Отдел Голосеменные
Голосеменные — древняя группа семенных растений, появившаяся в верхнем девоне, около 370 млн лет назад. Выражение «голосеменные» указывает на главную отличительную черту этих растений; a именно на то, что семяпочки, а затем и развивающиеся из них семена не имеют, в отличие от покрытосеменных, замкнутого вместилища (т.е. лежат на поверхности растения – голо).
Голосеменные — процветающая группа растений, распространенная по всему земному шару. Жизненные формы представлены деревьями и кустарниками, как правило, вечнозелеными с иголками вместо листьев. Голосеменные в настоящее время включают в себя 4 класса: саговниковые, гинкговые, хвойные, гнетовые.
Ель обыкновенная Гинкго двулопастное Вельвичия удивительная Цикас
Размножаются семенами, но не формируют цветков и плодов. Большинство голосеменных — древесные хвойные растения. Листья игольчатые или чешуевидные, вечнозелёные (кроме лиственницы), слабо испаряющие воду.
У всех хвойных образуется смола, заживляющая раны. Имеются мужские и женские шишки.
Шишка – видоизменённый побег (с семенами).
Мужские шишки (желтые), одиночные, состоят из многочисленных микроспорофиллов, расположенных спирально на общем стержне На каждом микроспорофилле развиваются два микроспорангия, вмещающих пыльцу. Пыльцевые зерна снабжены воздушными мешкам, служащими для распространения по воздуху.
Женские шишки (молодые – красные, затем они зеленеют, а зрелая шишка и вовсе буреет) состоят из центральной оси, на которой спирально расположены кроющие чешуи, а в их пазухах лежат семенные чешуи. У оснований семенных чешуи сидят парные семяпочки (в них формируются мегаспоры, дающие начало яйцеклеткам – женским гаметам).
Семена покрыты семенной кожурой, содержат запас питательных веществ, развиваются на чешуях женских шишек.
Семена – крупное эволюционное приобретение, которое отличает семенные растения от споровых и даёт преимущества при размножении (семена благодаря семенной кожуре и запасу питательных веществ могут долго сохраняться в неблагоприятных условиях, а при благоприятных – прорастать).
Листья — иголки (хвоинки) у хвойных покрыты толстой кутикулой (кожицей с восковым налётом), а устьиц очень мало и они глубоко погружены в ткань листа. Эти приспособления сберегают воду внутри растения во время холодных сезонов.
В России в природе наиболее распространены ель, сосна, пихта, лиственница (деревья), можжевельник (кустарник).
К голосеменным также относятся кедр, кипарис.
Жизненный цикл развития сосны
Жизненный цикл проходит с преобладанием спорофита — диплоидной стадии, представленного древесным растением.
Мужской гаметофит – пыльцевое зерно, женский гаметофит – зародышевый мешок.
Созревание семян происходит на второй год после опыления. Следующей зимой шишки раскрываются, и семена разносятся ветром на большие расстояния.
Периодизация в размножении сосны:
Первое лето: женские шишки красноватые, около 5 мм длиной; пылинки попадают на женские шишки, но яйцеклетки ещё не сформированы
Второе лето: женские шишки зелёные, около 3—4 см длиной; в семязачатках образуются яйцеклетки и эндосперм, происходит оплодотворение
Ближайшая зима: женские шишки бурые, 5—6 см длиной; семязачатки превращаются в семена; в конце зимы семена, снабжённые плёнчатыми крылышками, распространяются ветром.
Значение Голосеменных:
обогащение атмосферы кислородом
источник древесины, смолы, канифоли
источник пищи, лекарственных веществ
использование в строительстве
сырьё для производства бумаги