Строение голосеменных растений
Строение голосеменных растений
Современные представители хвойных - вечнозеленые, реже листопадные деревья и кустарники. Размеры хвойных самые разные - встречаются все переходы от карликовых форм до настоящих гигантов.
У большинства хвойных имеются два типа побегов: неограниченные в росте длинные побеги (ауксибласты) и ограниченные в росте укороченные побеги (брахибласты).Ветвление побегов у хвойных - моноподиальное. При таком типе ветвления развивающийся из семени главный стебель (моноподий) имеет неограниченный верхушечный рост, за счет чего растение растет в высоту. От моноподия отходят боковые побеги первого, второго и т.д. порядков. Побеги, отходящие от главного ствола, располагаются по спирали, однако они часто так сближаются, что превращаются в мутовки, причем ежегодно образуется не больше одного такого кольца ветвей.
Ветви таких ложных мутовок постепенно укорачиваются по направлению кверху, что придает дереву характерную пирамидальную форму. Вместе с тем боковые ветви второго и следующих порядков располагаются двусторонне симметрично, делаясь иногда совершенно плоскими, что придает дереву ярусный характер. Если верхушечный побег повреждается, то одна из ветвей самой молодой мутовки боковых ветвей может начать расти вверх и принять роль главной. У старых деревьев обычно образуется широкая раскидистая крона, состоящая уже не из одной, а из нескольких главных ветвей, что хорошо заметно, например, у старых сосен.
По мере старения дерева, на открытом месте его нижние ветви могут сохраняться, доходя почти до земли, но в густом лесу они обычно достаточно быстро отмирают из-за недостатка света. В результате длинная нижняя часть ствола оголяется и остается практически без сучьев, что очень ценится при заготовке древесины.
У большинства хвойных, растущих в холодных областях, верхушка побега защищена плотно сидящими тонкими чешуями, образующими в конце вегетационного сезона ясно выраженную почку.
Анатомическое строение стеблей хвойных относительно однообразно. У них достаточно тонкая кора и массивный древесинный цилиндр, внутри которого - сердцевина, едва различимая в более старых стволах. Как в коре, так и в самой древесине много смоляных ходов (каналов), состоящих из удлиненных межклетных пространств. Смоляные каналы наполнены смолой, которая выделяется выстилающими клетками.
Первичный корень у многих хвойных сохраняется всю жизнь и развивается в виде мощного стержневого корня, от которого отходят боковые корни. Реже, например, у некоторых сосен, первичный корень недоразвит и заменяется боковыми. Кроме длинных корней (главных и боковых), у хвойных есть и короткие, часто сильно ветвистые корни, которые являются главными абсорбирующими органами растения. Такие корни могут содержать микоризу- симбиоз мицелия гриба и корней растения. Грибы-микоризообразователи разлагают некоторые недоступные растению органические соединения почвы, способствуют усвоению фосфатов, соединений азота и вырабатывают вещества типа витаминов, а сами используют вещества, извлекаемые ими из корней растения.
Листья у большинства хвойных узкие и игольчатые, такие листья называются хвоей, однако у более древних родов (например, у некоторых видов араукариевых и подокарповых) листья ланцетные и даже широколанцетные.
Кроме зеленых фотосинтезирующих листьев, у некоторых хвойных имеются коричневые чешуевидные листья.
Некоторые виды хвойных - одни из самых долгоживущих растений в мире.
Наиболее широко распространенными представителями хвойных являются сосна обыкновенная и ель обыкновенная, или европейская. Их строение, размножение, чередование поколений в цикле развития отражает характерные особенности всех хвойных.
Сосна обыкновенная - однодомное растение. В мае у основания молодых побегов сосны образуются пучки зеленовато-желтых мужских шишек длиной 4-6 мм и диаметром 3-4 мм. На оси такой шишки расположены многослойные чешуйчатые листочки, или микроспорофиллы. На нижней поверхности микроспорофиллов находятся два микроспорангия - пыльцевых мешка, в которых образуется пыльца. Каждое пыльцевое зерно снабжено двумя воздушными мешками, что облегчает перенос пыльцы ветром. В пыльцевом зерне имеются две клетки, одна из которых впоследствии, при попадании на семязачаток, формирует пыльцевую трубку, другая после деления образует два спермия.
На других побегах того же растения образуются женские шишки красноватого цвета. На их главной оси располагаются мелкие прозрачные кроющие чешуйки, в пазухах которых сидят крупные толстые, впоследствии одревесневающие чешуи. На верхней стороне этих чешуй расположено по два семязачатка, в каждом из которых развивается женский гаметофит - эндосперм с двумя архегониями с крупной яйцеклеткой в каждом из них. На верхушке семязачатка, снаружи защищенного интегументом, имеется отверстие - пыльцевход, или микропиле.
Поздней весной или в начале лета созревшая пыльца разносится ветром и попадает на семязачаток. Через микропиле пыльца втягивается внутрь семязачатка, где и прорастает в пыльцевую трубку, которая проникает к архегониям. Образовавшиеся к этому времени два спермия по пыльцевой трубке попадают к архегониям. Затем один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой отмирает. Из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) формируется зародыш семени, а семязачаток превращается в семя. Семена у сосны созревают на второй год, высыпаются из шишек и, подхваченные животными или ветром, переносятся на значительные расстояния.
biofile.ru
Строение голосеменных растений
Форма урока: изучение нового материала.
Цель: познакомить учащихся с особенностями строения голосеменных растений, их многообразием и значением.
Задачи:
Образовательные: формировать у учащихся представления о голосеменных растениях и их значением.
Развивающие: развитие мыслительной деятельности (операций анализа и синтеза, установление логических и причинно– следственных связей).
Воспитательные задачи: воспитывать бережное отношение к природе и защите голосеменных растений.
Оборудование: гербарный материал, шишки ели, сосны, компьютер, мультимедиа, экран. Ход урока
I. Организационный момент.
Приветствие. Объяснение целей и задач урока, настрой детей на мотивационную и плодотворную деятельность.
II. Проверка знаний учащихся.
1 вариант
1. К папоротникообразным не относится:
А) хвощ
Б) плаун
В) сфагнум 2.Какие признаки характерны для папоротников?:А) наличие слоевища, ризоидов
Б) наличие стебля, листьев
В) наличие стебля, листьев, корня.
3.У взрослого растения папоротника образуются:А) споры
Б) яйцеклеткиВ) сперматозоиды
4.Вода необходима папоротникам для:А) передвижения
Б) размножения
В) дыхания
5.Правильная последовательность стадий развития папоротника:А) взрослое растение – заросток – споры - проросток
Б) взрослое растение – споры – заросток – проросток
В) заросток – споры – взрослое растение – проросток
2 вариант1. К папоротникообразным относится:
А) кукушкин лён
Б) плаун
В) риччия 2.Вайями называют:А) корневища папоротников
Б) побеги папоротников
В) рассечённые листья папоротников
3.Что развивается у папоротников в спорангиях:А) семена
Б) пыльца
В) споры 4.В каких условиях растут папоротникообразные?
А) где холодно и влажно
Б) где сухо и солнечно
В) во влажных и тенистых местах 5.Древние папоротники образуют залежи:
А) гранита
Б) каменного угля
В) торфа Актуализация знаний.
-Все ли растения цветут? И образуют семена?-1
-Среди растений есть такие, которые не имеют цветков, а значит, и плодов, но образуют семена. Семена не покрыты плодом, а находятся в шишках и лежат на их чешуйках голо.
Сегодня на уроке мы с вами будем говорить именно о таких растениях, которых называют ГОЛОСЕМЕННЫМИ.
Рассказ с демонстрацией гербарий.
III. Изучение нового материалаГолосеменные- это наземные растения, большинство из них вечнозеленые, но бывают и листопадные. Встречаются огромные, свыше 100м деревья, кустарники, но травянистых растений среди голосеменных нет. У голосеменных хорошо выражены органы: корень, лист, стебель. Для размножения им служат не споры, а семена. Семя содержит запас питательных веществ для зародыша, поэтому голосеменные имеют преимущества перед споровыми растениями. Расцвет голосеменных наблюдался 150 млн. лет назад. Из современных голосеменных наиболее известны хвойные: сосна, ель, лиственница, пихта, можжевельник. К голосеменным растениям относятся:
Их листья имеют форму иголок, а не пластинок, как у лиственных деревьев. Листья сосны и ели называют хвоей. Поэтому голосеменные растения с такими листьями объединяют в группу хвойных. 2 Листья голосеменных зелёные, поэтому в них образуются органические вещества с выделением кислорода.3 Хвойные растения образуют леса, которые называют тайгой. В России, особенно в Сибири, тайга занимает большие территории. Древесина хвойных высоко ценится в строительстве, применяется для изготовления мебели, музыкальных инструментов, в кораблестроении. Она долговечна, так как пропитана смолой.4 Живица – смолистая жидкость, выделяющаяся при ранении хвойных деревьев. Живица заживляет раны дерева. Исцеляет их. Отсюда и пошло ее народное название. Если живица застывает без доступа воздуха, то она превращается в янтарь. Из янтаря делают украшения, декоративную скульптуру, им отделывают помещения. 5
Живица используется и как лекарственное средство для лечения ревматизма, лёгких, почек, органов пищеварения.
Голосеменные растения в нашей стране представлены в основном классом Хвойные. К нему относят – 560 видов. Это известные вам ель, сосна, пихта, лиственница, кедр, можжевельник, кипарис, туя, секвойя.6 Ель – Елью заняты меньшие площади. Это теневыносливое холодостойкое дерево до 40 метров высотой, нижние ветви сохраняются. Корневая система поверхностная, растет на богатых глинистых почвах, там, где близко залегают грунтовые воды. Хвоинки сидят поодиночке, 5-7 лет держатся на ветвях. Так же на побегах расположены мужские и женские шишки.Древесина ели мягкая, светло-жёлтая, легко поддаётся обработке. Её используют в строительстве, при изготовлении фанеры, бумаги, музыкальных инструментов, различных поделок и как топливо. При специальной переработке из древесины ели получают смолу, канифоль, вар, скипидар.7
Сосна — Сосна занимает 25% от общей площади растительности. Сосны- могучие исполины с отливающими медью стволами, кудрявой кроной. Вот сосны. Прямоствольны и упруги,
Колючие- ветрам не разорвать.
Стоят в своей чешуйчатой кольчуге,
Спокойные, как Игорева рать.
Сосновые леса всегда сухие. Поэтому в сосновых лесах нужно особенно осторожно обращаться с огнём. Хвоинки сосны длинные, расположены на стебле пучками, по две хвоинки в каждом пучке.8
Стебель сосны покрыт оранжево-бурой корой. Семена созревают в шишках и лежат на их чешуйках открыто, голо. Шишки короткие, каплевидные – напоминают по форме очень крупные капли воды. На открытых, хорошо освещенных местах у сосны крона пышная, раскидистая, в лесу крона на вершине дерева.9
Сосна – ценное дерево. Её древесину ценят в строительстве больше, чем древесину ели. Древесину сосны используют в кораблестроении, вагоностроении, в авиационной промышленности. Из смолы сосны получают скипидар, канифоль.
Сосна выделяет вещества, которые делают воздух целебным. Не случайно большинство санаториев и домов отдыха построено именно в сосновых лесах. Хвоя сосны содержит много витамина С.10 Лабораторная работа.
Строение хвои и шишек хвойных.
Оборудование: побеги и шишки сосны, ели.Ход работы
Рассмотри хвою сосны, ели, укажи ее длину, окраску, расположение на стебле. Данные занеси в таблицу.
Рассмотри форму, размеры, окраску шишек сосны, ели. Данные занеси в таблицу.
Хвоя
Шишка РастенияДлина
ОкраскаРасположение на ветке
Размер
Форма чешуй
Сосна Ель Сделай вывод, закончив предложение. Сосну и ель относят к голосеменным потому, что…По окончании работы учащимся предлагается ответить на вопросы:
Чем отличается хвоя сосны от хвои ели? Как располагаются хвоинки на побегах?
Как вы думаете, мы рассматривали мужские или женские шишки?
Какой вывод вы сделали?
Лиственница – очень красивое дерево. Летом ее ветки покрыты мягкими листьями-хвоинками. Лиственницы сбрасывают свою хвою на зиму как листья у берёзы, тополя и других лиственных. Поэтому она и получила такое название. Во всём другом лиственница — близкая родственница сосны и ели. Древесина лиственницы самая долговечная среди хвойных. Она настолько сильно пропитана смолой, что почти не гниёт и сохраняется сотни и даже тысячи лет. В сибирских лесах находят остатки крепостей, построенных из лиственницы 400 лет тому назад. На Алтае обнаружены древние курганы, которым несколько тысяч лет. В них найдены прекрасно сохранившиеся изделия из лиственницы.11
Кора у молодых лиственниц гладкая, но с возрастом покрывается трещинами. Хвоинки однолетние, мягкие, узкие, расположены спирально на удлиненных побегах и пучками на укороченных. Леса из лиственницы- светлохвойная тайга- занимают более 40% лесной территории России. Лиственница считается национальным деревом России.
В России давно знали о высоком качестве древесины лиственницы. Петр I, закладывавший основы русского флота, прочил лиственнице роль главного строительного материала для больших и малых судов. История лесного дела засвидетельствовала это появлением на Карельском перешейке в 50 км от Ленинграда знаменитой Линдуловской лиственничной рощи, заложенной в 1738 году на площади 1,76 гектара как одно из начинаний по выращиванию корабельного леса вблизи места его потребления. Руководил посадками немецкий лесничий Фокель, специально приглашенный для этого Петром I из Германии. Теперь прославленная роща считается жемчужиной северного лесоводства, сюда организуются многочисленные экскурсии. Пихта – имеет целебную хвою с замечательным ароматом. Самое главное отличие пихты от других хвойных деревьев – это листья. Только издалека они похожи на хвоинки. На самом деле это узкие, плоские листочки. Характерный признак пихты – вертикально стоящие шишки – “свечки”. Пихта морозоустойчива. Из ветвей получают эфирное масло для производства лекарственного препарата камфары. 12 Кипарис – могучее дерево 30 метровой высоты, но растет кипарис очень медленно. Листья кипариса чешуйчатые, а шишки имеют вид шариков. Выращивают кипарисы в садах и парках в качестве декоративных деревьев, часто используют в качестве живой изгороди.
Кипарис теплолюбивое растение, не терпящий морозов.
IV. Физкультминутка. Выполняем упражнение «Во дворе стоит сосна». Во дворе стоит сосна,
К небу тянется она. (Подняли все руки вверх)
Тополь вырос рядом с ней,
Быть он хочет подлинней. (Встали на носочки, потянулись ещё выше)
Ветер сильный налетел,
Все деревья раскачал. (Качаемся в стороны)
Ветки гнутся взад–вперед. (Качаемся вперёд–назад).
Ветер их качает, гнет. (Рывки руками перед грудью)
Будем вместе приседать –
Раз, два, три, четыре, пять. (Приседания)
Мы размялись от души
И за парты вновь спешим. (Дети садятся за парты)
V. Закрепление знаний.
Ель очень чувствительна даже к беглым низовым пожарам, когда горят на земле мох, хвоя, трава. Почему?
Как-то в Сибирь поздней осенью приехал малосведущий в лесном деле, но очень самоуверенный ревизор. Увидев голую тайгу, спросил лесничего:
- Это хвойный лес?
- Хвойный.
- А где хвоя?
- Опала.
- По чьей вине?
- Природы.
- Вы мне за природу не прячьтесь! За гибель леса отвечать будете вы. Далее учащимся предлагается выполнить задание для самопроверки. Закончи предложение.
Для размножения голосеменным растениям служат…
У хвойных растений листья представлены…
Национальным деревом России является…
У лиственницы хвоя живет на побегах…
Фитонциды- это летучие вещества…
Живица- это…
Проводится фронтальная беседа с классом.
Какие растения относят к голосеменным?
Что характерно для хвойных голосеменных растений?
В чем основное отличие семенных растений от споровых?
Почему в лесу нижние ветви у сосны отмирают, а у ели покрыты хвоей?
Значение голосеменных.Создают органические вещества при фотосинтезе, выделяют кислород.
Древесину используют в строительстве и как поделочный материал.
Из древесины ели изготавливают бумагу, из древесины сосны- искусственные волокна.
Семена кедровой сосны используют в пищу.
Используют смолу хвойных- живицу, получая скипидар, канифоль.
Используя текст учебника заполните таблицу «Сравнение ели и сосны». Сосна Сравниваемые признаки ЕльВысота дерева
Отношение к свету
Требовательность к почве
Требовательность к влаге
Продолжительность жизни дерева
Признаки хвоинок Мы познакомились с представителями голосеменных растений, особенностями их строения, местами обитания, видовым разнообразием.
VI. Домашнее задание. Особое место среди хвойных занимают мощные и высокие растения - секвойи. Знаменитая калифорнийская секвойя вечнозеленая, названная, по преданию, в честь мудрого индейского вождя Секвойи, достигает 112 м в высоту. В толщину ее ствол вырастает до 11м. По подсчетам годовых колец на пнях, оставшихся от спиленных деревьев, установили: возраст самых старых секвой 2200 лет. Саговниковые, или цикадовые, появились еще в каменноугольном периоде, расцвет их приходится на эпоху динозавров. Их ошибочно называют саговыми пальмами. Растут они везде, кроме Европы и Антарктиды, в тропических джунглях, реже в сухих степях и саваннах. Они- живые свидетели того времени, когда Африка, Южная Америка и Австралия были единым материком. Внешне это пальмовидные деревья от 1 до 7 (редко до 20 м) в высоту. Иногда наземные стебли не формируются, и перистые, до 5-6 м длиной листья отходят прямо от корневища. На верхушках стеблей или листьев развиваются огромные, иногда метровые, разнополые шишки (стробилы). Семена обычно крупные, сочные, съедобные, нередко желтые, красные и оранжевые. У нас один вид выращивается в парках Черноморского побережья. В стволах многих саговников накапливается крахмал, из которого делают ценный продукт- саго (у нас саго изготовляли из картофельного крахмала). В юго-западной Африке, в пустыне Намиб, где дождей не бывает по году, встречается вельвичия удивительная. Это настоящее чудо природы. Ее широкий ствол (до 1,2 м в поперечнике) возвышается над землей всего на 50 см и напоминает пень. За всю жизнь у нее развивается всего два лентовидных листа, достигающих до 6 м в длину и 1,8 м в ширину, которые со временем разрываются на многочисленные ленты. Возраст может достигать до 2000 лет и более. На поверхности «пня» появляются веточки с мелкими шишками. Класс гинкговых, процветавший 150 млн. лет назад, ныне представлен единственным видом- гинкго двулопастным. Это одно из самых примитивных современных голосеменных растений. В естественных условиях оно растет лишь в небольшом районе Восточного Китая, в горах Дянь Му-Шань. Это мощное дерево, достигающее 30 м в высоту и 3 м в диаметре, относится к числу немногих листопадных голосеменных. С давних пор деревья гинкго, многие из которых живут более 1000 лет, почитались на Востоке как священные и выращивались в Японии, Китае и Корее около храмов. Само слово «гинкго» в переводе с японского означает «серебряный абрикос»; так называют съедобные семена этого дерева. А видовое название «двухлопастный» растение получило из-за формы своих листьев. Эти деревья на редкость живописны с ранней весны до поздней осени, поэтому их часто выращивают в садах и парках теплых стран. Можжевельник- это хвойное вечнозеленое древесное растение. Латинское название переводится как «колючий». Однако справедливости ради нужно сказать, что не все можжевельники колючие. У некоторых из них гладкие чешуевидные листья. Часто эти виды объединяют под названием «арча». Особенно много их в горах Средней Азии. Самый северный представитель этого рода, можжевельник сибирский, - низкий, часто прижимающийся к земле кустарник с игловидной хвоей и сочными, синеватыми взрелом состоянии шишками (можжевеловыми ягодами). Он распространен в таежной зоне, но кое-где проникает и в тундру. Растет преимущественно на склонах, сухих летом и достаточно защищенных глубоким снегом от морозов зимой. Практически у всех можжевельников замечательно прочная, красивая и душистая древесина. Настой и отвары из ягод можжевельника пьют, чтобы улучшить аппетит и пищеварение. Хвоя и шишки можжевельника обладают дезинфицирующим действием. Они выделяют особые летучие вещества, способные убивать микробы. Эти вещества называют фитонцидами. Не случайно любителям попариться в бане добавляют к березовым и дубовым веникам его колючие веточки, а настоем плещут на раскаленные камни в печи: не только для аромата, но и чтобы очистить помещение и самих себя от микробов.
скачатьnenuda.ru
Голосеменные растения
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.
1 |
Строение сосны обыкновенной |
Все голосеменные – разноспоровые растения; микроспорофиллы и макроспорофиллы сильно различаются по форме, размерам и строению. У наиболее примитивных семенных папоротников они свободно росли на обычных побегах; у всех остальных голосеменных они находятся на укороченных побегах – стробилах, как правило, раздельнополых. Микроспоры у семенных растений развиваются в пыльцевом мешке и называются пыльцевыми зёрнами или пылинками. Они переносятся на женский гаметофит, как правило, при помощи ветра, прорастая внутрь после попадания на мегаспорангий. Внутри мегаспорангия, называемого семязачатком, развивается мегаспора; после оплодотворения мужской гаметой семязачаток превращается в семя. Женский гаметофит, конечно, в очень большой степени зависит от родительского 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 образуются, но у семени могут развиваться различные приспособления, облегчающие их распространение.
2 |
Женская шишка сосны Культера |
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.
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.
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.
www.ebio.ru
Строение голосеменных | Учеба-Легко.РФ - крупнейший портал по учебе
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.
Строение сосны обыкновенной |
Все голосеменные – разноспоровые растения; микроспорофиллы и макроспорофиллы сильно различаются по форме, размерам и строению. У наиболее примитивных семенных папоротников они свободно росли на обычных побегах; у всех остальных голосеменных они находятся на укороченных побегах – стробилах, как правило, раздельнополых. Микроспоры у семенных растений развиваются в пыльцевом мешке и называются пыльцевыми зёрнами или пылинками. Они переносятся на женский гаметофит, как правило, при помощи ветра, прорастая внутрь после попадания на мегаспорангий. Внутри мегаспорангия, называемого семязачатком, развивается мегаспора; после оплодотворения мужской гаметой семязачаток превращается в семя. Женский гаметофит, конечно, в очень большой степени зависит от родительского 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 образуются, но у семени могут развиваться различные приспособления, облегчающие их распространение.
Женская шишка сосны Культера |
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.
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.
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.
uclg.ru