Высшие семенные растения. 72. Высшие семенные растения: прогрессивные признаки, классификация.

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Высшие семенные растения ОТДЕЛ ГОЛОСЕМЕННЫЕ Семенные. Высшие семенные растения


Высшие семенные растения

Эволюция семенных растений

На Земле насчитывают более 350 тыс. видов растений. Условно весь растительный мир можно разделить на две группы: низшие, и высшие, или листостеблевые растения. Такое разделение предложил английский ботаник Р. Броун в 1827 году. До средины ХХ ст. низшими растениями считались бактерии, водоросли, слизневики, грибы и лишайники. Согласно современной систематике бактерии, грибы и грибоподобные организмы выделены в самостоятельные царства, а к низшим растениям относят водоросли. Их вегетативное тело (слоевище, или таллом) не дифференцировано на органы и не имеет сложного строения тканей. У примитивных форм всё тело состоит из одной клетки. У высших растений тело дифференцировано на вегетативные и генеративные органы и имеет тканевое строение. К ним относятся мохообразные, плаунообразные, хвощеобразные, папоротникообразные, голосеменные и покрытосеменные (цветковые).

Замечание 1

К семенным растениям относятся два отдела:

  • Голосеменные — размножаются семенами, но плодов не образуют;
  • Покрытосеменные, или Цветковые — имеют цветок и семена, закрытые околоплодником (плод).

Семенные растения в ходе эволюции приобрели ряд адаптационных особенностей в развитии, которые позволили им занять господствующее положение в царстве растений:

  • внутреннее оплодотворение,
  • развитие зародыша внутри семенного зачатка,
  • наличие семени.

Появление высших семенных растений — это новый этап в эволюционном развитии растительного мира. Организм расте6ий смог выработать много разнообразных свойств и приспособлений к жизни в разнообразных условиях суши. Покрытосеменные растения достигли наибольшего развития и лучше всего приспособились к наземному образу жизни.

В процессе длительной эволюции у растений сформировались специальные вегетативные органы: корень, изменённые и приспособленные к наземной среде органы размножения. Увеличилась поверхность соприкасания с внешней средой благодаря большему ветвлению надземных и подземных органов. Усложнилось анатомическое строение, формируются ткани. Развивается покровная ткань, защищающая растение от лишнего испарения. В результате необходимости подачи воды и минеральных солей к надземным органам и обратного оттока органических веществ из листьев в другие органы растений сформировалась проводящая ткань. А с увеличением фотосинтезирующих органов (листьев) больше стал объём ассимиляционная ткань. Формируются так же запасающая, механические и другие ткани.

В процессе эволюции половой процесс усложнился, потому образовались многоклеточные половые органы, защищающие яйцеклетку от высыхания.

Семя стало одним из важнейших приобретений в эволюции растений.

Развитие семенных растений в процессе эволюции шло путём всё большей редукции гаметофита.

Отличительные признаки семенных растений

Семенные растения в сравнении со споровыми представляют более высоко организованы, поскольку главным элементом для распространения определённого вида является качественно новое образование — семя.

Замечание 2

Главным преимуществом семенных растений перед споровыми, которое возникло в процессе эволюции, - независимость оплодотворения от наличия воды. Благодаря этому семенные растения получили возможность распространяться по земной поверхности и стали господствующей прогрессивной группой растений.

Большим прогрессом стало то, что споры одноклеточные, а семена - многоклеточные и содержат уже сформированный зародыш и запас питательных веществ для его развития.

У семенных растений происходит дальнейшее развитие и ещё большее доминирование в цикле развития спорофита и редукция гаметофита, полностью зависящего от спорофита.

Внешний вид, строение и биологические особенности высших семенных растений очень разнообразны.

Для высших семенных растений характерным есть чёткое чередование в жизненном цикле двух поколений: полового (гаметофита) и бесполого (спорофита). Замечание Спорофит у высших растений постепенно занял доминирующее состояние над гаметофитом.

Подвижные, со жгутиками сперматозооны у более совершенных семенных растений превратились на спермии без жгутиков и потерли способность к самостоятельному движению. И если у более древних наземных споровых растений процесс оплодотворения зависит от воды, то у более высокоорганизованных голо- и покрытосеменных половое размножение уже полностью независимо от её наличия.

Все семенные относятся к разноспоровым растениям, а их крайне редуцированный гаметофит размещён внутри мегаспоры.

spravochnick.ru

72. Высшие семенные растения: прогрессивные признаки, классификация.

Доминирует мнение, что семенные возникли от разноспоровых папоротников в процессе их приспособления к наземному образу жизни. Преимущество семенных растений состоит в следующем:

  • из макро- и мегаспор образуются, соответственно, мужские и женские гаметофиты, которые развиваются на спорофите, не покидая спор, и полностью теряют свою самостоятельность;

  • процесс оплодотворения протекает внутри женского гаметофита, поэтому не зависит от наличия капельно-жидкой влаги;

  • в результате оплодотворения из семяпочки — видоизмененного мегаспорангия — развивается более эффективная, чем спора, единица расселения вида — семя, защищенное плотной кожурой, состоящее из зародыша нового спорофита и питательной ткани;

  • из семени вырастает спорофит — разноспоровое растение со сложным строением органов.

Отдел голосеменные (Pinophyta) Класс саговниковые (Cycadophyta) Класс гинкговые (Ginkgophyta) Класс хвойные (Coniferophyta) Класс гнетовые (Gnetophyta)

Отдел покрытосеменные, или цветковые (Anthophyta) Класс двудольные (Dicotyledones) Класс однодольные (Monocotyledones)

73. Отдел голосеменные: распространение, строение тела, особенности размножения, классификация. Морфолого-анатомические признаки семейств; видовая диагностика, хемосистематические признаки, экология, ресурсы, значение и применение представителей этих семейств: сосновые (сосна обыкновенная, ель европейская, пихта сибирская и белая, лиственница сибирская) кипарисовые (можжевельник обыкновенный, туя западная) тисовые (тис ягодный,  негной-дерево) хвойники, или эфедра (эфедра двуколосковая).

ОТДЕЛ ГОЛОСЕМЕННЫЕ — GYMNOSPERMAE Г о л о с е м е н н ы е — семенные растения, процветавшие в мезозойскую эру. В настоящее время отдел насчитывает около 800 видов. У голосеменных, как и других архегониатов (мхов, хвощей, плаунов и папоротников), имеются архегонии, но в отличие от них расселение и размножение происходит не спорами, а посредством семян. Считается, что возникли семена у семенных папоротников, известных сейчас по ископаемым остаткам верхнего девона. Экологическое и народнохозяйственное значение голосеменных трудно переоценить. Подзона хвойных лесов, или тайга, тянется сплошной обширной полосой по Европе и Азии от Атлантического до Тихого океана. Подзона смешанных лесов выражена в европейской части лесной зоны. В лесных биоценозах обитают многие промысловые звери, птицы, полезные насекомые, для которых хвоя, молодые побеги, шишки и семена — незаменимый корм. Воздух хвойного леса отличается повышенным содержанием озона и фитонцидов, обладающих обеззараживающими свойствами. Голосеменные растения дают основную массу ценной строительной и поделочной древесины, служат сырьем для производства целлюлозы, шелка, вискозы и штапеля, являются источником смол, бальзамов, камфоры, спирта, уксусной кислоты, витаминов, дубильных и других веществ. Семена многих видов содержат жирные масла.

Классификация. Отдел голосеменные подразделяется на шесть классов: семенные папоротники и беннеттитовые (вымершие классы, известные как ископаемые), саговниковые (реликтовые, редко встречающиеся растения, сохранившиеся в тропических и субтропических областях земного шара — Средней Америке и Юго-Восточной Азии), гинкговые, хвойные, гнетовые. Гинкговые зародились в пермском периоде и дошли до нашего времени единственным видом — гинкго двулопастной — Ginkgo biloba (дико произрастает в Китае, культивируется во всех ботанических садах мира как последний представитель вымирающего класса и в качестве ценного лекарственного растения).

