Размножение голосеменных растений

Содержание

Голосеменные: размножение и строение. Особенности размножения голосеменных растений

Размножение голосеменных растений

Голосеменные – это самые древние семенные растения нашей планеты. Они сыграли важную роль в развитии живой природы и продолжают занимать значимую позицию в жизни Земли.

Хорошо известные нам ель, сосна, пихта, туя, тис или лиственница и малоизвестные вельвичия, сага или гинкго – все это представители группы, именуемой “Голосеменные растения”.

Строение и размножение их мы и рассмотрим далее в статье.

Происхождение и возраст

Возраст голосеменных – 350 млн лет. Они появились в верхнем девоне (Палеозой) и к началу мезозойской эры уже достигли расцвета.

Предположительно их происхождение связывают с постепенной эволюцией споровых – папоротников.

По сравнению с ними, новый вид растений уже имел семяпочки и пыльцевые зерна, непосредственно участвовавшие в формировании семени. Налицо был ряд преимуществ, которыми обладали голосеменные:

  • размножение происходило без участия воды;
  • семенная кожура и запас питательных веществ обеспечивали сохранность проростка.

По этим причинам спустя короткое время зеленый покров планеты уже составляли большей частью голосеменные, строение и размножение которых способствовало успешному освоению новых территорий и экологических ниш.

Особенности строения

В основном названные растения произрастают в форме деревьев и кустарников, чаще – вечнозеленых, и редко – листопадных. Иногда они могут достигать огромных размеров (секвойя, кедр). Листья в подавляющем большинстве у них игловидные либо имеют вид чешуек. Они называются хвоей и содержат смоляные ходы.

Древесина составляет большую часть ствола. В ней содержатся полые омертвевшие клетки с перфорированными стенками – трахеиды. Их наличие – признак, специфичный для этой группы растений. Именно по ним осуществляется восходящий ток воды от корня к листьям.

Помимо трахеид, древесина голосеменных содержит также смоляные ходы. Поэтому представителей растений этой группы легко узнать по душистому хвойному запаху. Смола пропитывает древесину, что препятствует ее загниванию. Благодаря этому, среди хвойных деревьев очень много долгожителей. Например, возраст некоторых секвой насчитывает около 3 тыс. лет.

Наиболее важное эволюционное преимущество, которым обладают голосеменные, – размножение без участия капельной влаги и наличие образований, выполняющих роль органов размножения.

Органы размножения голосеменных растений

Отсутствие цветов – ключевая особенность, которой обладают голосеменные. Размножение этих растений происходит при участии шишек, или стробил. Эти образования легко распознать на сосне, ели, пихте, лиственнице и других представителях хвойных. Их можно назвать органами полового размножения.

Обычно шишки разнополые – они могут быть мужскими и женскими и располагаться либо на одном растении (однодомные), либо на разных (двудомные), отличаясь размерами и окраской.

Мужские шишки называют микростробилами, а женские – мегастробилами. Стробила представляет собой укороченный и видоизмененный побег, на котором располагаются спорофиллы – видоизмененные листья. В микростробилах созревает пыльца. В мегастробилах – семязачатки.

Особенности размножения голосеменных

Обычно процесс размножения голосеменных растений рассматривают на примере сосны обыкновенной. Это однодомное растение, т. е. мужские и женские шишки у него развиваются на одном дереве. Первые из них более крупные, красноватой окраски. Вторые – мелкие, зеленоватые или сизые.

Схема размножения голосеменных растений достаточно проста. Когда в микростробилах созревает пыльца, она высыпается, распространяется ветром и может преодолевать большие расстояния. Для этого каждое пыльцевое зерно снабжено специальными приспособлениями – пыльцевыми мешками. Пылинки попадают на семязачатки, развивающиеся на мегастробилах. Так происходит опыление.

Обычно оно приходится на конец весны или начало лета. Опылившиеся женские шишки смыкаются, их чешуйки склеиваются смолой. Оплодотворение происходит в семязачатках внутри сомкнувшихся шишек.

Как происходит процесс оплодотворения

Внутри семязачатка находится женский гаметофит, или зародышевый мешок, который предварительно проходит несколько стадий созревания.

Пыльца попадает на пыльцевход семязачатка, она начинает прорастать в пыльцевую трубку по направлению к архегонию (от греческого arche — “начало”, gone — “материнская утроба”). Данное образование содержит в себе яйцеклетку.

Всего в семязачатке их развивается два, но оплодотворению подвергается только один.

К тому моменту в пыльцевом зерне уже созрели два спермия и начали продвижение по растущей трубке. Когда один из спермиев достигает яйцеклетки, происходит оплодотворение. Второй спермий при этом отмирает. После слияния двух половых клеток образуется зародыш семени – зигота. Сам же семязачаток преобразуется в семя. Прорастая, оно будет пользоваться запасом питательных веществ.

Именно так происходит размножение голосеменных растений. Схема этого процесса приведена на фотографии.

Созревание и распространение семян

После того как произошло оплодотворение, начинается созревание семени. У сосны обыкновенной оба эти процесса длятся в течение 2 лет. Созревая, шишки одревесневают и меняют окраску. Постепенно их чешуйки размыкаются, и из них высыпаются семена.

Голосеменные растения не образуют плодов. Но для того чтобы распространятся на большие расстояния, семена имеют специальные приспособления – крыловидные пленчатые выросты, легко переносимые ветром.

Если внешние условия не благоприятствуют прорастанию, семя может длительное время покоиться до наступления оптимального температурного режима.

Именно эти особенности позволили голосеменным достигнуть высокой численности видов и распространиться на больших территориях.

Численность видов и представители

Описываемая группа насчитывает около 600-700 видов. Не все из них сохранились до наших дней, некоторые представители существуют только в ископаемом виде. Например:

  • кордаитовые;
  • беннетитовые;
  • семенные папоротники.

Остальные представители распространены по всему земному шару и произрастают во всех климатических зонах: от южных тропических (саговые пальмы) до холодных северных широт (кедр, лиственница, ель, сосна).

Самый древний представитель голосеменных, существующий по сей день, – Гинкго Билоба (двулопастное). Это растение названо живым ископаемым, так как оно произрастает на планете с мезозойской эры, о чем свидетельствуют многочисленные отпечатки в отложениях древних горных пород.

Эволюционное развитие

Первые голосеменные, возникшие в Палеозойской эре, обладали целым рядом преимуществ, позволявших им в то время занять доминирующую позицию на планете. Эти эволюционно новые признаки носят название ароморфозов и позволяют выйти на новый уровень в освоении новых территорий и экологических ниш. Выделяют несколько таких особенностей, которыми обладают голосеменные:

  1. Размножение осуществляется без участия водной среды. Это позволило заселить большие территории на суше.
  2. Оплодотворение происходит внутри семязачатка и защищено от внешних воздействий – такие особенности размножения голосеменных растений обеспечивают большую сохранность будущего растения.
  3. Появление семени позволило обеспечить будущий зародыш защитными покровами (семенная кожура) и запасом питания (эндосперм), что, в свою очередь, увеличило численность растений этой группы.

Именно эти черты отличали их от предков – папоротникообразных. Следующим, и на сегодняшний день последним, этапом эволюционного развития растительного мира является появление покрытосеменных растений.

Значение голосеменных

Роль голосеменных растений трудно переоценить. Именно они наполняют около трети лесов земного шара, участвующих в очистке воздуха и постоянном обновлении кислорода. Кроме того, появление и широкое распространение на планете растений, продуцирующих большое количество кислорода, привело к появлению других организмов, способных использовать этот газ в процессе своего дыхания.

Хвойные – основные поставщики древесины для различных сфер жизни человека. Это сырье активно используют в изготовлении мебели, строительстве, производстве судов и в других стратегически важных областях хозяйственной деятельности. Волокна древесины ели особенно ценны при изготовлении высококачественных сортов бумаги.

Голосеменные нашли широкое применение в медицине. Особые вещества – фитонциды, выделяемые практически всеми хвойными деревьями, способны очищать воздух от болезнетворных микробов. По этой причине большинство санаториев и здравниц строят на территории хвойных лесов. Такая терапия способна значительно облегчить или устранить многие легочные заболевания.

Источник: http://fb.ru/article/242282/golosemennyie-razmnojenie-i-stroenie-osobennosti-razmnojeniya-golosemennyih-rasteniy

Голосеменные растения — общая характеристика и примеры

Размножение голосеменных растений

1001student.ru > Биология > Голосеменные растения — общая характеристика и примеры

Растительная природа нашего мира настолько разнообразна, что до сих пор человек открывает новые виды растений. Самые известные и необычные из них – это голосеменные растения.

Их происхождение настолько древнее, что по праву можно назвать растениями динозавров, так как именно этот вид является последователем папоротников.

  • Краткая характеристика
  • Особенности строения и признаки
  • Размножение голосеменных растений
  • Примеры голосеменных растений
  • Покрытосеменные и голосеменные растения — сходства и отличия
  • Интересные факты о голосеменных растениях
  • Значение голосеменных в природе

Краткая характеристика

Голосеменные растения являются вечнозелеными. Однако встречаются особи, которые могут быть листопадными.

Общая характеристика голосеменных растений – они не образуют плодов и цветков в известной форме. Они настолько многообразны, что количество видов скоро перейдет за тысячную отметку.

Основная масса растений этого вида – это деревья. Иногда встречаются кустарниковые формы.

Существует шесть классов этого отдела растений. Два класса, к сожалению, вымерли и только четыре произрастают в разных местах нашего необъятного земного шара.

Голосеменной отдел включает в себя более семисот видов. Основная масса это хвойные деревья.

Особенности строения и признаки

Строение многих голосеменных растений можно узнать по характерным признакам. Они не имеют цветка и впоследствии плода, а имеют шишку, размер и внешний вид которой зависит от размера и принадлежности растения.

Во взрослом состоянии имеют мужскую и женскую шишку.

Мужская шишка похожа на желтую кисточку с пыльцой. А женская шишка имеет другой цвет и похожа просто на почку.

Схему строения данного отряда можно рассмотреть на характерном примере ели:

  1. Ветка с мужскими шишками.
  2. Тычинки.
  3. Женская шишка.
  4. Вызревшая шишка.
  5. Чешуйка женской шишки.
  6. Чешуйка изнутри.
  7. Семена.
  8. Хвоинка.
  9. Молодой росток.
  10. Макушка ростка.

Размножение голосеменных растений

Период размножения отряда этих растений обычно протекает весной, когда созревает мужская шишка. Она в своем пыльцевом мешке концентрирует большое количество пыльцы и с дуновением ветра эти микроскопические частицы взлетают и попадают на женскую шишку того же дерева или соседнего. А некоторые пылинки относятся еще дальше.

От силы порыва ветра зависит и их распространение. Так происходит процесс оплодотворения женской шишки.

Опыленная женская шишка продолжает свой процесс, свой цикл развития. Она созревает вместе с семенами, находящимися в ней. В результате обычно образуется чешуевидный вырост в виде шишки.

Осенью часть семян выпадает на землю. Они так и лежат до осени, дожидаясь весны. Весной семена набухают, образуя зачатки новой жизни.

Семя развивается и в ближайшее время образовывается новый росток, который возможно станет взрослым растением и продолжит свою жизнь.

Примеры голосеменных растений

Представителей данного отряда знают многие. Самые распространенные из них – это ели, сосны и пихты.

Пихта

Основных представителей голосеменного отряда можно разделить на гнетовых, гингковых, саговниковых и хвойных.

Вельвичия удивительная

К гнетовым, например, относится вельвичия, которая произрастает в пустыне.

Дерево гингко

К виду гингко относится единственный представитель с таким же названием — это высокое дерево с подобными вееру ветвями.

Семейство саговников включает в себя различные виды.

По внешности напоминает небольшие пальмы с ветвями в виде птичьих перьев.

И самый большой представитель этого отряда – хвойные деревья. К ним можно отнести: тис, сосну, ель, кедр, пихту, кипарис, лиственницу и других.

Тис ягодный

Самые древние представители голосеменных это саговниковые, они дошли до нас со времен зарождения жизни на нашей планете.

Покрытосеменные и голосеменные растения — сходства и отличия

Есть общие сходства и различия голосеменных растений от покрытосеменных растений. Рассмотрим эти особенности в таблице.

НаименованиеГолосеменной отрядПокрытосеменной отряд
Наличие корней++
Листья++
Хвоя+
Цветок+
Семя+ лежит открытым+ внутри плода
Плод+
Деревья++
Кустарники++

Интересные факты о голосеменных растениях

Одним и важных фактов является помощь людям, страдающих заболеваниями дыхательной системы. Большинство астматиков и часто простужающихся людей чувствуют себя намного лучше в хвойном лесу. Это доказанный факт.

Большинство здравниц советского времени располагалось и сейчас продолжает существовать рядом с лесами, где есть хвойные растения.

: если территория участка влажная, даже имеет болотистую почву, необходимо посадить хвойное растение, а лучше несколько, и через несколько лет почва участка станет более сухой.

Роль данных растений в природе и жизни человека велика:

  • благодаря основной массе голосеменных растений, и в летнее, и в зимнее время образуется кислород;
  • они формируют определенную территорию для проживания зверей и птиц, а также для произрастания ягод и грибов;
  • большинство деревьев этого вида используются в строительстве домов и при отделке помещений;
  • также нашлось применение этих растений в гомеопатии и парфюмерии.

Голосеменные растения являются неотъемлемой частью экосистемы. Они пережили много эпох, и некоторые из них дошли до нас в первозданном виде, не меняя ни своего состава, ни генетического кода.

Источник: https://1001student.ru/biologiya/golosemennye-rasteniya.html

Голосеменные | Биология

Размножение голосеменных растений

Голосеменные относятся к семенным растениям. В отличие от покрытосеменных они не образуют цветков и плодов, а их семена лежат «голо» на внутренних сторонах чешуек шишек. Шишка является видоизмененным побегом с чешуевидными листьями.

Живущих в настоящее время голосеменных растений насчитывается более 1000 видов. Среди них большинство принадлежит хвойным, представителями которых являются хорошо нам известные сосна и ель.

Среди жизненных форм голосеменных почти нет трав. В основном это деревья, редко кустарники (например, можжевельник).

Часто, давая характеристику голосеменным, описывают именно хвойные растения. Хотя в настоящее время голосеменные рассматривают как группу растений, включающую четыре отдела: хвойные, гинкговые, гнетовые и саговниковые.

Для хвойных характерны особенные листья, которые называют хвоей. Они похожи на иголки, покрыты кутикулой, а устьица глубоко погружены в ткань листа. Всё это служит приспособлением для уменьшения испарения. В среднем каждая хвоинка живет несколько лет.

Ткани стебля голосеменных лучше дифференцированы, чем у папоротников. Есть кора и древесина, однако сердцевина слабо выражена, а проводящая ткань состоит из трахеид. У голосеменных развит камбий и вторичная древесина, поэтому их стволы достигают существенных размеров.

У хвойных деревьев в стволах есть смоляные ходы. Это межклеточные полости, в которые выстилающими их клетками выделяются смолы и эфирные масла. Эти вещества препятствуют проникновению насекомых и бактерий.

Для голосеменных характерна стержневая корневая система. Их боковые корни достаточно короткие, поэтому часто деревья вступают в симбиоз с грибами, т. е. образуют микоризу.

В отличие от высших споров растений, высшие семенные растения (голосеменные и покрытосеменные) в процессе эволюции дальше зашли на сушу. Их процесс размножения не зависти от наличия воды. Так пыльца голосеменных растений переносится ветром, а оплодотворение происходит при помощи пыльцевой трубки.

Сосна

Сосна широко распространена в Северном полушарии, особенно в умеренном климате. Это нетребовательное к почве дерево, но требовательное к свету (является светолюбивым). Сосну можно встретить не только в хвойных лесах, но и на болотах, скалах, песках. При этом в зависимости от условий произрастания, сосна выглядит по-разному.

Так в лесу у сосны сильно развивается главный корень, он уходит вглубь. На открытой местности развиваются боковые корни, занимая большую площадь у поверхности. Сосны, растущие в лесу, выше, чем растущие на открытой местности, они достигают высоты около 40 метров. Однако в лесу у сосен нижние ветви отмирают из-за недостатка света.

Сосна, растущая на открытой местности, имеет более раскидистую форму, ее ветви начинаются в нижней части ствола.

Длительность жизни сосны около 300 лет.

Размножение сосны

На побегах сосны весной образуются мужские и женские шишки.

Мужские шишки собраны в группы, напоминающие соцветия, имеют желтовато-зеленый цвет и вырастают у основания побегов. В группе мужские шишки находятся близко рядом друг с другом.

На нижней стороне каждой чешуйки развивается 2 пыльцевых мешка. В них происходит созревание пыльцы. Пыльца голосеменных гаплоидная, т. е. имеет одинарный набор хромосом. У пыльцевого зерна сосны есть два воздушных мешка.

Это является приспособлением для переноса пыльцы ветром.

Женские шишки сосны более крупные, имеют красноватый цвет, растут по отдельности, а не группами. Женские шишки вырастают на верхушках побегов. На каждой чешуйке шишки развивается по 2 семяпочки. Семяпочки по-другому называют семязачатками.

В конце весны или начале лета происходит опыление. Пыльца высыпает из мужских шишек и разносится ветром. При этом некоторые из пыльцевых зерен попадают на чешуйки женских шишек. После этого чешуйки смыкаются и склеиваются смолой.

После опыления женская шишка растет и одревесневает. При этом оплодотворения не происходит. Лишь через год пыльца прорастает и дает начало мужскому гаметофиту. Одна его клетка называется вегетативной, она развивается в пыльцевую трубку. Другая клетка называется генеративной, из нее образуются два спермия. Пыльцу называют микроспорой.

Семяпочка представляет собой макроспору, которая развивается в женский гаметофит, состоящий из яйцеклетки и эндосперма.

По пыльцевой трубке один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку, в результате образуется зигота. В дальнейшем из нее развивается зародыш, имеющий корешок, стебелек, несколько семядолей и почечку. Из семязачатка формируется семя.

К концу созревания семени шишки сосны становятся темно-коричневыми. Семена созревают только к осени следующего года. Зимой чешуи шишек расходятся и семена выпадают из них.

Семена сосны имеют крыловидные отростки. Благодаря этому они легко разносятся ветром на большие расстояния.

Ель

В отличие от сосны, ель является теневыносливым растением. Ее крона растет от самого низа ствола и имеет пирамидальную форму. Поэтому еловые леса темные, травы в них почти не растут из-за недостатка света у поверхности земли.

Ель растет на плодородны почвах, в местах с достаточной влажностью.

Корневая система ели располагается ближе к поверхности почвы, хуже развита, чем у сосны. Поэтому ели не выносят сильных ветров, которые могут вырывать из почвы целые еловые посадки.

Если у сосен каждая хвоинка живет несколько лет, то у елей они живут до 9 лет. Хвоинки ели располагаются по одиночке.

Шишки ели более крупные, чем у сосны. Достигают 15 см в длину. Кроме того, от начала появления шишки до ее созревания проходит один год.

Ели живут до 500 лет.

Значение хвойных

Там, где много хвойных и смешанных лесов, существенна их роль в образовании кислорода и органического вещества.

Задерживая таяние снега, хвойные леса обогащают почву влагой.

Сосна выделяет особые летучие вещества, обладающие антибактериальным свойством, – фитонциды.

Велико значение хвойных и в жизни человека. С древних времен человек использует их древесину как строительный материал. Из древесины сосны изготавливали корабли. Древесину секвойи (красное дерево) используют как отделочный материал. Древесина лиственницы отличается устойчивостью к гниению. Из древесины ели изготавливают бумагу.

Хвойные используются в химической промышленности. Так из них получают скипидар, пластмассы, канифоль, лаки, спирты.

Семена сибирской кедровой сосны похожи на орешки. Они употребляются в пищу и из них изготавливают масло.

Шишки можжевельника похожи на ягоды. Их используют как лекарственное средство.

Среди хвойных есть декоративные растения.

Источник: https://biology.su/botany/gymnosperm

Голосеменные

Размножение голосеменных растений

Голосеменные растения — древняя группа семенных растений, появившаяся примерно 370 млн лет назад.

Отличительная черта

Семяпочки, а затем и развивающиеся из них семена не имеют, в отличие от покрытосеменных, замкнутого вместилища. Завязь обычно имеет вид простой чешуи, на которой сидит одна или несколько семяпочек; иногда же и эта чешуя не развивается.

Голосеменные включают более 1100 современных видов.

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.

Классификация голосеменных

Современная классификация голосеменных:

  1. Класс Гинкговые (Ginkgoopsida)
  2. Класс Гнетовые (Gnetopsida)
  3. Класс Саговниковые, или Цикадовые (Cycadopsida)
  4. Класс Хвойные (Pinopsida)
  5. Класс Цветковые (Покрытосеменные) (Magnoliopsida)

Размножение голосеменных

Голосеменные – разноспоровые растения (мужские – микроспоры, женские-мегаспоры). Процесс оплодотворения у голосеменных в отличие от бессемянных высших растений не зависит от воды.

Единственная мегаспора семенных растений постоянно заключена внутри мегаспорангия, где происходят развитие женского гаметофита и процесс оплодотворения. Мегаспорангий окружен особым защитным покровом – интегументом. Мегаспорангий с окружающим его интегументом называется семязачатком или семяпочкой.

После оплодотворения из семяпочки развивается семя. Микроспорангии развиваются на микроспорофиллах, а семязачатки – на мегаспорофиллах. Микро- и мегаспорофиллы у большинства хвойных собраны в более или менее компактные стробилы. Строение их у голосеменных разнообразно. Они бывают женские, мужские, реже обоеполые.

Микростробил (“мужской колосок”) состоит из укороченной оси, на которой расположены сильно редуцированные микроспорофиллы. Мегастробил (шишка) состоит из центральной оси, с расположенными на ней кроющими чешуями, в пазухах которых находится так называемая семенная чешуя, на верхней стороне которой находятся семязачатки.

Хвойные – растения ветроопыляемые.

Строение семян

Микроспоры (мужские споры 1n) 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 (женская спора 1n); после оплодотворения мужской гаметой семязачаток превращается в семя (2n).

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.

Семя развивается на поверхности семенной чешуи. Оно представляет собой многоклеточную структуру, объединяющую запасающую ткань — эндосперм, зародыш и специальный защитный покров (семенную кожуру). До оплодотворения в центральной части семезачатка имеется нуцеллус, который постепенно вытесняется эндоспермом. Эндосперм гаплоидный и образуется из тканей женского гаметофита.

У саговников и гинкго наружный слой семенной кожуры (саркотеста) мягкий и мясистый, средний слой (склеротеста) твердый, а внутренний слой (эндотеста) к моменту созревания семени пленчатый. Семена распространяются различными животными, которые поедают саркотесту, не повреждая склеротесты.

У тисса и подокарпуса семена окружены мясистым ариллусом — сильно видоизмененной чешуей женской шишки. Сочный и ярко окрашенный ариллус привлекает птиц, которые распространяют семена этих хвойных. Ариллусы многих видов подокарпуса съедобны и для человека.

Общая характеристика голосеменных растений. Происхождение, размножение, значение для человека

Размножение голосеменных растений

Значимым событием в эволюции растительного мира было появление растений, которые размножаются семенами. Более 300 миллионов лет назад, в конце девонского периода, возникла одна из самых древних разновидностей растительного мира — голосеменные.

Первые голосеменные — это вымершие разноспоровые папоротники. В процессе эволюции эти растения приобрели сложное строение и приспособились к жизни на суше. В наши дни существуют уникальные виды семенных, например гинкго билоба. Его используют в медицине с целью улучшения памяти.

Голосеменные растения — наземные организмы. Они представляют из себе промежуточное состояние между папоротниками и цветковыми растениями. Впервые термин «голосеменные» использовал русский ученый Бекетов. Таким образом он подчеркнул главную отличительную черту — их семена лежат открыто на шишке, не имеют замкнутой оболочки.

Теория возникновения семенных растений

Пример голосеменных растений

Давайте рассмотрим каким образом споровые растения превратились в семенные.

Папоротники размножаются спорами. Их бесполые органы называются спорангиями. Спорангии бывают двух видов: микроспорангии (мелкие споры) и мегаспорангии (крупные споры). Группа тесно расположенных спорангий — сорусы. Вайи — это листья папоротника, на них размещаются сорусы со спорами разного размера.

Ученые предполагают, что голосеменные произошли от разноспоровых папоротников, на листьях которых размещались сорусы со спорами разного размера. Созревшие споры высыпаются и разносятся ветром и водой.

Попав в благоприятные условия, спора прорастает в заросток. На нижней стороне заростка образуются половые клетки: сперматозоиды и яйцеклетки. Когда под заростком скапливается вода, сперматозоид может подплыть к яйцеклетке и оплодотворить ее.

Половая стадия без воды невозможна.

Засушливые условия палеозойской эры заставили споровые растения искать способ приспособления.

Из спор, которые не выпадали на землю образовался мужской гаметофит, под его оболочкой формировались половые мужские гаметы (пыльца).

Пыльцевые зерна были небольшого размера и легкие, чтоб ветер мог их свободно разносить. Таким образом вода уже не играла важную роль для полового размножения папоротника.

Из макроспор образовался женский гаметофит (семязачаток), из которого сформировалась яйцеклетка. Вайи со спорами стали сгущаться и появилась шишка. В свою очередь и вайи с мегаспорангием тоже образовали шишку. Таким образом у разноспорового папоротника возникло два типа шишек: женская и мужская.

Общая характеристика

Известно 1000 видов отдела голосеменных. Они разделены на четыре класса:

  • хвойные;
  • гинкговые;
  • саговниковые;
  • гнетовые.

Наиболее распространенные хвойные деревья. Они образуют тайгу Сибири, леса Евразии, Америки. Другие классы выращивают как декоративные растения. Жизненные формы представлены деревьями и кустами.

Корневая система хвойных стержневого типа. Она состоит из главного (длинный) и боковых (короткие и ветвятся) корней. Хорошо развита древесина, состоящая из трахеид.

Слабо развита кора и сердцевина. В коре, древесине и листьях образуются смоляные ходы, а в них смола и эфирное масло. Если повредить ствол дерева, то на нем выступят капли смолы.

Она затянет рану и предупредит попадание микроорганизмов.

Корневая система хвойных растений

Листья голосеменных игловидные (сосна, ель, можжевельник) и чешуйчатые (кипарис, туя). Они располагаются поодиночке и группами.

Структура листья сохраняет влагу благодаря форме листка, толстой кутикуле, устьям запаянных смолой. Размножаются семенами.

Чаще встречаются однодомные (мужская и женская особи на одном дереве), реже двудомные (мужская и женская особи на разных деревьях) представители вида.

Примеры листьев голосеменных растений

Среди хвойных попадаются гиганты растительного мира. Например, мамонтовое дерево имеет толщину ствола 11 — 13м, секвойя вечнозеленая вырастает 117м в высоту, 11м в толщину.

Отличие голосеменных от покрытосеменных

Не только голосеменные эволюционировали в своем развитии. Покрытосеменные — это отдел высших растений, которые тоже размножаются семенами. Главное отличие этих растений — семена защищены оболочкой (околоплодником). Такое строение позволяет лучше сохраняться и распространяться. Давайте сравним голосеменные и покрытосеменные растения.

Таблица сравнение голосеменных и покрытосеменных растений
ХарактеристикаГолосеменныеПокрытосеменные
Период зарожденияСередина палеозояКонец мезозоя
Цветок+
ЛистьяУзкие, в виде иглы или чешуйкиРазные
ФормыДеревья и кустыДеревья, кустарники, травы
ОпылениеВетерСамоопыление, ветер, животные
Завязь+
Плод+
Пестики+
Куда попадает пыльцаНа самозачатокНа рыльце пестика
ДревесинаТрахеидыТрахеиды, сосуды
ОплотодотворениеВнутри семязачаткаДвойное
Околоплодник+
Нахождение зачатковЛежат открыто на чешуеВ полости завязи пестика

Голосеменные — прародители покрытосеменных. Однако последние имеют более совершенное строение. Наличие цветка позволяет увеличить шансы на оплодотворения и опыления. Плод защищает семена от неблагоприятных условий среды и приманивает птиц. Птицы в свою очередь разносят семена на большие расстояния.

Цветковые сделали большой шаг и в опылении. В отличие от голосеменных их разносит не только ветер, но и птицы, насекомые. Покрытосеменные — это высшая ступень эволюции царства растений.

Значение в природе голосеменных

  • Хвойные леса обогащают воздух кислородом;
  • уменьшают силу ветра, регулируют уровень воды, таяние снега;
  • изготавливают бумагу высокого качества, лекарства (активированный уголь), эфирные масла, духи;
  • важный источник древесины (мебель, лаки, краски, строительный материал);
  • фитонциды помогают в лечении дыхательных путей;
  • из смолы хвойных изготавливают мази для лечения ран, ожогов. Камфорное масло применяется для лечения заболеваний сердца.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (1 1,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://animals-world.ru/golosemennye-rasteniya/

Голосеменные растения — классификация, строение, значение

Размножение голосеменных растений

загрузка…

Голосеменные растения, которых также называют гимноспермами, произошли от отдела папоротниковидных 370 млн. лет назад. Причиной послужили изменения климата – он стал холодным и сухим. В таких условиях размножение требовательными к влажности спорами стало неэффективным. Это привело к возникновению менее прихотливых семенных растений.

  • Краткая характеристика
  • Основные признаки голосеменных растений
  • Классификация голосеменных и их примеры
  • Отличие голосеменных от покрытосеменных
  • Особенности строения
  • Размножение голосеменных растений
  • Интересные факты о голосеменных растениях
  • Значение голосеменных в природе

Основные признаки голосеменных растений

Шишка сосны

Среди всего многообразия растений, гимноспермов легко можно узнать по следующим признакам:

  • голосеменные не цветут и не приносят плодов, семена расположены в чешуйках или шишках;
  • большинство представителей — вечнозеленые, что делает их более стойкими к холоду;
  • являются древесными растениями в форме деревьев, кустарников, лиан;
  • единственным водопроводящим элементом в древесине являются трахеиды – длинные омертвевшие толстостенные клетки.

Лиственница

Также листья многих голосеменных имеют узкую форму (игольчатую или чешуевидную). Благодаря этому морфологическому признаку растение уменьшает площадь, с которой может испаряться влага, сохраняя тем самым жидкость для собственной жизнедеятельности.

Классификация голосеменных и их примеры

Среди всего числа видов существующих растений (320 тысяч), на долю голосеменных приходится менее одного процента. Однако гимноспермы, которых насчитывается всего 1100 видов, широко распространены в разных климатических зонах.

В систематике отдела голосеменных биологи выделяют 4 класса. Подробное описание классов и их особенностей с примерами приведено ниже.

КлассОписаниеПримеры
ГинкговыеЕдинственный сохранившийся вид является живым ископаемым. Представляет собой лиственное раздельнополое дерево. Семена внешне похожи на круглые орехи, защищены несколькими слоями кожуры.

В отличие от большинства других голосеменных, гинкго не является вечнозеленым и сбрасывает листву. Еще одна уникальная особенность (свойственная также саговникам) — использование подвижных сперматозоидов в процессе размножения.

Гинкго – самое примитивное из существующих ныне голосеменных.

Двулопастный гинкго
СаговниковыеПо внешнему строению эти растения напоминают пальму. Их вечнозеленые листья плотные, хорошо сохраняют влагу. В отличие от развитых представителей голосеменных, ствол саговников образован сердцевиной и корой. Распространены в тропическом и субтропическом климате.

Саговники относятся к двудомным растениям – существуют мужские и женские особи. Размер шишки, в которой находятся семена, у некоторых видов достигает огромных размеров.

Известно более 90 видов этого растения, среди них саговники вида:

Армстронга;

Паньчжихуанский;

Туара;

Шевальери;

Михолица;

Цератозамия.

ГнетовыеЧаще всего эти растения представлены кустарниками или лианами, для которых характерна двудомность. Имеют большие листья, пронизанные сетчатыми жилками.

Органы, производящие споры и семена, расположены на колосовидных побегах, кончики которых имеют форму чешуек.

Наукой описано около 110 видов, среди них:

Вельвичия удивительная;

Мелинжо;

Гнетум африканский;

Хвойник односемянный;

Хвойник шишконосный.

ХвойныеМногие хвойные – двудомные деревья с узкой вечнозеленой листвой в виде иголок или чешуек. Растения этого класса способны выделять смолу, ускоряющую заживление поврежденных участков.

Органы размножения представлены разнополыми шишками.

Самый распространенный класс, включающий свыше 650 видов, наиболее известные из них:

сосна;

ель

лиственница;

секвойя;

кипарис.

В таблице указаны лишь существующие ныне виды. Согласно ископаемым останкам, к отделу также относились вымершие семенные папоротники и беннеттитовые, которые напоминали современный саговник.

Значение голосеменных в природе

Голосеменные, а особенно хвойные, вносят значительный вклад в лесообразование, поскольку большинство лесов Евразии и Северной Америки – смешанные. В некоторых местах произрастают леса, состоящие исключительно из хвойных деревьев.

Их значение огромно – они являются местом обитания животных, птиц и насекомых, защищают почву от выветривания и размытия, выделяют кислород.

Источник: https://dachniki.guru/sadovye-rasteniya/golosemennye.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть