой процесс осуществляется с помощью сперматозоидов, из второй клетки развивается гаустория , поэтому ее называют гаусториальной клеткой . У высших голосеменных, у которых половой процесс происходит с помощью спермиев , из этой клетки развивается пыльцевая трубка , поэтому ее называют клеткой трубки, или сифоногенной клеткой . Часто ее называют вегетативной, хотя к вегетативной части гаметофита она не имеет никакого отношения. Антеридиальная клетка делится на 2 клетки, одна из которых либо образует 2 сперматозоида, и тогда называется сперматогенной клеткой , либо 2 спермия, и тогда называется спермагенной клеткой . Вторая клетка антеридия остается стерильной и впоследствии разрушается. Разные авторы, по-разному ее интерпретируя, называют эту клетку ножкой, стенкой антеридия, дислокатором, сестринской клеткой, внося терминологическую неясность; поэтому предложено называть ее просто стерильной клеткой . Пылинка , состоящая у различных видов из разного количества клеток, разносится ветром. Поскольку у голосеменных в отличие от покрытосеменных нет замкнутой завязи , пылинка попадает непосредственно на семязачаток .
Развитие семязачатка начинается с появлением срединного бугорка - нуцеллуса , внутри которого на ранних стадиях развития выделяется одна крупная спорогенная клетка ( рис. 67 ). Позднее она подвергается редукционному ( мейотическому ) делению и образует 4 неравноценные клетки - мегаспоры . Поэтому нуцеллус следует рассматривать как мегаспорангий . Вслед за бугорком - нуцеллусом из периферической меристемы возникает 2 бугорка, которые, разрастаясь, начинают формировать валик. Он обгоняет в своем росте нуцеллус, нависая над ним и образуя интегумент с небольшим отверстием - микропиле, или пыльцевходом . Таким образом, семязачаток представляет собой сложный орган, состоящий из мегаспорангия - нуцеллуса и покрова - интегумента . По поводу происхождения интегумента существует ряд гипотез. Согласно одной из них, синангиальной, семязачаток возник из синангия , у которого внутренний спорангий остался фертильным (т.е. продуцирует споры), а периферические подверглись стерилизации и образовали интегумент . Согласно другой - теломной теории - интегумент представляет собой результат срастания периферических изначально вегетативных теломов вокруг одного спороносного. Эта теория согласуется с палеоботаническими находками, которые относятся к праголосеменным и вымершим голосеменным - семенным папоротникам .
Из четырех образовавшихся мегаспор 3 мелкие погибают, а крупная прорастает в женский гаметофит, или заросток , который у голосеменных называется эндоспермом . После оплодотворения из семязачатка формируется семя . Интегумент превращается в семенную кожуру, нуцеллус расходуется на развивающийся зародыш, от него остается тонкая пленочка. Ткани заростка или эндосперма сильно разрастаются, и в них откладываются запасные питательные вещества. Из оплодотворенной яйцеклетки формируется зародыш, состоящий из корешка , стебелька и почечки с 2-18 семядолями .
Ссылки:
medbiol.ru
Строение и размножение голосеменных на примере сосны и ели. Распространение хвойных, их значение в природе, в народном хозяйстве - Голосеменные - РАСТЕНИЯ. БАКТЕРИИ. ГРИБЫ. ЛИШАЙНИКИ - ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ - БИОЛОГИЯ - САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА К ЕГЭ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ
Раздел I. РАСТЕНИЯ. БАКТЕРИИ. ГРИБЫ. ЛИШАЙНИКИ
Голосеменные
Строение и размножение голосеменных на примере сосны и ели. Распространение хвойных, их значение в природе, в народном хозяйстве
Голосеменные — это вечнозеленые деревья, реже лианы или кустарники, травянистые формы отсутствуют. У голосеменных семяпочки расположены открыто. В современной флоре наиболее богато представлен подкласс хвойных, который насчитывает около 600 видов растений. Они образуют леса в северной части Евразии и Северной Америке.
Хвойные — это деревья и кустарники. Листья у хвойных игловидные, многолетние. Большинство растений вечнозеленые, есть листопадные (лиственница). Растения, как правило, однодомные. Сосна обыкновенная — это дерево, достигающее 50 м высоты. На концах ветвей располагаются почки, которые дают начало новым побегам. Побеги у сосны двух типов: удлиненные и укороченные. На удлиненных побегах находятся коричневатые чешуйчатые листья, из пазух которых развиваются укороченные побеги. Каждый укороченный побег несет два листа — хвоины. Хвоины живут от 1,5 до 2 лет, а затем опадают вместе с побегом. Хвоины покрыты толстой кутикулой, у них всего два неветвящихся сосудистых пучка и немного устьиц, которые находятся в углублении, поэтому сосна экономно испаряет воду. Особенности строения листьев позволяют сосне обитать в относительно засушливых местах и переносить значительное переохлаждение. Неприхотливость сосны также объясняется строением ее корневой системы. Сосна имеет стержневую корневую систему. Главный корень проникает глубоко в почву и доставляет воду растению. При произрастании на зыбучих почвах (пески) у сосны мощно развиваются боковые корни, которые удерживают растение в грунте. Сосна светолюбива, может расти на бедных почвах и даже на болотах и на скалах. Толстая пробка ствола позволяет сосне переносить не очень сильные пожары.
Весной у основания молодых побегов образуются желто-зеленые мужские шишки. В мужских шишках формируются пыльцевые зерна, состоящие из двух клеток: вегетативной и генеративной. Генеративная клетка делится на две мужские гаметы — спермии. Пыльца разносится ветром.
Женские шишки собраны по 1-3 на концах молодых побегов. Каждая шишка представляет собой ось, от которой отходят чешуи двух типов: бесплодные и семенные. На каждой семенной чешуе с внутренней стороны формируется по два семязачатка. В центре семязачатка развивается эндосперм, который представляет собой женский гаметофит. Эндосперм развивается из мегаспоры, в его ткани образуются два архегония.
Пыльца переносится ветром к пыльцевходу семязачатка. Из пыльцевхода выделяется клейкая жидкость, при подсыхании которой пыльца втягивается внутрь семязачатка. Между опылением и оплодотворением проходит около года. Пыльцевое зерно прорастает в пыльцевую трубку, которая достигает архегония. В конце пыльцевой трубки находятся два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой одного из архегониев, а другой погибает. Из образовавшейся зиготы развивается зародыш.
Зародыш состоит из почечки, корешка, стебелька и нескольких (от 5 до 12) семядолей. После оплодотворения семязачаток превращается в семя. Семя состоит из семенной кожуры, образующейся из покровов семязачатка, гаплоидного женского эндосперма и зародыша. После созревания семян семенные чешуйки шишек раскрываются, и семена высыпаются; это происходит в конце зимы. Семена сосны имеют прозрачное крылышко и распространяются ветром.
Еще один важный представитель голосеменных — это ель. Она теневынослива, растет на богатых почвах. Ель может расти под пологом сосны. У ели поверхностная корневая система, хвоя существует 6-8 лет, пробка тонкая, поэтому ель не переносит даже несильные пожары. Корневые системы сосны и ели образуют симбиоз с гифами грибниц — микоризы.
Другие представители голосеменных — это пихта, лиственница, можжевельник, секвойя (самое высокое дерево на Земле — его высота может достигать 120 м) и др. Среди голосеменных есть и «долгожители»: сосна остистая, которая произрастает в Калифорнии, может жить до 5000 лет.
Значение голосеменных в биоценозах огромно, так как они являются лесообразующими породами. В Северном полушарии большая часть лесов — это хвойные леса. Голосеменные растения дают пищу животным — лоси питаются молодыми побегами сосны, белки, клесты — семенами кедровой сосны и т.д. Древесина голосеменных используется человеком для разных целей: как топливо, как строительный материал, как сырье для получения бумаги и т. д.
compendium.su