Класс хвойные — Pinopsida Это самая распространенная и многочисленная (около 700 видов) группа современных голосеменных. Хвойные наиболее приспособились к современным условиям существования, достигнув высокого уровня ксероморфизма: в зимнее время они испаряют воды в несколько десятков раз меньше, чем покрытосеменные. Хвойные распространены по всему периметру Тихого океана. Наиболее древним, широко представленным и в настоящее время является китайский очаг — Япония и Китай. Основные признаки, характеризующие хвойные:

  • представлены вечнозелеными деревьями, реже кустарниками и лианами;

  • растения разноспоровые, обычно однодомные, опыляются ветром; пыльца, как правило, с двумя воздушными пузырями;

  • корневая система стержневая, с хорошо развитой микоризой;

  • стебель нарастает моноподиально;

  • листья игловидные — хвоя, живущая 2–3 года, или чешуевидные;

  • спорангии находятся на видоизмененных листьях — микро- и мегаспорофиллах, которые собраны, соответственно, в мужскиеи женские шишки, или стробилы;

  • семена не защищены околоплодником и лежат открыто (голо) на мегаспорофиллах;

  • зародыш c несколькими семядолями, имеет длительный период покоя;

  • древесина состоит из трахеид, сосуды отсутствуют; ситовидные трубки луба лишены клеток-спутниц;

  • все органы обычно пронизаны смоляными ходами схизогенного типа;

  • хемосистематическим признаком является наличие фитонцидов, эфирного масла, смол и бальзамов.

Строение шишек. По своему внешнему виду шишки голосеменных разнообразны и специфичны. Они различаются размерами, формой, положением в пространстве, окраской, структурой и формой спорофиллов, приспособлениями к высвобождению семян и др. Однако принцип строения шишек единый. Шишки состоят из оси, обособленной от вегетативной части растения и представляющей собой укороченный побег со спороносными листьями — спорофиллами.

Ось мужской шишки покрыта микроспорофиллами, на нижней стороне которых имеется по два микроспорангия, или пыльника. В них образуются гаплоидные микроспоры, которые после митотических делений прорастают в мужской гаметофит, или пыльцу. Она содержит вегетативную и антеридиальную клетки. Пыльца покрыта двумя оболочками: внутренняя — интина — тонкая и эластичная, а наружная — экзина — утолщенная, шиповато-пористая. Она образует два пузыревидных вздутия, которые обеспечивают перенос пыльцы ветром.

Ось женской шишки несет мегаспорофиллы, или семенные чешуи, на внутренней стороне которых находится по два мегаспорангия, или семязачатка. У большей части голосеменных женская шишка имеет еще и бесплодные кроющие чешуи, прилегающие обычно снизу к семенным. В мегаспорангиях в результате редукционного деления образуется по четыре мегаспоры, из которых лишь одна жизнеспособна и прорастает в гаплоидный эндосперм — тело женского гаметофита. Из клеток эндосперма, расположенных возле пыльцевхода, формируется два архегония с яйцеклетками.

Оплодотворение. Впервые изучил и описал оплодотворение у голосеменных русский естествоиспытатель И.Н. Горожанкин в 1880 г. Пыльца, попавшая на семенную чешую, прилипает к густой жидкости, выделяющейся через пыльцевход, и затягивается внутрь семяпочки, после чего чешуйки шишки плотно смыкаются и склеиваются смолой. Через 1–2 года пыльца начинает прорастать. При этом вегетативная клетка вытягивается в пыльцевую трубку, которая продвигается к архегониям, неся спермогенную клетку. Из нее образуются два безжгутиковыхспермия. Достигнув архегония, пыльцевая трубка разрывается, один спермий сливается с яйцеклеткой, а другой отмирает. Из образовавшейся диплоидной зиготы формируется зародыш семени. В эндосперме и остатках нуцеллуса накапливаются питательные вещества, а покровы семяпочки превращаются в кожуру семени. Зародыш семени, состоящий из первичного корешка, стебелька, верхушечной почечки и нескольких семядолей, определенное время покоится. Обычно через 1,5–2 года, а иногда и более, шишки достигают своих постоянных размеров, становятся коричневыми, деревянистыми. Чаще всего после созревания семян чешуи шишек расходятся, семена высыпаются, шишки опадают. Иногда шишки не опадают, а распадаются на отдельные чешуи, высвобождая таким образом семена. У многих хвойных семена имеют пленчатое крылышко, обеспечивающее перенос ветром. Прорастают семена после длительного состояния покоя.

Класс хвойные делится на семь порядков. Остановимся на характеристике некоторых семейств порядков сосновые и кипарисовые.

Семейство сосновые — Pinaceae По территории освоения сосновые превосходят все другие семейства высших. Это вечнозеленые, реже — листопадные деревья с различной формой кроны, иногда — стелющиеся кустарники. Листья игловидные (хвоя), чешуевидные или узколанцетные. Родовые и видовые различия в строении хвоинок сводятся к их размерам, форме поперечного сечения, окраске и расположению на побегах. У части представителей все побеги одинаковые, обычные, со спирально расположенными листьями (ель, пихта). У других хвойных побеги нескольких типов: обычные, удлиненные, или ростовые (вегетативные и смешанные), и укороченные(вегетативные и репродуктивные). Укороченные вегетативные побеги выходят из пазух чешуевидных листьев обычных побегов и несут пучки хвоинок (сосна, лиственница, кедр). Репродуктивные побеги называются еще шишконосными, так как несут шишки. Мужские шишки мелкие, расположены поодиночно или собраны в колоски. Женские шишки крупные, одиночные, различаются формой, размерами, положением в пространстве, строением чешуй. Пыльца с двумя воздушными мешками. Семена, как правило, с пленчатым крылом.

Род сосна — Pinus. Это самый большой род семейства. Объединяет около 100 видов, произрастающих в Евразии и Северной Америке. Многие декоративные виды интродуцированы в Великобритании, Крыму, в Южной Америке и даже в Южной Африке. Представители рода — вечнозеленые деревья с конусовидной кроной, высотой 50–75 м, с диаметром ствола до 4 м. Удлиненные побеги покрыты чешуевидными листьями, в пазухах которых располагаются сильно укороченные побеги, несущие пучки из 2, 3, 5 и более хвоинок. Семена созревают через 1,5–2 года после опыления. Шишки опадают. Наиболее широко в Центральной, Северной и Западной Европе, Шотландии и Сибири распространена сосна обыкновенная — Pinus sylvestris. Это светолюбивые, быстрорастущие, живущие до 400 лет деревья, достигающие в высоту 40 м, формирующие обычно чистые сосновые леса — боры. Кора на стволе красновато-бурая, а на ветвях — желтоватая, шелушащаяся. Удлиненные побеги покрыты спирально расположенными чешуевидными листьями. Укороченные побеги несут по две жесткие, колючие, сизовато-зеленые хвоинки от 4 до 7 см длиной. Мужские шишки мелкие, собраны в колоски на концах молодых побегов. Женские шишки конусовидные, изредка овальные, 2–5 см длиной и 1–3 см толщиной, серые, коричневые или темно-зеленые, сначала вверх стоячие, позже — горизонтальные или повислые, растрескивающиеся. Кроющие чешуи короче семенных. Щиток семенных чешуй гладенький, плоский, матово-сероватобурый. Семена на загнутой вниз ножке, обратно-яйцевидные или эллиптические, от желто-бурых до почти черных, с ланцетным крылом, которое в 3 раза длиннее семени.

Хвоя сосны богата аскорбиновой кислотой, дубильными веществами, эфирными маслами. Ее используют для приготовления витаминных напитков и противоастматической микстуры по прописи Траскова. Из побегов сосны — «сосновых лапок» — готовят хвойную пасту, содержащую до 30 мг% каротина, 300 мг% хлорофилла, 50 мг% витамина С, другие витамины и фитонциды. Она применяется как ранозаживляющее средство. Сосновые почки входят в состав мочегонных и отхаркивающих сборов, ингаляционных смесей. Из сосновой смолы добывают живицу, обладающую ранозаживляющим и бактерицидным действием. Из живицы путем перегонки с водяным паром получают скипидар и канифоль. Чистый скипидар (терпентинное масло) используют как местное раздражающее и отвлекающее средство, как дезинфицирующее при заболевании верхних дыхательных путей. В процессе сухой перегонки древесины получают деготь, применяемый при кожных болезнях.

Сосна кедровая сибирская (кедр сибирский) — P. Sibirica. Занимает огромные площади в Сибири, Монголии. Укороченные побеги несут по 5 уплощенных, торчащих хвоинок длиной 6–13 см. Влагалища возле пучков листьев на первом году жизни отпадают. Шишки светло-бурые, овально-цилиндрические, яйцевидные, иногда почти круглые, крупные (до 13 см длиной и 5 см толщиной), направлены вверх или отклонены в сторону. Они не растрескиваются, а опадают целиком. Щитки шишек с конечной пирамидкой. Семена сглаженно-трехгранные, шершавые, темно-коричневые или черные, слабо блестящие, крупные (длиной до 14 мм), без крыла, с одревесневшей кожурой. Семена («кедровые орешки») съедобны, содержат до 65 % питательного жирного масла. Все части растения богаты смолой, бальзамом, витамином С, фитонцидами. Древесина сравнительно мягкая, используется для изготовления карандашей. Сосновые леса Крыма и Закавказья формирует сосна Палласа, или с. крымская — P. pallasiana. В Крыму культивируется сосна итальянская, или пиния — P. pinea. Она имеет зонтиковидную крону, крупные шиш- ки, бескрылые съедобные семена, напоминающие «кедровые орешки». Употребляются в пищу также семена («сосновые орешки») сосны съедобной — P. edulis. По берегам Средиземного моря растет сосна приморская — P. pinaster. Ее большие смолистые шишки при созревании раздуваются и становятся рыхлыми, а при горении выделяют очень много тепла. Сосна остистая — P. longaeva, произрастающая в США (штат Юта), имеет хвою, способную фотосинтезировать до 45 лет.

Род ель — Picea. Включает до 50 видов, которые распространены в Северной Европе, Центральной и Восточной Азии, Северной Америке. Это стройные деревья с конусовидной кроной, диаметром 1,5–2 м, высотой 60–90 м. Они теневыносливы, долговечны (доживают до 500–600 лет). Кора тонкая, содержит дубильные вещества. Укороченных побегов нет. Хвоя располагается поодиночно на листовых подушечках коры, сохраняется на дереве до 7 лет. Хвоинки жесткие, кожистые, колючие, четырехгранные или плоские, но с двумя килями, острые или притупленные. Женские шишки до созревания зеленые, стоячие вверх, а после созревания — темно-коричневые, повислые. Кроющие чешуи скрыты под семенными. Зрелые шишки осенью первого года растрескиваются, теряют семена и затем опадают. Мужские шишки образуются на прошлогодних побегах в пазухах чешуйчатых листьев. Применение находит древесина как строительный материал, топливо, сырье в бумажной промышленности, для изготовления музыкальных инструментов. При перегонке древесины получают смолу, канифоль, скипидар. Из коры извлекают дубильные вещества. Хвоя богата аскорбиновой кислотой, эфирными маслами, которые входят в состав препарата «Пинабин», обладающего спазмолитическим и бактериостатическим действием. Наиболее широко в Западной Европе, европейской части России, в Северной Америке распространена ель европейская (смерека) — P. abies (P. excelsa). Шишки цилиндрические, светло-коричневые, 8–20 см длиной, 3–4 см толщиной. Семена продолговато-яйцевидные, от светло-коричневых до почти черных, с красноватым крылом, достигающим 15 мм. В Западной Сибири и на северовостоке европейской части России растет ель сибирская — P. obovata. Она характеризуется более мелкими, чем у других видов, яйцевидно-цилиндрическими, светло-коричневыми шишками. Семенные чешуи широкие, выпуклые, цельнокрайние. В качестве декоративных видов культивируется е. колючая — P. pungens с голубой или серебристой хвоей, е. восточная, е. изящная и др.

Род пихта — Abies. Деревья высотой 60–100 м и диаметром ствола до 2 м. Крона коническая или пирамидальная, кора тонкая, гладкая, серовато-белая с вместилищами смолы. Распространены в Европе, Азии, Северной Америке и Северной Африке. В северных районах растут на равнинах, а в более южных — только в горах. Характерно то, что на удлиненных вегетативных побегах хвоя располагается двухрядно-гребенчато и прикрепляется зауженным в виде черешочка пяткообразным основанием. Хвоинки одиночные, кожистые, плоские, притупленные, закругленные или с небольшой выемкой, мягкие, снизу с двумя белыми восковыми полосками, где располагаются устьица. Хвоя шишконосных побегов четырехгранная, с беловатой полоской на каждой грани. Зрелые шишки прямостоячие, располагаются на концах прошлогодних побегов, созревают в первый год. Осенью они рассыпаются, оставляя на побегах стержни. Семена треугольные, с длинным, широким крылом. Представителем рода является пихта сибирская — Abies sibirica, занимающая в Западной Сибири площадь более 100 млн. га. Древесина белая, хвоя различной длины, шишки овально-цилиндрические, светло-коричневые, смолистые, с кроющими чешуями, не выступающими над семенными. В Карпатах произрастает пихта белая, европейская, или гребенчатая — A. alba. Шишки коричневые, цилиндрические, длиной 10–16 см, толщиной 3–5 см. Над семенными чешуями выступают кроющие чешуи с отогнутыми назад окончаниями. Семена светло-коричневые, клиновидно-треугольные, шершавые, матовые, голые, с бальзамическим запахом. Крыло в два раза длиннее семени, клиновидное, кожистое, коричневое, блестящее, голое. В Краснодарском крае и на Кавказе произрастает п. Нордманна, или п. кавказская — A. Nordmanniana. Довольно широко распространена в Северном полушарии п. бальзамическая — A. balsamea. Ее прямостоячие шишки достигают 10 см, все части богаты смолой и служат источником получения «канадского бальзама», которым пользуются для склеивания линз для оптических приборов. Пихты — ценные древесинные, смолоносные, лекарственные, витаминные, танидоносные и декоративные растения. Их древесина легкая, мягкая, используется как поделочный и строительный материал. Из хвои молодых ветвей — «пихтовых лапок» — получают спирт борнеол — исходный продукт для синтеза камфоры. Пихтовый бальзам используют в медицине как бактерицидное средство, а также в микротехнике.

Род лиственница — Larix. Включает около 20 крупных листопадных деревьев, доживающих до 600 лет. Распространены они в Азии, Европе, Северной Америке. Характерно мутовчатое расположение ветвей. Кора толстая, красно-бурая. Древесина богата смолой, придающей ей красноватый оттенок. Хвоя мягкая, плоская, светло-зеленая, расположена на удлиненных побегах поодиночно, на укороченных — пучками, на листовых подушечках. Пыльца без воздушных мешков. Семена яйцевидной формы, с небольшим крылом; созревают в течение одного вегетационного периода. Мужские шишки находятся на концах безлистных, очень коротких побегов. Женские шишки небольшие, образуются на концах укороченных побегов. После созревания они раскрываются, освобождая семена, остаются на 2–3 года, а затем опадают. Наиболее широко в северных и восточных частях Европы, в Западной Сибири распространена лиственница сибирская — Larix sibirica. Зрелые шишки яйцевидные, реже — цилиндрические, коричневые. Верхний край семенных чешуй почти ровный, чуть волнистый. Кроющие чешуи короче семенных и не выступают из-под них. Раскрытые шишки достигают 3 см в длину и 2,5–3,0 см в диаметре. Семя широкояйцевидное, светло-коричневое, длиной 0,5 см, с крылом, достигающим 1,5 см в длину. В Карпатах, в Средней и Западной Европе растет л. европейская — L. europaea, или л. опадающая — L. decidua. Шишки продолговато-яйцевидной формы, коричневые, с чуть отогнутыми наружу семенными чешуями. Верхний край кроющей чешуи острый, в виде темно-коричневого шипика, выступающего из-за семенной чешуи. Семена светло-коричневые, шершавые, вместе с крылом достигают 1 см. Среди наиболее распространенных можно также назвать л. американскую — L. laricina. Древесина лиственниц устойчива против гниения и используется в кораблестроении. Благодаря листопадности лиственницы способны выдерживать атмосферу городов и применяются в зеленом строительстве.

Род кедр — Cedrus. Представлен высокоствольными, до 50 м, мощными, долговечными деревьями с раскидистой или пирамидальной кроной. Хвоя более или менее жесткая, колючая, трех- и четырехгран- ная. Она расположена на удлиненных побегах поодиночно и по спирали, а на укороченных — в пучках по 30–40. Шишки крупные, бочонкообразные, стоячие вверх, созревают на 2–3 год и рассыпаются. Древесина кедра с приятным специфическим запахом, очень прочная, со светло-желтоватой заболонью и темным ядром. Известно четыре вида кедра: кедр ливанский — Cedrus libani, произрастающий в горах Турции, Ливана и Сирии, живущий до 3000 лет; к. атласский — C. atlantia, встречающийся в Марокко и Алжире; к. кипрский — C. brevifolia, растущий в горах острова Кипр; к. гималайский — C. deodora, характерный для флоры Афганистана, Пакистана и северной Индии. В Крыму культивируются кедры ливанский и гималайский. Особенностью к. гималайского, или настоящего кедра, является то, что семя диаметром 3–4 мм содержит много смолы, из-за чего не поедается птицами и грызунами. Отличается этот кедр также смолистой и прочной древесиной.

Семейство кипарисовые — Cupressaceae. Включает около 130 вечнозеленых кустарников и деревьев без смоляных ходов, но с многочисленными клетками-идиобластами со смолой. Листья чешуйчатые или игловидные, мелкие, расположены супротивно или мутовками по три, редко по четыре. Шишки деревянистые или мясистые, со сросшимися между собой чешуями.

Род можжевельник — Juniperus. Насчитывает около 70 видов, произрастающих в умеренной, тропической и субтропической зонах. Древесина можжевельников устойчива против гниения и с давних времен используется для строительства домов, кораблей, изготовления автомобильных деталей. В настоящее время можжевеловых лесов осталось очень мало, поэтому необходимы комплексные меры по их охране. Характерным представителем семейства является можжевельник обыкновенный — Juniperus communis, широко распространенный в лесной и лесостепной зонах Европы, в Средиземноморье, Се- верной Америке, Канаде. Это небольшое долговечное (живет до 2000 лет) двудомное деревце. Хвоя расположена по три в мутовках, игловидная, острая, с верхней стороны беловатая, с нижней — зеленая. Шишки мелкие, с мясистыми чешуями. Созревают в течение двух лет, образуя темно-синие шишкоягоды с тремя семенами и эфирномасличными вместилищами. Шишкоягоды можжевельника обыкновенного входят в состав мочегонных сборов, применяются как пряность в ликеро-водочной, консервной, мясо-молочной и кондитерской отраслях. Эфирное масло шишкоягод входит в состав ранозаживляющего средства — арчевого бальзама. Хвоя обладает фитонцидным действием. На юге европейской части России и на Кавказе растет ядовитый м. казацкий — J. sabina. Его побеги при растирании распространяют резкий неприятный запах. Хвоя мягкая, неколючая. Шишкоягоды с 1–6 семенами. Используется эфирное масло и бальзам в парфюмерии и других отраслях.

Род туя — Thuja представлен 12 видами. Наиболее широко распространена и культивируется во многих странах туя западная — Thuja occidentalis. Родина — Северная Америка. Это дерево высотой около 15 м. Побеги плоские, в кроне горизонтальные. Листья чешуевидные, темно-зеленые или буроватые, расположены накрест супротивно, плотно, черепитчато. Листья плоской стороны заостренные, треугольно-клиновидные, с округлой или овально-выпуклой смоляной железкой на спинке. Листья по краям побега — продолговато-ладьевидные. Женские шишки созревают за 1 год, становятся продолговатыми, светло-коричневыми или буроватыми, 1–1,3 см длиной, 0,5–0,8 см толщиной. Чешуи кожистые, семена плоские, светло-коричневые, с двумя крыльями. Ценится туя за древесину и декоративность, хорошо переносит неблагоприятные условия городов, содержит фитонциды. Из Китая произошла культура широковетвенника восточного — Platycladus orientalis (Thuja orientalis, Biota orientalis). В отличие от туи листья широковетвенника без смоляных железок.

Класс гнетовые — Gnetopsida Представители класса, который называется также оболочкосеменные, отличаются от других голосеменных рядом признаков:

  • побеги, несущие стробилы, расположены дихазиально;

  • в древесине присутствуют сосуды, отсутствуют смоляные ходы;

  • листья, редуцированные до пленочек, чешуек, расположены супротивно;

  • вокруг мужских и женских спорофиллов имеются покровы, сходные с околоцветником;

  • гаметофиты сильно редуцированы;

  • половой процесс сходен с двойным оплодотворением у покрытосеменных;

  • семязачаток один, зародыш семени с двумя семядолями. Класс включает три монотипных порядка и три семейства.

Семейство эфедровые (хвойниковые) — Ephedraceae Род эфедра (хвойник) — Ephedra. Включает деревья до 8 м высотой, кустарники, полукустарники и лианы, обитающие в пустынях, полупустынях, на каменистых склонах. Листья мелкие, обычно пленчато-чешуевидные, раноопадающие. Функцию ассимиляции выполняют прутьевидные, зеленые, членистые, ребристые побеги, ветвящиеся мутовчато. Мужские и женские шишки расположены по 2–4 в узлах стебля. При созревании семян наружный покров шишки одревесневает, а кроющие чешуи становятся сочными, ярко-красными или желтыми (шишка напоминает ягоду или костянку). В Средней Азии, Верхнем Тянь-Шане, Казахстане произрастает эфедра хвощевая, или горная (хвойник хвощевой) — Ephedra equisetina. Ее побеги содержат ценные для медицины алкалоиды эфедрин и псевдоэфедрин, а также дубильные вещества. В Лесостепи, Степи Украины, в Крыму, по каменистым приморским склонам и на степных песках растет хвойник двуколосковый, или кузьмичева трава — E. distachya. Это двудомный кустарничек высотой 5–15 см, с корневищем и желтовато-зелеными стеблями, обычно закрученными вверху. Листья редуцированы до красноватых пленочек. Микроспорангии развиваются на специальной ножке — антерофоре. Женские шишки сидят по несколько в узлах супротивно расположенных ветвей, имеют несколько пар супротивных кроющих чешуек. Зрелые шишки шаровидные, 6–7 мм диаметром, сочные, красные, односеменные. Семена светло-коричневые, ланцетные, брюшная сторона плоская, спинная — выпуклая, продольно-морщинистая, с килем. Внутренний покров семени пленчатый, внешний — твердый, каменистый. Эфедрин возбуждает ЦНС и дыхательный центр, вызывает сужение периферических сосудов, стимулирует работу сердца, повышает артериальное давление, тормозит перистальтику кишечника, снимает спазмы гладкой мускулатуры, повышает содержание сахара в крови. Рекомендуется при бронхитах, коклюше, бронхиальной астме, крапивнице, аллергических и других заболеваниях. Принимают под наблюдением врача! Из шишкоягод готовят варенье с медовым привкусом.

studfiles.net

Высшие растения: споровые и семенные

Образование 1 ноября 2012

Высшие растения – это такие виды растений, которые вышли на сушу и приспособились к своей новой среде обитания. Их насчитывается более 300 тысяч видов. Высшие растения отличаются наличием вегетативных органов, таких как корень и побег, и имеют одинаковые фотосинтетические пигменты: хлорофил и каротиноиды.

Высшие растения в своем большинстве имеют сложную транспортную систему веществ, могут регулировать испарение воды с помощью листьев. Клетки высших растений образуют ткани. Спорофит преобладает в жизненном цикле (кроме мохообразных).

Гаметофит постпенно редуцируется на несколько клеток. Органы полового и бесполого размножения многоклеточны. Оплодотворение с усложнением видов перестает зависеть от воды. Зигота дает начало многоклеточному зародышу.

Высшие наземные растения составляют основную часть биомассы Земли – около 90%.

Систематика высших растений

К высшим растениям относятся высшие споровые и высшие семенные растения.

Высшие споровые: риниеобразные (исключительно ископаемые), псилотообразные (сохранилось около 20 видов), мохообразные (23-27 тысяч видов), плаунообразные (около 1300 видов), хвощеобразные (около 30 видов), папоротникообразные (порядка 12000 видов).

Высшие растения, которые размножаются спорами, ботаники объединяют общим названием – высшие споровые. К ним относятся как ныне существующие, так и вымершие виды. Тело высших споровых делится на надземную и подземную части, развиты вегетативные органы. Жизненный цикл состоит из чередования поколений: спорофита и гаметофита. Спорофит хорошо развит, живет продолжительное время (исключение составляют мохообразные). На нем развиваются многоклеточные спорангии, из которых после мейоза образуются недвижимые гаплоидные споры. Они одноклеточные, маленьких размеров, распространяются преимущественно ветром и прорастают в гаметофит.

Оплодотворение высших споровых происходит лишь при наличии воды. По расположению органов размножения различают двуполые растения (у которых есть и мужские, и женские клетки) и однополые (имеются или мужские, или женские клетки).

Споры могут быть разными и одинаковыми по размеру. Высшие споровые растения, которые имеют одинаковые споры, называют равноспоровыми, а те, у которых споры разные – разноспоровыми. В зависимости от размеров различают микроспоры (маленькие по размеру) и мегаспоры (большие).

Считается, что семенные растения произошли непосредственно от споровых, в частности от папоротников.

Высшие семенные растения: пинофиты (голосеменные) – порядка 800 видов, магнолиофиты (покрытосеменные) – 300 тысяч видов.

Высшие семенные растения достигли своего расцвета в мезозойскую эру, когда климат стал более засушливым и холодным, появилась смена сезонов. В настоящее время наиболее распространены покрытосеменные виды.

Семенные растения имеют ряд преимуществ перед высшими споровыми. Они состоят из одинаковых органов: корня, побега, семени. Ствол значительно крепче, чем у споровых, так как на нем разрастаются клетки древесины. При это основная часть клеток древесины – мертвая.

Семенные растения являются исключительно разноспоровыми. Гаметофит развивается на спорофите и питается за его счет.

Размножение происходит с помощью семян, которые представляют собой многоклеточные сформированные зародыши, которые включают в себя запас питательных веществ. Оплодотворению высших семенных предшествует опыление – перенесение пыльцевых зерен в семенные зачатки с яйцеклеткой. Опыление осуществляется с помощью ветра, воды, животных, насекомых. Оплодотворение перестает зависеть только от воды, как у высших споровых. Оно происходит благодаря вегетативной клетке пыльцы, которая прорастает в пыльцевую трубку.

Источник: fb.ru

Комментарии

Идёт загрузка...

Похожие материалы

Какие растения называют высшими? Примеры, признаки и характеристика высших растенийОбразование Какие растения называют высшими? Примеры, признаки и характеристика высших растений

Все ли знают, какие растения называют высшими? Этот вид имеет свои особенности. На сегодняшний день к высшим растениям относятся:Плауны.Мхи.Папоротники.Хвощи.Голосеменны...

Размножение клубники усами и семенамиБизнес Размножение клубники усами и семенами

Клубника (как и земляника) способна размножаться двумя методами. Наиболее простым и нехлопотным является размножение клубники усами. После периода плодоношения растение на грядку выпускает свои отростки. Для того чтоб...

Садово-огородные растения: название и описаниеДомашний уют Садово-огородные растения: название и описание

Овощи, фрукты и ягоды являются источником здоровья человека. Они отличаются богатым содержанием полезных и вкусовых качеств. О садовых и огородных растениях читайте в статье.Огородные культурыНазвания ...

Культурны овощные растения: виды и особенностиДомашний уют Культурны овощные растения: виды и особенности

Овощные растения — достаточно емкое понятие, которое имеет весьма размытые границы. Они настолько прочно вошли в нашу жизнь, что мы даже не задумываемся над тем, что именно к ним можно отнести и откуда они произ...

Защита от вредителей и болезней растений, профилактика и лечениеДомашний уют Защита от вредителей и болезней растений, профилактика и лечение

С наступлением лета у садоводов ежедневно количество дел только растет. Причем на первый план выходят вовсе не посадка и организация полива, гораздо важнее защита от вредителей и болезней растений. Упустите время, не ...

Семейство пасленовых. Плод пасленовых растений картофеля и томата называют как?Домашний уют Семейство пасленовых. Плод пасленовых растений картофеля и томата называют как?

Значение растений семейства пасленовых велико. Съедобные представители являются очень ценными экземплярами для сельского хозяйства. Так, картофель и помидоры стали важным элементом любого огорода, и даже целые плантац...

Размножение туи черенками осенью. Размножение туи черенками и семенами (домашний способ)Домашний уют Размножение туи черенками осенью. Размножение туи черенками и семенами (домашний способ)

Туя – хвойное вечнозеленое растение, относится к семейству кипарисовых. Это яркая представительница своего вида. Туя может расти крупным деревом или небольшим кустарником. Это зависит от сорта и ухода за растени...

Сорт вишни Чудо-вишня: описание растения, посадка и уходДомашний уют Сорт вишни Чудо-вишня: описание растения, посадка и уход

Гибрид вишни и черешни известен многим современным садоводам как дюк, или сорт вишни Чудо-вишня. Наиболее подходящий для выращивания в условиях средней полосы дюк был выведен Тараненко Л. И., работающей над созданием ...

Родина растения герань и популярные виды цветкаДомашний уют Родина растения герань и популярные виды цветка

Этот красивый и полезный цветок, попавший в нашу страну из Европы еще в 17-м веке, очень быстро завоевал небывалую популярность. Однако родина растения герань - жаркая Южная Африка и пахнущая пряностями Индия. Большин...

Неприхотливые комнатные растения: выбор и уходДомашний уют Неприхотливые комнатные растения: выбор и уход

Думаю, многим знакома ситуация, когда покупаешь в магазине красивый цветок, стараешься, ухаживаешь за ним, а он неожиданно погибает. Чаще всего связано это с тем, что многие красивые растения требуют особенного ухода,...

monateka.com

II. ВЫСШИЕ СЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ — Мегаобучалка

1. Отдел ГОЛОСЕМЕННЫЕ,

ИЛИ СОСНОВЫЕ (Gymnospermae, Pinophyta)

По своей организации голосеменные являются промежуточной сту- пенью между папоротниковидными и покрытосеменными. Это деревья или кустарники с хорошо развитой корневой системой, стеблями и листьями, которые обычно игловидные, реже чешуйчатые. Для голосеменных харак- терны следующие особенности:

– развитие в шишках (стробилах) голых, непокрытых семяпочек – поэтому отдел получил название Голосеменных;

– размножение и распространение посредством семян;

– дальнейшая редукция гаметофитов;

– наличие архегониев;

– половой процесс не зависящий от воды.

Общее число видов современных голосеменных около 800, их под- разделяют на 4 класса: Саговниковые, Гинкговые, Хвойные и Гнетовые.

 

 

В умеренных широтах хорошо сохранился один класс голосеменных

– Хвойные (Pinopsida), его представители, наряду с покрытосеменными, представляют растительность лесов России. Типичным представителем хвойных из семейства Сосновых (Pinaceae) является cосна обыкновенная. Это высокое (до 40 м) вечнозеленое дерево. Хвоя растет попарно на укоро- ченных побегах. Мужские шишки (стробилы) собраны колосовидно у ос- нования побегов текущего года, желтые. Женские шишки (стробилы) рас- полагаются по 1-3 на концах побегов, свисая вниз. Семена имеют пленчатое крыло, в пазухе каждой семенной чешуи находится по два семени.

Мужская шишка сосны обыкновенной – это стержень, от которого во все стороны отходят микроспорофиллы, или тычинки, имеющие по два микроспорангия, или пыльника, в которых развивается масса мельчайшей желтой пыльцы. Пыльца (микроспора) имеет две оболочки: наружную, тол- стую, экзину и внутреннюю, тонкую, интину. Экзина имеет два пузыре- видных вздутия, что способствует ее переносу ветром. Ядро микроспоры делится и дает начало двум проталлиальным клеткам (заросток), которые вскоре отмирают. Следующее деление ядра образует спорогенную клетку, впоследствии дающую два спермия, и вегетативную клетку, образующую пыльцевую трубочку.

Женская шишка представляет собой стержень, от которого во все стороны отходят чешуи двух родов: наружные, бесплодные, или кроющие, и внутренние, семенные, на которых образуется два семязачатка. Семязача- ток (мегаспорангий) снаружи имеет покров, или интегумент, с пыльцевхо- дом на верхушке, обращенной вниз. В нуцеллусе семяпочки путем редук- ционного деления развивается эндосперм, или женский заросток (гамето- фит). В его верхушечной части закладывается два упрощенных архегония, в дальнейшем развивается только один из них, в нем созревает яйцеклетка.

Пыльцевое зерно, проникшее через микропиле в семязачаток, про- растает через 9 месяцев. Два образовавшихся спермия спускаются по пыль- цевой трубочке, которая продвигается через нуцеллус. Конец ее лопается и спермии проникают в архегоний. Один из них оплодотворяет яйцеклетку. От опыления до оплодотворения проходит почти год. Затем из оплодотво- ренной яйцеклетки образуется зигота, далее – зародыш; из интегумента – кожура семени; в целом из семязачатка – семя. Созревание семени длится тоже около года. Следовательно, полный цикл развития сосны (от опыле- ния до созревания семян) длится 1,5 года. Ежегодно на сосне можно наблюдать 3 типа шишек: красные, маленькие – в них происходит процесс опыления; зеленые, несколько крупнее – в них идет процесс оплодотворе- ния; коричневые, самые крупные – в них созревают семена (рис. 86).

 

 

Рис. 86. Жизненный цикл сосны: А – спорофит, Б – гаметофит, М – мейоз; а – семя, б – зародыш, в – побег, г – мужской гаметофит, д – образование

женского гаметофита; 1 – зародыш, 2 – эндосперм, 3 – спермодерма, 4 – мужские шишки, 5, 6 – женские шишки, 7 – микроспорофилл,

8 – микроспорангий, 9 – микроспора, 10 – экзина, 11- интина,

12 – воздушная полость, 13 – проталлиальные клетки, 14 – антеридиальная клетка, 15 – вегетативная клетка, 16 – спермагенная клетка, 17 – пыльцевая трубка, 18 – семенная чешуйка, 19 – кроющая чешуйка, 20 – семязачаток, 21 – интегумент, 22 – микропиле, 23 – нуцеллус, 24 – археспориальная клетка, 25 – мегаспора, 26 – эндосперм, 27 – архегоний с яйцеклеткой

Класс Гинкговые(Ginkgoopsida). В настоящее время представлены одним видом, произрастающем дико только в Китае, Гинкго двулопостный. Это – дерево до 40 метров высотой с крупными листьями и съедобными семенами.

Класс Саговниковые(Cycadopsida) представлен живущими в тро- пиках и субтропиках саговниками – крупными вечнозелеными двудомными растениями высотой до 20 метров. Они интересны в эволюционном отно- шении, поскольку это первые высшие растения, имеющие главный корень.

Класс Гнетовые(Gnetopsida). Представлен деревьями, кустарника- ми, лианами, распространенными во влажных тропических лесах.

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Работа. Отдел Голосеменные, класс Хвойные, сем. Сосновые, Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.)

Порядок работы. Рассмотреть гербарную коллекцию различных представителей сем. Сосновые. Сравнить различные виды. Выделить их ос- новные диагностические признаки. Рассмотреть коллекцию шишек.

Изучить гербарий сосны обыкновенной, рассмотреть строение хвои, мужских и женских шишек.

С помощью микроскопа рассмотреть и зарисовать строение мужской шишки на постоянном микропрепарате продольного среза. На рисунке от- метить ось и микроспорофиллы.

Рассмотреть и зарисовать под микроскопом пыльцу сосны. На рисун- ке отметить воздушные мешки – выросты экзины.

По таблице изучить цикл развития сосны обыкновенной, нарисовать его в альбом.

 

Вопросы по теме «Высшие семенные растения»

1. Почему споровые растения не смогли стать господствующими на суше? 2.Чем представлен спорофит сосны обыкновенной?

3.В чем преимущества Голосеменных растений перед споровыми?

4.Почему в настоящее время из всех Голосеменных массово сохранились только Хвойные?

5.Опишите цикл развития сосны обыкновенной.

6.Каково значение Голосеменных в природе и народном хозяйстве?

 

 

2. Отдел ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ,

ИЛИ МАГНОЛИЕВЫЕ (Angiospermaе, Magnoliophyta)

megaobuchalka.ru

Высшие семенные растения.

Особенности:

Появление семенных растений было обусловлено двумя главными ароморфозами: появлением пыльцевой трубки и развитием семени.

1. Пыльцевая трубка- это образование, по котором мужская гамета движется к женской. Она развивается из вегетативной клетки зародыша семени. Т.о., оплодотворение не зависит от наличия воды и других условий.

2. Семя содержит большой запас питательных веществ и плотные покровы.

3. Наблюдается редукция гаметофита и совершенствование диплоидного спорофита.

4. Все семенные растения являются разноспоровыми.

5. В процессе размножения появляется этап опыления.

Представлены Голосеменными и Покрытосеменными.

ГОЛОСЕМЕННЫЕ

Голосеменные размножаются семенами и образуют шишку. Расцвет голосеменных растений отно­сится к палеозойской и мезозойской эрам.

В настоящее время голосеменных растений на­считывают около 720 видов. Наиболее обширную группу составляют Хвойные, к которым относятся сосна, кедр, ель, можжевельник, лиственница, кипа­рис, пихта, кедр, тисс, самшит, туя, секвойя.

Голосеменные представлены деревьями или ку­старниками. В северном полушарии они образуют крупные лесные массивы.

Характерные черты.

  1. Стебель включает кору, камбий, древесину и слабо выраженную сердцевину.
  2. Ксилема представлена трахеидами, флоэма- ситовидными клетками.
  3. В коре и древесине хвой­ных имеются смоляные ходы — межклеточные про­странства, заполненные эфирными маслами и смо­лой, которые выделяются клетками, выстилающими канал. Смола защищает растение от проникновения микроорганизмов и насекомых.
  4. Листья хвойных мелкие, чешуйчатые или игло­видные называются хвоей. Они держатся на дереве 2—3 года. Хвоя покрыта кутикулой.
  5. Устьица глубоко погружены в ткань листа, что уменьшает испарение воды.
  6. Корневая система стержневая. Короткие боковые корни часто содержат микоризу.
  7. Голосеменные – разноспоровые растения. Стробилы дифференцированы ни микростробилы (мужские шишки) и мегастробилы (женские шишки). В цикле развития наблюдается чередование поколений с господством спорофита. Гаметофит сильно редуцирован и питается сапрофитно на спорофите. Мужские гаметофиты не имеют антеридиев.

Сосна — светолюбивое растение, нетребователь­ное к почве. Она растет на песках, на скалах, на болотах. В зависимости от места произрастания у нее развивается преимущественно либо главный корень, либо система боковых корней. Растущая в лесу сос­на может достигать до 40 м в высоту. Она имеет прямой ствол, покрытый красно-бурой корой. Низкий тонкий ствол встречается у сосны, растущей на болоте. Срок жизни сосны — 350—400 лет.

Сосна — однодомное растение. Весной на ее побегах образуются мужские и женские шишки. Шишка - видоизмененный побег. Мужские шишки сос­ны (микростробилы) зеленовато-желтого. На оси шишки располагаются чешуйчатые листья (микроспорофиллы). На нижней стороне микроспорофиллов располагаются по 2 микроспорангия (пыльцевых мешка), в которых созревает гаплоидная пыльца.

Пыльцевое зерно имеет овальную форму и состоит из:1 вегетативной клетки, 2 генеративных клеток, 2 слабо развитых клеток, внутренней оболочки, наружной оболочки, двух воздушных пу­зырьков, что облегчает перенос пыльцы ветром на большие расстояния.

Красноватые женские шишки (мегастробилы) располагаются пооди­ночке на верхушках молодых побегов. На их чешуй­ках (по 2 на каждой) развиваются семяпочки (семязачатки), состоящие из мегаспорангия (нуцеллуса) и интегументов с микропиле.

В мегаспорангии образуется единственная клетка- мегаспороцит, он делится мейозом с образованием 4 мегаспор. 3 мегаспоры отмирают, а одна дает начало женскому гаметофиту. Женский гаметофит, состоит из:2 архегониев и эндосперма.

Опыление у сосны происходит в конце мая — начале июня. Созревшая пыльца разносится ветром и попадает на семенные чешуйки, после чего они смыкаются и склеиваются смолой. Чешуи одревесневают по мере разрастания шишки. От опыления до оплодотворения у сосны проходит 12 месяцев. Пыльца — микроспора — прорастает и дает начало мужскому гаметофиту. Его вегетативная клетка образует пыль­цевую трубку, а генеративная — 2 спермия. Макрос­пора развивается из семяпочки (макроспорангий) и посредством ряда клеточных делений образует женский гаметофит, в котором формируются яйце­клетка и эндосперм. Образовавшаяся после слияния половых клеток зигота дает начало зародышу, а семязачаток — семени. Семена у сосны со­зревают к осени следующего года. Обычно зимой одревесневшие семенные чешуи расходятся, и семена, имеющие крыловидные придатки, разносятся ветром. Попав в благоприятные условия, семена прорастают, давая начало зародышу. Развива­ющийся зародыш содержит корешок, стебелек, не­сколько семядолей и почечку, из зародыша развивается спорофит(крупное листостебельное растение).

Ель в отличие от сосны теневыносливое растение. Ель развивает густую пирамидальную крону. Ниж­ние ее ветви обычно не отмирают, а сохраняются, поэтому еловые леса темные. Ель более требователь­на к окружающим условиям и растет на более плодо­родных и достаточно увлажненных почвах. Ее кор­невая система меньше развита, чем у сосны, и распо­ложена более поверхностно, поэтому сильные ветры могут «вырвать» дерево с корнями. Листья ели — хвоя — игольчатые, расположены поодиночке на по­бегах и сохраняются на дереве 7—9 лет.

Срок ее жизни 300—500 лет.

В средней полосе наиболее распространены два вида ели — ель обыкновенная (европейская) и ель сибирская.

К хвойным относится также лиственница. Она выдерживает суровые морозы в Сибири и Якутии. Ее хвоя на зиму опадает.

Исключительной долговечно­стью отличается секвойя, или мамонтово дерево. Длительность ее жизни — 3—4 тыс. лет.

В сосновых и смешанных лесах, на сухих холмах встречается можжевельник обыкновенный — вечнозеленый кус­тарник с игольчатыми листьями. Его своеобразные шишки имеют нераскрывающиеся чешуи и напоми­нают мясистые синеватые ягоды.

Значение хвойных.

  1. Образуют органические вещества,
  2. Поглоща­ют углекислый газ и выделяют кислород.
  3. Хвойные леса задерживают таяние снега и обогащают почву влагой.
  4. Сосна выделяет фитонциды — летучие веще­ства, обладающие антибактериальным действием.
  5. Хвойные- основная лесообразующая порода.
  6. Используется как ценный строи­тельный и поделочный материал («корабельные сос­ны», «красное дерево» — древесина секвойи, устой­чивая к гниению).
  7. Древеси­на ели идет на изготовление бумаги.
  8. Из хвойных получают скипидар, канифоль, сургуч, лаки, спирт, пластмассы.
  9. Из семян сибирской кедровой сосны вырабатывают пищевое масло.
  10. «Шишки» можжеве­льника применяют в качестве лекарственного сред­ства.
  11. Многие хвойные культивируют как декоратив­ные растения (ель, кипарис, можжевельник, туя).
  12. Накопители токсичных веществ, в т.ч. радионуклидов.
  13. Участвуют в выветривании горных пород.
  14. Опавшая хвоя мешает росту других растений.

 

 

 

 

ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ

Покрытосеменные, или цветковые, растения в на­стоящее время господствуют в растительном покрове Земли. Их насчитывают около 250 тыс. видов. Наиболее высокоорганизованные растения.

Характерные черты:

stydopedia.ru

Высшие семенные растения ОТДЕЛ ГОЛОСЕМЕННЫЕ Семенные

Высшие семенные растения Высшие семенные растения

ОТДЕЛ ГОЛОСЕМЕННЫЕ ОТДЕЛ ГОЛОСЕМЕННЫЕ

Семенные папоротники Семенные папоротники

Беннетитовые Гнетовые Гинкговые Беннетитовые Гнетовые Гинкговые

Саговники Саговники

Эволюционные преимущества голосеменных по сравнению со споровыми растениями 1. Гаметофиты у них полностью потеряли Эволюционные преимущества голосеменных по сравнению со споровыми растениями 1. Гаметофиты у них полностью потеряли самостоятельность, образуются на спорофите и живут за его счет. 2. Оплодотворение не связано с водой. 3. Зародыш спорофита хотя и питается за счет гаметофита, но находится внутри семени и надежно защищен от неблагоприятных условий. 4. Особенностью семян голосемянных является их двойственная природа: питательная ткань эндосперм принадлежит гаметофиту (1 n), зародыш является зачатком нового спорофита (2 n), спермодерма и нуцеллус образуются из тканей женского спорофита (2 n). 5. Органами размножения являются семена, которые лежат открыто на поверхности семенных чешуй женских шишек.

Сравнение отделов семенных растений Голосеменные 1. Семязачаток лежит открыто на семенной чешуе (мегаспорофилл). 2. Сравнение отделов семенных растений Голосеменные 1. Семязачаток лежит открыто на семенной чешуе (мегаспорофилл). 2. Женским гаметофитом является эндосперм с двумя архегониями. 3. Развитие семязачатков и образование семени происходит очень медленно — около 18 мес. 4. Оплодотворение одинарное, в результате формируется зародыш, который формируется за счет первичного эндосперма. Покрытосеменные 1. Семязачаток находится под покровом мегаспоролистиков. 2. Женским гаметофитом является зародышевый мешок с восемью ядрами. 3. Развитие семязачатка и образование семени происходит сравнительно быстро, особенно у трав ( 3 – 4) вегетационный период. 4. Двойное оплодотворение, в результате формируется диплоидный зародыш, который развивается за счет триплоидного вторичного эндосперма.

ОТДЕЛ ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ ОТДЕЛ ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ

Двойное оплодотворение Двойное оплодотворение

Основные различия представителей двудольных и однодольных Класс Двудольные Класс Однодольные Зародыш обычно с двумя Основные различия представителей двудольных и однодольных Класс Двудольные Класс Однодольные Зародыш обычно с двумя семядолями, которые при прорастании семени чаще выносятся над землей Зародыш обычно с одной семядолей, которая при прорастании семени обычно остается под землей Листья простые или сложные, обычно четко разделены на черешок и пластинку Листья всегда простые, обычно не разделены четко на черешок и пластинку Жилкование листьев обычно перистое или пальчатое Жилкование листьев обычно параллельное или дуговидное Характерно вторичное утолщение стебля (вторичный рост) в результате деятельности камбия; проводящая система стебля в виде открытых проводящих пучков, расположенных по окружности; кора и сердцевина хорошо дифференцированы Камбий в осевых органах и вторичный рост отсутствуют; проводящая система в виде отдельных закрытых пучков, расположенных диффузно; ясно выраженной сердцевины нет Корневая система однолетников стержневая Корневая система однолетников мочковатая Древесные или травянистые растения Травы или вторично древовидные формы Цветки чаще всего 5 - или 4 - членные, редко 3 членные Цветки чаще всего 3 -членные, очень редко 4 - или 2 - членные

present5.com

Природа вокруг нас - §3. Высшие семенные растения. Надотдел Голосеменные

Высшие семенные растения

Высшие семенные растения - высшие растения, распространяющиеся при помощи семян. К семенным относятся голосеменные и покрытосеменные (цветковые) растения.
Все рассмотренные выше отделы наземных растений имеют два общих функциональных свойства:
1. для осуществления полового процесса им необходима вода. Несмотря на различные приспособления к недостатку воды и заселения отдельными видами даже засушливых мест, это все равно ограничивает распространение споровых растений;
2. споры очень мелкие, содержат мало питательных веществ, то есть имеют слабую жизнеспособность. В связи с этим для прорастания и последующего развития необходимо множество благоприятных условий. То же относится к развитию зиготы и зародыша споровых. С эволюционной точки зрения более прогрессивным оказались растения, у которых женские споры увеличились за счет питательных веществ (мегаспоры). Прорастая, мегаспоры давали женский гаметофит, образующий крупные  яйцеклетки.  Такие яйцеклетки после оплодотворения обеспечивают зародыш сапрофита питанием. Разноспоровость в разных группах споровых растений возникла независимо и наибольшего выражения достигла у папоротниковидных.  На основе разноспопровости еще в позднем девоне возникли семенные папоротники, вымершие в меловом периоде и давшие начало голосеменным растениям.
Семенные растения отличаются тем, что главным зачатком для расселения вида служит качественно новое образование - семя. Семя представляет собой маленький спорофит с корешком, почкой и зародышевыми листьями – семядолями. В нем содержаться запас питательных веществ, необходимых для первоначального развития- освобождения от оболочек (кожуры), укоренения.

Семя образуется в мегаспорангии, который носит названия семязачатка или семяпочки. Оболочка не полностью обрастает мегаспорангий, ее края оставляют узкий канал, по которому проникает микроспора. Таким образом у споровых растений, в отличии от споровых, мегаспора постоянно находиться внутри мегаспорангия. Здесь развивается  женский гаметофит, образовывается яйцеклетка и происходит оплодотворение. Из оплодотворенной яйцеклетки формируется зародыш, а сам семязачаток превращается в семя. Следовательно, процесс оплодотворения у семенных растений не нуждается в воде, и это обусловило их повсеместное распространение. В связи с этим мужские гаметы, возникающие внутри микроспорангия, утрачивают органоиды передвижения- жгутики, теряют подвижность и называются спермиями. Подвижные сперматозоиды остались у некоторых примитивных голосеменных (саговниковые, гинкго), так же как и потребность в воде для процесса оплодотворения.

Голосеменные- это растения, которые не имеют цветков, размножаются семенами, но не образуют плодов. Выражение «голосеменные», впервые использованное ботаником Бекетовым, указывает на главную отличительную черту этих растений, a именно на то, что семяпочки, а затем и происшедшие из них семена не имеют замкнутого вместилища, как то замечается у всех покрытосеменных. Завязь здесь имеет вид простой чешуи, на которой сидит одна или несколько семяпочек; иногда же и эта чешуя не развивается.

К голосеменным относится около 700 видов деревьев, кустарников, лиан. Они возникли около 400 миллионов лет назад - в палеозойскую эру. Главной особенностью этих растений, как уже упоминалось, является размножение с помощью семян. Семена развиваются из семязачатков (семяпочек) и лежат открыто (голо) на чешуях женских шишек. Отсюда и название - голосеменные. Другая особенность голосеменных растений - полная независимость процесса оплодотворения от присутствия воды благодаря появлению пыльцевой трубки, по которой мужские гаметы движутся к женской.    Современные виды, несмотря на их небольшое число, распространены по всему земному шару, а в Северном полушарии образуют огромные массивы хвойных лесов. В состав отдела голосеменных входят несколько классов, из которых наиболее распространен класс хвойных (около 560 видов).  Почти все виды хвойных представлены деревьями. В стебле у них различают тонкую кору, хорошо развитую древесину и плохо выраженную сердцевину. В старых стволах сердцевина едва заметна. Древесина голосеменных устроена проще, чем у цветковых растений, она состоит, в основном, из трахеид. У многих видов в коре и древесине имеются смоляные каналы, заполненные эфирными маслами, смолой, и другими веществами. Листья у большинства хвойных жесткие, игольчатые (хвоя) и не опадают в неблагоприятное время года. Они покрыты толстым слоем кутикулы, устьица погружены в ткань листа, что снижает испарение воды.

 Надотдел включает отделы:

.

Саговники или цикадовые (Cycadopsida) – отдел, класс, порядок и семейство голосеменных растений. Деревья, часто с клубневидными или редьковидными стволами, скрытыми в почве, реже с высокими надземными колоннообразными стволами высотой до 18—20 м. Стволы на вершине несут крону из пучка большей частью крупных (длина до 3 м) папоротниковидных перистых жёсткокожистых листьев. Пластинки их через 1—2 года отмирают, а основания толстых черешков вместе с другими листьями (толстыми, густо-войлочными, чешуевидными) образуют на стволе подобие панциря. Саговники — двудомные ветроопыляемые растения. К саговникам относятся 9—10 родов, включающих около 100 видов, в тропиках и субтропиках обоих полушарий.

Саговник – внешне похожее на пальму голосеменное растение, семена которого образуются не в плодах, а на чешуях шишек

Хвойные растения (Coniferae, или Pinidae) - самый многочисленный и наиболее широко распространённый отдел и класс голосеменных растений. Большей частью деревья и (реже) кустарники, нередко с конусовидной кроной, обычно вечнозелёные, но иногда (например, лиственница) с опадающей на зиму листвой. Годичные кольца прироста обычно хорошо выражены. В коре, а также в древесине, как правило, имеются смоляные ходы. Первичный корень обычно сохраняется на всю жизнь, часто развиваясь в мощный стержневой корень. Листья обычно цельные, игловидные (хвоя), сидячие, иногда чешуевидные и пластинчатые (линейные, ланцетные и др.), встречаются листья в пучках на укороченных побегах. Опыление происходит при помощи ветра. Хвойные большей частью однодомные растения. Среди хвойных растений много очень крупных деревьев, достигающих высоты 50—60 и даже 100 м (секвойядендрон, секвойя) и диаметра 6—9 м; некоторые хвойные растения способны жить несколько тысячелетий. Однако встречаются и невысокие кустарники, и стланиковые формы. Всего около 55 родов,свыше 600 видов.

 

Гинкго билоба (ginkgo biloba) -это высокорослое растение - "живое ископаемое" из Юго-Восточного Китая, т.к. появилось на Земле около 200 000 000 лет назад. Оно современник динозавров, поэтому его еще называют "динозаврово дерево". В мезозойскую эру эти растения были широко распространены на планете, особенно в северном полушарии, в зоне умеренного климата с высокой степенью влажности, в том числе много гинкговых было на территории нынешней Сибири. Уцелев одним видом из пятидесяти после ледникового периода только на Дальнем Востоке, гинкго билоба "дотянуло" до нашего времени.

Гнетовые. Отдел гнетовых (Gnetophyta) содержит три своеобразных семейства голосеменных растений с неясными эволюционными связями. Растения рода гнетум – тропические лианы. Эфедровые (хвойники) – пустынные кустарники с чешуевидными листьями. Вельвичия – единственный представитель семейства вельвичиевых – имеет погруженный в песок стебель, от которого отходят два огромных лентовидных листа.

Посетите также сайты:http://muk1.ucoz.ru/publ/8-1-0-5http://www.ebio.ru/bot18.htmlhttp://www.tatsel.ru/flora/flora_syst4.htmhttp://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000388-1000-4ddd-e16e-230046bb2fdb/04.jpg

 

prirodavocrug.ucoz.ru


Смотрите также

Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта