Отдел Голосеменные Около 700 видов. Особенности строения (на примере класса хвойные). Деревья, реже встречаются кустарники (можжевельник). Есть все вегетативные органы: корень, стебель, лист и почка. Появляется главный корень, корневая система хорошо развита, обычно стержневого типа, но у некоторых видов главный корень довольно рано отмирает и формируется мочковатая корневая система (ель). Для многих хвойных характерна микориза. Побеги удлиненные и укороченные. Стебель с тонкой корой, слабо развитой сердцевиной и мощно развитой древесиной. Древесина состоит из трахеид, настоящие сосуды отсутствуют. Во флоэме нет клеток-спутниц. Между древесиной и лубом расположен камбий. У многих есть смоляные ходы. Листья у большинства видоизменены в иглы или чешуйки. Они расположены на удлиненных (ель) или на укороченных (сосна) побегах. Листья многолетние (искл. – лиственница), покрыты эпидермой с хорошо развитой кутикулой, устьица глубоко погруженные. Размеры листьев составляют обычно 2-10 см. Листья в среднем живут 2-5 (светолюбивые) и 10-15 лет (теневыносливые). Цикл развития (на примере сосны обыкновенной) Все голосеменные – разноспоровые растения. Сосна – однодомное растение: на одном растении формируются и мужские шишки (содержат микроспорофиллы, в которых развиваются микроспорангии), и женские шишки (содержат мегаспорофиллы, в которых развиваются мегаспорангии). Мужская шишка зеленовато-желтого цвета расположена в основании удлиненных побегов и состоит из оси и сидящих на ней микроспорофиллов. Мужские шишки располагаются группами. В микроспорангиях мейозом формируются микроспоры, которые начинают прорастать под оболочкой, образуя при этом мужские гаметофиты (это пылинки; совокупность пылинок называют пыльцой). Каждая пылинка имеет 2 воздушных мешка. Затем в пылинке развиваются мужские гаметы (спермии). Женские шишки находятся на концах удлиненных побегов, обычно по одиночке или группой из 2-3 штук. Женская шишка состоит из укороченной оси с расположенными на ней кроющими чешуями, в пазухах которых развиваются семенные чешуи, содержащие по 2 семязачатка. Молодые шишки окрашены в буро-красный цвет, через год они приобретают зеленую окраску, а при созревании – бурую. В семязачатке мейозом возникает 4 мегаспоры. Из них 3 погибают, а одна образует женский гаметофит. Опыление происходит с ветра (май – начало июня в средней полосе России), пылинки попадают непосредственно на семязачаток. После этого образуется пыльцевая трубка, но оплодотворение сразу не происходит: и в мужском, и в женском гаметофите гаметы еще не сформировались. Оплодотворение происходит лишь после зимы. Из двух спермиев в этом процессе участвует только один, второй обычно погибает. Для оплодотворения влага не нужна. После оплодотворения из семязачатка развивается семя: из зиготы появляется зародыш, а из окружающих тканей – эндосперм (эндосперм голосеменных – гаплоидная ткань, возникающая до оплодотворения). Зрелые семена находятся на семенных чешуях открыто. После созревания семена разлетаются с ветра, падают на землю и после периода покоя прорастают, формируя новое растение (спорофит).
Другие представители голосеменных растений 1. Можжевельник – чаще всего это кустарник высотой 1-2,5 м, реже встречаются деревья. Светолюбивые растения. Женские шишки после оплодотворения становятся сочными, похожими на ягоды. 2. Ель – обитает только в Северном полушарии. Это теневыносливые деревья, достигающие в высоту 30-40 м. Корневая система поверхностная. Листья заостренные, расположены поочередно на удлиненных побегах. 3. Лиственница – один из самых обычных видов Северного полушария. Светолюбива, образует светлохвойные леса. Иголки мягкие, живут один год, т.е. это листопадное растение. Древесина устойчива к гниению.
Значение голосеменных 1) Лесообразующее (90% лесов России – хвойные и смешанные). 2) Древесина: строительство, кораблестроение, вагоностроение, производство мебели, бумаги. 3) Декоративное (можжевельник, туя, голубая ель). 4) Выделение кислорода и фитонцидов, убивающих бактерии. 5) Смола (живица) – получение канифоли, скипидара, камфоры. 6) Пищевое (сосна сибирская). 7) Производство музыкальных инструментов.
Отдел Голосеменные
Около 700 видов.
Особенности строения (на примере класса хвойные). Деревья, реже встречаются кустарники (можжевельник). Есть все вегетативные органы: корень, стебель, лист и почка. Появляется главный корень, корневая система хорошо развита, обычно стержневого типа, но у некоторых видов главный корень довольно рано отмирает и формируется мочковатая корневая система (ель). Для многих хвойных характерна микориза. Побеги удлиненные и укороченные. Стебель с тонкой корой, слабо развитой сердцевиной и мощно развитой древесиной. Древесина состоит из трахеид, настоящие сосуды отсутствуют. Во флоэме нет клеток-спутниц. Между древесиной и лубом расположен камбий. У многих есть смоляные ходы.
Листья у большинства видоизменены в иглы или чешуйки. Они расположены на удлиненных (ель) или на укороченных (сосна) побегах. Листья многолетние (искл. – лиственница), покрыты эпидермой с хорошо развитой кутикулой, устьица глубоко погруженные. Размеры листьев составляют обычно 2-10 см. Листья в среднем живут 2-5 (светолюбивые) и 10-15 лет (теневыносливые).
Цикл развития (на примере сосны обыкновенной)
Все голосеменные – разноспоровые растения. Сосна – однодомное растение: на одном растении формируются и мужские шишки (содержат микроспорофиллы, в которых развиваются микроспорангии), и женские шишки (содержат мегаспорофиллы, в которых развиваются мегаспорангии). Мужская шишка зеленовато-желтого цвета расположена в основании удлиненных побегов и состоит из оси и сидящих на ней микроспорофиллов. Мужские шишки располагаются группами.
В микроспорангиях мейозом формируются микроспоры, которые начинают прорастать под оболочкой, образуя при этом мужские гаметофиты (это пылинки; совокупность пылинок называют пыльцой). Каждая пылинка имеет 2 воздушных мешка. Затем в пылинке развиваются мужские гаметы (спермии).
Женские шишки находятся на концах удлиненных побегов, обычно по одиночке или группой из 2-3 штук. Женская шишка состоит из укороченной оси с расположенными на ней кроющими чешуями, в пазухах которых развиваются семенные чешуи, содержащие по 2 семязачатка. Молодые шишки окрашены в буро-красный цвет, через год они приобретают зеленую окраску, а при созревании – бурую. В семязачатке мейозом возникает 4 мегаспоры. Из них 3 погибают, а одна образует женский гаметофит.
Опыление происходит с ветра (май – начало июня в средней полосе России), пылинки попадают непосредственно на семязачаток. После этого образуется пыльцевая трубка, но оплодотворение сразу не происходит: и в мужском, и в женском гаметофите гаметы еще не сформировались. Оплодотворение происходит лишь после зимы. Из двух спермиев в этом процессе участвует только один, второй обычно погибает. Для оплодотворения влага не нужна. После оплодотворения из семязачатка развивается семя: из зиготы появляется зародыш, а из окружающих тканей – эндосперм (эндосперм голосеменных – гаплоидная ткань, возникающая до оплодотворения). Зрелые семена находятся на семенных чешуях открыто. После созревания семена разлетаются с ветра, падают на землю и после периода покоя прорастают, формируя новое растение (спорофит).
Другие представители голосеменных растений
1. Можжевельник – чаще всего это кустарник высотой 1-2,5 м, реже встречаются деревья. Светолюбивые растения. Женские шишки после оплодотворения становятся сочными, похожими на ягоды.
2. Ель – обитает только в Северном полушарии. Это теневыносливые деревья, достигающие в высоту 30-40 м. Корневая система поверхностная. Листья заостренные, расположены поочередно на удлиненных побегах.
3. Лиственница – один из самых обычных видов Северного полушария. Светолюбива, образует светлохвойные леса. Иголки мягкие, живут один год, т.е. это листопадное растение. Древесина устойчива к гниению.
Значение голосеменных
1) Лесообразующее (90% лесов России – хвойные и смешанные).
2) Древесина: строительство, кораблестроение, вагоностроение, производство мебели, бумаги.
3) Декоративное (можжевельник, туя, голубая ель).
4) Выделение кислорода и фитонцидов, убивающих бактерии.
5) Смола (живица) – получение канифоли, скипидара, камфоры.
6) Пищевое (сосна сибирская).
7) Производство музыкальных инструментов.