Общая характеристика голосеменных растений 7 класс

Размножение

Самостоятельное размножение сосны обыкновенной энтузиастами-дачниками обычно производится побегами. Но можно вырастить дерево и из семян. Получить их можно с февраля по апрель, на второй год после опыления. Стоит учесть, что на одном дереве всегда присутствуют мужские и женские шишки. Но один из типов обязательно преобладает. Опыление производится переносом порывами ветра пыльцевых зёрен с мужского плода на женский, у которого семязачатки расположены на чешуйках. От момента опыления до оплодотворения может проходить несколько месяцев.

Готовые семена из шишек предварительно обязательно подвергают стратификации — воздействию низкими температурами в овощном ящике холодильника, во влажной ткани. Периодически мешочек или марлю с посадочным материалом увлажняют. Обычно процесс длится с января по апрель, затем семена перемещают в комнатную температуру и высевают в грунт. Субстрат для посева должен быть влажным и очень рыхлым, подойдёт торфо-песчаная смесь.

Посадка производится на глубину около 1 см, полив на время проклёвывания ростков осуществляется через поддон и дренажные отверстия в контейнере. Сеянцы укрываются плёнкой, помещаются у южного окна для обеспечения достаточно длительного светового дня. После появления всходов укрывной материал можно снять. Пересадка в открытый грунт станет возможна на 3 год, после образования боковых побегов. До этого момента молодым соснам обеспечивают регулярный полив и достаточное количество света.

Что такое голосеменные растения

Растительное царство подразделяется на низших и высших представителей. Последние делятся на споровые и семенные

Первые можно часто встретить в лесу (папоротник), они обращают на себя внимание большой формой и не имеют ярких цветов. Вторые — являются господствующей, самой распространенной группой среди высших растений. Различаются они по способу образования органа размножения и бывают голосеменными и покрытосеменными

Различаются они по способу образования органа размножения и бывают голосеменными и покрытосеменными.

Признаки

Эти растения не образуют плодов, являются наземными. Если классифицировать их по жизненным формам, то чаще это деревья.

Самые многочисленные представители — хвойные:

• сосна,
• ель,
• можжевельник,
• пихта,
• лиственница и другие.

У большинства растений листья имеют игольчатую форму, а сверху покрыты восковой кожицей, благодаря чему получили название — хвоя. Такая форма не позволяет влаге испаряться, поэтому растения могут произрастать в неблагоприятных условиях. Хвойные образуют леса в зонах с умеренным климатом.

В качестве самостоятельного органа лист впервые появился у голосеменных. Он обладает определенными характеристиками, специфическими для этого отдела.

Виды листьев:

• чешуйки (кипарис),
• иголки (пихта),
• перистый (саговник),
• двулопастный (гинкго),
• длинный до 8 м (вельвичия).

В целях снижения объемов испаряемой жидкости устьица глубоко погружены в ткань, сами листья покрыты кутикулой. Дерево не обновляет их ежегодно. Каждая хвоинка способна прожить от трех до пяти лет, а листья вельвичии существуют, пока живет само растение, высыхая на концах и вновь отрастая у основания.

Стебель или ствол покрыт корой, имеются четкие годичные кольца. Большинство выделяют смолу — фитонциды, губительные для бактерий. Шишки являются видоизмененными побегами.

Функции

Это группа высших семенных, следующая за папоротниками и хвощами, она предшествует покрытосеменным на пути эволюционного развития растений

Способность гамет сливаться без участия воды — важное приобретение голосеменных, которое способствовало их широкому расселению и продвижению вглубь материков

Развитие семени внутри стробилы за счет запаса питательных веществ обеспечило его сохранность и жизнестойкость. Таким образом голосеменные демонстрируют новые, по сравнению со споровыми, механизмы выживания и расселения по суше.

Отличие от других видов

Основным отличием, по которому представители этого отдела растительного царства получили свое название, является отсутствие околоплодника.

Завязь семян развивается в пазухах чешуек шишек или шишкоягод (можжевельник). Опыление происходит с помощью ветра. Семена лежат открыто на чешуйках, после созревания высыпаются.

Жизненный цикл

Цикл развития голосеменных состоит из чередования бесполой фазы (спорофита) и половой (гаметофита). Доминантное положение в нем занимает первый. Голосеменные являются разноспоровыми, как и другие семенные растительные организмы. Они способны создавать два типа спор:

• женские (мегаспоры);
• мужские (микроспоры).

Образование мужских спор

В конце весны в основании молодых побегов появляются мужские шишечки. Они имеют желтый оттенок и небольшие размеры. Чешуйки стробил являются микроспорофиллами — они гомологичны тычинкам и прикреплены к оси каждой шишечки спирально. В их нижней части расположены 2 пыльцевых мешочка — микроспорангии.

В микроспорангиях из материнской клеточки методом мейоза образуются 4 микроспоры, имеющих следующее элементы:

• наружную оболочку — экзину;
• внутреннюю оболочку — интину;
• 2 воздухоносных мешочка.

Воздушные мешочки появляются благодаря отслоению внешней оболочки от внутренней. В результате между ними формируется полость. Оставаясь в спорангии, микроспора делится и превращается в заросток.

Из второй клетки методом митоза создается еще 2 клеточки:

• антеридиальная — из нее затем формируются спермии (мужские половые клетки);
• вегетативная — отличается большими размерами и предназначенная для создания пыльцевой трубки.

У гаметофита мужского типа отсутствуют антеридии. Он создается внутри микроспоры. У голосеменных мужским гаметофитом является пыльцевое зерно. Совокупность этих элементов называется пыльца. После нарушения целостности микроспорангия (пыльцевого мешка), пыльца попадает во внешнюю среду и оказывается на женских шишечках. Благодаря этому происходит их опыление. Дальнейшее развитие гаметофита мужского типа протекает внутри семязачатка.

Женские гаметофиты

Гаметофиты женского типа появляются на тех же деревьях, где находятся мужские. Они располагаются на верхушках молодых побегов и имеют красноватый оттенок. Женские стробилы состоят из стержня, на котором находится 2 чешуйки:

• семенная;
• кроющая.

На верхней части семенной расположено два семязачатка. В женских гаметофитах каждая чешуйка является гомологом всей шишечки мужского типа. Семязачаток состоит из нескольких элементов:

• фуникулуса — соединяет семязачаток с семенными чешуйками;
• нуцеллуса — центральный отдел семяпочки;
• интегумента — оболочка семяпочки, формирующаяся из нуцеллуса и в созревшем семени превращающаяся в семенную кожуру.

Рядом с вершиной интегумента находится пыльцевход или микропиле. Именно через него после завершения процесса оплодотворения пыльцевая трубка проникает центральный отдел семяпочки. На микропиле образуется жидкость, имеющая густую консистенцию. После подсыхания она затягивает в семязачаток осевшую пыльцу.

Процесс развития

На первом этапе в микроспорангиях создаются микроспоры, которые затем превращаются в пыльцевые зерна. Благодаря ветру они оказываются на женских шишечках и улавливаются особой жидкостью, находящейся на микропиле. С ее помощью пыльцевые зерна проникают в нуцеллус. Как только процесс опыления завершается, микропиле зарастает, а чешуйки закрываются и запечатываются смолой.

Однако процесс оплодотворения у сосны начинается лишь через 13 месяцев после опыления. На этом временном отрезке создается эндосперм, и размеры женской шишечки увеличиваются примерно на 4 см. Кроме этого, они меняют цвет на зеленый. Описание дальнейшего процесса развития сосны имеет следующий вид:

• Попав на мегаспорангии, целостность наружной оболочки пыльцевого зерна нарушается.
• Из вегетативной клеточки начинает прорастать пыльцевая трубка.
• Одновременно с этим протекает процесс деления антеридиальной клетки на спермагенную и клетку-ножку.
• С помощью пыльцевой трубки спермагенная клеточка проникает в архегоний и делится на 2 спермия. Один из них погибает, а второй объединяется с яйцеклеткой.
• Благодаря их слиянию происходит образование зиготы, из которой затем формируется и развивается зародыш.

Полное созревание семян сосны обыкновенной происходит лишь осенью на второй год с момента опыления. Женские шишечки снова увеличиваются в размерах, а их цвет меняется на серый. Когда семена полностью созрели, чешуйки шишки раскрываются. Семечки попадают в почву и прорастают во взрослое растение.

В сравнении с покрытосеменной флорой жизненный цикл голосеменных существенно увеличен. Однако он протекает быстрее хвощей и плаунов. У голосеменных заросток надежно защищен от погодных факторов. Это весьма серьезное преимущество перед споровыми растениями.

История происхождения

Массовое вымирание гигантских каменноугольных лесов, произошедшее на исходе палеозойской эры и начале девонского периода, привело к кардинальным изменениям в биосфере планеты. На месте исчезнувших хвощевидных и плауновидных споровых представителей древней флоры появились голосеменные виды. В раннем периоде развития семенной растительности необходима была влажная среда, что отрицательно сказывалось на расселении в других частях суши.

По предположениям учёных, предками голосеменных считаются папоротники, которые размножались с помощью спор. Их листья были оснащены споровыми сорусами, имеющими разный размер. По мере созревания они разносились водой и ветром, а в благоприятной среде прорастали и становились заростком. В нижней части формировались яйцеклетки и сперматозоиды. Оплодотворение было возможно только в случае скопления влаги.

Наступление засушливого периода способствовало образованию у споровой флоры приспособлений, более адаптированных к окружающей среде. Не попадающие на почву споры преобразовывались в мужской орган — гематофит, под оболочкой которого формировалась пыльца. Она была очень лёгкой и свободно разносилась ветром.

Макроспоры формировали женскую гамету или семязачаток, в котором вырабатывалась яйцеклетка. Сгущение побегов и спор женских и мужских гаметофитов преобразовалось в плотные чешуйчатые разнополые соцветия — шишки. С появлением пыльцы и семени растения перестали зависеть от воды, а проростки были обеспечены питательными веществами и защищены семенной кожурой. Эти преимущества вызвали бурное развитие и заселение обширных участков суши.

Общее описание

Представители голосеменной флоры в большинстве случаев представляют собой вечнозелёные кустарники либо деревья. Гораздо реже в природе встречаются листопадные и лиановые растения. Их сложная, чётко выраженная структура имеет следующую морфологию:

1. Крона имеет разделённые стебли и листья, которые являются самостоятельными органами.
2. Ствол с моноподиальным ветвлением или верхушечным побегом, с помощью которого осуществляется рост. Через сосудисто-волокнистую структуру, которая пронизывает ткани и слои ствола, перемещается вода и необходимые вещества.
3. Корневая система представляет собой стержневую фактуру с развитым основным корнем и многочисленными побегами. Иногда вступают в симбиотические отношения с мицелием, накапливая минеральные элементы, которые используются в случае обеднения почвы.
4. Сердцевина — её основу составляют отмирающие клетки. Орган используется в процессе роста молодого побега. Когда рост прекращается, сердцевина отмирает, на её месте остаётся хорошо видимое на фоне остальной древесины тёмное ядро.
5. Камбий является образовательной тканью, расположенной в стебле и выполняющей функцию формирования вторичных проводящих слоёв, служит для роста ствола. В нем образуются трахеиды, отвечающие за доставку полезных для дерева элементов.
6. Кора представлена двумя отделами — лубяным и пробковым. Первый отдел представлен живыми клетками, снабжёнными ситовидными трубками и лубяными волокнами. Через трубки перемещаются органические вещества, а волокна служат для опорной функции.

Деревьям голосеменных видов характерно присутствие опорной ткани — паренхимы. В зимний период с их помощью сохраняются нужные для жизни питательные вещества.

Классификация видов

В природе существует около 700 разновидностей группы. Некоторые представители класса являются вымершими. Оставшаяся часть расселилась на всех континентах, кроме Антарктиды. Они приспособились к любой климатической зоне, включая тропические и северные широты. К основным видам относятся:

• хвойные;
• гингковидные;
• саговниковые;
• гнетовидные.

Гингковидные относятся к листопадному виду. У молодых деревьев пирамидальная крона, листва имеет веерообразную форму. Поверхность листьев кожистая с рисунком в виде мелких прожилок. Самым популярным является Гингко Билоба, известный своими целебными свойствами. Произрастают в странах восточной Азии и на Японских островах.

Саговниковые являются древнейшими двудомными растениями, внешне напоминающими пальму, имеют жёсткие перистые листья, покрытые восковой плёнкой. Ствол может быть клубневидным или колоновидным. Произрастают в тропических и субтропических широтах. Состоят из двух семейств — замиевых и саговников.

Гнетовидные включают в себя оболочкосеменные и гнетовые классы. Строение половых органов сближает их с цветковыми видами растений.

Классификация голосеменных

Эти растения широко распространены по всей планете. Но классификация до сих пор полностью не стабилизирована. Зачастую их подразделяют на 6 классов:

1. Гнетовые.
2. Беннетитовые.
3. Семенные папоротники.
4. Саговниковые.
5. Хвойные.
6. Гинкговые.

В класс саговников входит примерно 20 видов. Они распространены в Америке, Африке, Австралии и Восточной Азии. Это медленнорастущие деревья, высота которых может достигать 20 метров. Длительность жизни — до 1000 лет. У этих растений обычно крупные листья, длина которых доходит до 3 метров.

Представители класса беннетитовых тоже полностью вымерли. У них были обоеполые шишки. Своим строением напоминали саговники.

В класс гинкговых входит только один вид растений — гинкго двулопастный. Это вечнозелёное дерево. В природе его высота может достигать 40 метров. Имеет пирамидальную, густую и ветвистую крону. Опыление происходит при помощи ветра.

Семена довольно большие. Если описать их кратко, то форме они напоминают костянку. Их часто используют в пищу. Ценность древесины приравнивается к хвойным породам. Гинкго двухлопастный широко распространён на юге Китая. К тому же его считают священным деревом, поэтому высаживают во всех ботанических садах. Это растение применяется и для изготовления лекарственных препаратов.

Наиболее многочисленным является класс хвойных. Он представлен 600 видами. Распространены в северном полушарии, образуя огромные хвойные леса. Самыми типичными представителями являются ель, сосна, пихта. Хвойные растения появились задолго до формирования современного рельефа.

Общая характеристика высших семенных растений

Появились в девоне, а своего расцвета достигли в мезозое, когда изменились климатические условия. Климат стал более засушливым и холодным, наблюдалась смена сезонов. Считается, что семенные происходят от папоротников. Первые растения очень напоминают папоротники. К семенным растениям относят два отдела: Голосеменные и Покрытосеменные. Наиболее распространенными на Земле в растительном мире являются Покрытосеменные.

Семенные растения приобретают ряд преимуществ перед высшими споровыми. Преобладает спорофит. Состоят из одинаковых органов: корня, побега, семени. Ствол значительно крепче, лучше противостоит ветрам, чем у высших споровых, так как утолщается вследствие разрастания клеток древесины. Основная масса клеток древесины мертвая. У высших споровых утолщение происходило за счет коры.

Гаметофит семенных развивается на спорофите, питается за его счет (у высших споровых – самостоятельные растения). Семенные растения являются исключительно разноспоровыми. Мужской гаметофит формируется из микроспоры еще в спорангиях (пыльцевых мешках). Он состоит из двух клеток: генеративной или сперматогенной (от греч. сперма – семя и генао – рождать) и вегетативной или сифоногенной (от греч. сифон – трубка и генао – рождать).

Женский гаметофит формируется из мегаспоры в мегаспорангии. Он находится внутри семенного зачатка (семядоли) и называется нуцеллусом (от лат. nucela – орешек). Нуцеллус сверху покрыт покровами – интегументами (от лат. integumentum – покрывало). Они не срастаются на верхушке и образуют щель – пыльцевход или микропиле (от греч. микрос – маленький и пиле – ворота).

Размножаются с помощью семян (это значительный ароморфоз). Семя – многоклеточное, включает в себя запас питательных веществ, сформированный зародыш (состоит из зародышевого корешка, почки, семядоли), из которого развивается спорофит. Оплодотворению предшествует опыление. Это перенесение пыльцевых зерен в семенные зачатки с яйцеклетками. Опыление осуществляется с помощью ветра, воды, животных. Оплодотворение перестает зависеть (как у высших споровых) от воды. Оно происходит благодаря вегетативной клетке пыльцы, которая прорастает в пыльцевую трубку. Ядро генеративной клетки делится, и получаются две половые клетки (спермин или сперматозоиды).

У голосеменных семена покрыты лишь семенной кожурой. У покрытосеменных образуется цветок и плод (семена, покрытые околоплодником).

Размножение

Все голосеменные представляют собой разноспоровые растения. Их способ опыления существенно отличается от того же процесса у покрытосеменных. Он имеет значительную протяженность во времени и две фазы. Так, жизненный цикл сосны в среднем составляет три года и череду двух поколений.

Фазы развития сосны обыкновенной:

1. Спорофит (неполовое поколение). Диплоидная (двойной набор хромосом) многоклеточная фаза, развивается из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) и создает споры .
2. Гаметофит (половое). Гаплоидная (содержит одинарный хромосомный набор) многоклеточная фаза, которая развивается из спор и производит половые клетки .

Взрослые представители являются спорофитами. Они генерируют микро- или мегаспоры (мужские или женские) в семяпочках.

Женская находится в мегаспорангии, который защищен специальным покровом, интегументом, и образует семязачаток. Здесь из нее развивается гаметофит, производящий половые репродуктивные клетки.

Семязачаток развивается на мегаспорофиллах, а микроспорангии — на микроспорофиллах. И те, и другие у хвойных собраны в стробилы. Мужская шишка яркого цвета имеет укороченную ось и небольшие микроспорофиллы. Они развиваются из видоизмененных укороченных побегов в пазухах чешуек. Микроспоры содержат две воздушные клетки, помогающие ветру доставить их на женские стробилы весной.

Шишки красного цвета — женские. Они появляются на удлиненных побегах. На основной оси мегастробил развивается кроющая чешуя и семенная, содержащая семязачатки. Мегаспоры не покидают шишки, а прорастают в спорангиях, образуя заросток с двумя архегониями (женский орган, в котором развиваются яйцеклетки). На данном этапе начинается гаплоидная многоклеточная фаза. Мужской гаметофит — это пыльца, из которой образуются спермии.

Происхождение и особенности

Голосеменные растения появились примерно 350 млн лет назад. К началу мезозойской эры уже достигли своего расцвета.

Учёные предполагают, что голосеменные возникли в процессе эволюции от папоротников. У нового вида растений появились пыльцевые зёрна, необходимые для формирования семян, и семяпочки. Перед папоротниковыми у голосеменных были определённые преимущества:

1. Они могли размножаться без участия воды.
2. Сохранность проростка обеспечивалась запасом питательных веществ и семенной кожурой.

Большинство видов этих растений являются деревьями или кустарниками. Зачастую они вечнозелёные, но в некоторых случаях — листопадные. Обычно листья представлены чешуйками или иглами. Они называются хвоей.

Большая часть ствола состоит из древесины. В ней находятся омертвевшие стенки с трахеидами — образованиями, имеющими перфорацию. По ним происходит процесс поднятия жидкости от корневой системы к зелёной части.

Кроме трахеид, в дереве расположены смоляные ходы. Именно из-за этого у хвойных есть характерный запах. Смола пропитывает ткани растения, благодаря чему оно не загнивает. Это способствует увеличению длительности жизни. Например, некоторым живым секвойям сейчас уже более 3 000 лет. Самым важным эволюционным преимуществом перед другими растениями считается то, что голосеменным не требуется капельная влага для размножения.

Строение цветка

Цикл покрытосеменных растений – это чередование поколений гаметофита (полового) и спорофита (бесполого), который представлен обычным растением, состоящим из стебля, корня, листьев и цветка.

Венчик из лепестков последнего и зеленые чашелистики – это защита для женской части цветка (пестика) и мужской (тычинок). Пестик включает в себя рыльце, столбик и завязь с яйцеклеткой. Тычинки наделены способностью производить пыльцу, которая, попав в завязь, оплодотворяет яйцеклетку. В результате образуется семечко. Плод, защищающий семя и позволяющий ему распространяться, возникает из завязи.

Процесс размножения

Процесс размножения чаще всего рассматривают на примере сосны. У этого дерева семена начинают формироваться примерно в 12−15 лет. Они созревают в шишках вместе с пыльцевыми зёрнами. Эти органы образовались из-за изменения побегов, которые стали короче, а листья трансформировались в чешуйки.

Сосна является однодомным растением, то есть у неё есть и мужские, и женские половые органы. Женские шишки отличаются слабым красноватым оттенком. Их оплодотворение является начальным этапом цикла развития сосны.

Процесс опыления происходит следующим образом:

1. Весной пыльца переносится на семязачатки при помощи ветра.
2. После этого чешуйки шишки начинают закрываться, тем самым полностью скрывают орган от внешней среды.
3. Попавшая пыльца способствует прорастанию пыльцевой трубки.
4. Шишка оплодотворится только через года, когда внутри семязачатков образуются эндосперм и яйцеклетка.
5. Из семенного зачатка появляется семя.

Какие растения относятся к голосеменным

Отряд голосеменных растений характеризуется наличием семязачатков.

В последующем происходит развитие семени, без образования при этом плодов и цветков. Это основные признаки голосеменных растений.

• Наиболее примитивные и древние представители отряда голосеменных растений образовались от одного из видов папоротников в позднем девонском периоде.На сегодняшний день сохранились немногие представители данной группы. Стоит отметить, что многие из них занесены в Красную книгу.
• Отдел голосеменных растений включает в себя 4 основных класса: саговниковые, гнетовые, гинкговые, хвойные. Относятся к этой группе около 800 современных видов.Класс хвойных растений составляет преобладающее большинство (более 500). Они появились на нашей планете в конце карбонового периода. Произрастает класс хвойных на всех континентах.
• Большая часть голосеменных растений является вечнозелеными, редкие представители относятся к кустарникам или листопадным деревьям, некоторые представляют собой обыкновенные лианы.
• Растения отряда голосеменных имеют листья разнообразной формы: от игольчатой, чешуевидной до перистой, двулопастной, разветвленной.Сходно и строение семян у данной группы. У этих растений семяпочки (семязачатки), которые состоят из защитной оболочки и мегаспорангия. Расположены они открытым образом на внутренней стороне чешуевидных листьев. У хвойных данные листья формируют шишку и представляют собой подобие спирали. Получается, что семена голосеменных растений как будто голые, без завязи.
• Очень велико значение отряда голосеменных растений в природе. Они обогащают воздух кислородом, образуя огромные площади смешанных и хвойных лесов.Необходимо помнить, что леса закрепляют песчаные почвы, ослабляют силу и шумы ветров, регулируют уровень воды в реках и скорость таяния снегов. Это обитание большого числа зверей, которые питаются в основном шишками хвойных растений, семенами и побегами.
• Для людей голосеменные хвойные растения несут практическое значение.
  Из древесины изготавливают бумагу, применяют как лесоматериал, из которого в дальнейшем производят мосты, столбы, шпалы, мебель и т.д. До сегодняшних дней древесину хвойных растений используют в качестве топлива.
• Хвойные деревья отряда голосеменных выделяют в воздух огромное количество фитонцидов.Это определенные летучие вещества, которые подавляют развитие множества болезнетворных организмов. Именно поэтому вблизи хвойных лесов зачастую размещают больницы и санатории для людей, которые страдают заболеваниями органов дыхания.

Общая характеристика

В настоящее время ученым известно около 1 тыс. видов голосеменных культур. К их числу принадлежат не только сосна или ель, но и другие растения. Все они разделены на 4 класса:

• гнетовые;
• хвойные;
• саговниковые;
• гингковые.

Наиболее распространенными на планете являются хвойные растения. Они произрастают в Сибири, образуя тайгу, а также в Америке и Евразии. Голосеменные виды представлены кустарниками и деревьями, травы среди них отсутствуют. Их древесина обладает большой механической прочностью. Это связано с ее строением — основу составляют трахеиды с окаймленными порами. При этом паренхима развита сравнительно слабо.

Особенности репродукции

Описываемая группа растений относится к разноспоровым растениям. По сравнению с покрытосеменными они не имеют цветков и плодов, а также не размножаются вегетативным (бесполым) способом, что является главным отличием голосеменных. Размножение делится на несколько циклов и происходит с помощью стробил или шишек, которые представляют собой репродуктивные органы.

Чаще всего органы размножения делятся на мужские и женские. Иногда они располагаются на двух деревьях, называемых двудомными или на одном, то есть однодомном растении. Шишка мужского пола (микростробила) окрашена в желтовато-зелёный оттенок и крепится к молодым побегам. Женская шишка (макростробила) имеет красноватый цвет и располагается ближе к вершине.

Стробилы состоят из основной оси, на которой крепятся чешуйки. У макростробил в чешуйках образовывается семязачаток с яйцеклетками, а у микростробил — мешочки с пыльцой. Созревшая пыльца с помощью ветра попадает на женскую стробилу и опыляет её. После опыления она закрывается. Оплодотворение голосеменных начинается только после того, как сформируется пыльцевая трубка, в которой образуются 2 мужских клетки — спермии.

Одна из клеток оплодотворяет яйцеклетку, вторая при этом погибает. Оплодотворённая клетка превращается в зиготу, а из семязачатка образуется семя, в котором имеется запас питательных элементов. В процессе созревания шишки меняют цвет и становятся очень плотными. Созревшие семена покидают ее через раскрывшиеся чешуйки, после чего переносятся ветром.

Значение в природе

Обширное царство голосеменных представителей флоры играет важную роль в жизни планеты. В северных широтах хвойные и смешанные леса образуют тайгу, обеспечивающую Землю кислородом. С помощью хвойных деревьев удерживается снежный покров, что предохраняет почву от пересыхания. Благодаря голосеменным поддерживается жизнь многочисленных видов фауны.

Интересные факты

Среди представителей растительного мира планеты голосеменные являются самыми распространёнными, среди них встречаются долгожители и гиганты. К таким рекордсменам относится секвойя. Некоторые из них живут больше тысячи лет, а в высоту достигают 100 метров.

Хвойные деревья вырабатывают летучие эфирные вещества — фитонциды. Они имеют свойства антибиотиков и служат для поддержки иммунитета. Выраженными антибактериальными свойствами обладают сосна, можжевельник, ель, кипарис.

К исчезающим видам относится тис. Это интересное растение заслуживает краткого описания. Тис отличается медленным ростом, в некоторых странах, где поддерживается искусственное выращивание растения, используется в качестве живых изгородей. Любопытным является тот факт, что у тиса имеется 2верхушки.

Определение

Вам будет интересно:Что такое гарбуз? Это арбуз или тыква?

Покрытосеменными или цветковыми называются растения, органом семенного размножения которых является цветок. К ним принадлежат травы, цветы, кустарники и деревья. В цветках развиваются мужские и женские гаметы (репродуктивные клетки). Семена располагаются внутри завязи, в плодах, отсюда и название — покрытосеменные. Цветки разнятся по форме, величине, строению и окраске. У одних растений они опыляются ветром, у других – насекомыми. Вегетационный период также у всех разный – от нескольких недель (у эфемеров) до сотен лет (у дуба). Все покрытосеменные имеют различную высоту. Существует много растений с прямостоячими стволами, но есть ползучие, стелющиеся и лазающие стебли. Довольно разнообразна корневая система и листья. Несмотря на такое различие существует определенный жизненный цикл покрытосеменных. Все растения объединяются в группы по характерным особенностям. Основным критерием систематики является степень родства растений между собой. Все цветковые делятся на два класса – двудольные и однодольные.

Вам будет интересно:Тюдоры: история династии, основатель, последний правитель, время правления

Они имеют огромное значение как в природе, так и в жизни индивида. Некоторые из них употребляют в пищу люди, а другие идут на корм домашним и диким животным. Растительное сырье применяют в различных отраслях промышленности. Декоративные растения используют для озеленения, древесные – для строительства, лекарственные – в медицине традиционной и народной.

Жизненные циклы цветковых растений

Самыми прогрессивными в плане эволюции являются цветковые растения. Жизненный цикл цветковых растений характеризуется тем, что часто зародыш способен развиваться из неоплодотворённой яйцеклетки (апомиксис). Преобладающей формой цветковых является разноспоровый спорофит, представляющий собой растение с листьями и стеблем. Мужской гаметофит представлен пыльцевым зерном, а женский – зародышевым мешком (он развивается быстрее, чем у голосеменных). Органом как полового, так и бесполого размножения является видоизменённый побег – цветок. Зачатки семян защищены стенками завязи. Жизненный цикл развития растений этой группы заканчивается после оплодотворения и образования семени, зародыш в котором имеет запас питательных веществ и не зависит от внешних факторов.

Схема размножения голосеменных растений

Основным способом размножения голосеменных растений является размножение семенами. Вегетативный способ встречается достаточно редко и практически не используется для распространения данных видов растительного царства.

От покрытосеменных видов они отличаются тем, что не имеют такого органа, как цветок, и не образуют вокруг семени плода.

Схему размножения голосеменных растений демонстрируют, в основном, на примере сосны. С наступлением весны на ветвях этого дерева образуются шишки двух видов:

• мужские – имеют зеленовато-жёлтый цвет, располагаются у основания молодого побега;
• женские – имеют красноватый оттенок, находятся на вершинах веток.

По своему строению шишка имеет ось и прикреплённые к ней чешуйки. В женском организме на каждой чешуйке созревают два семязачатка, внутри которых находятся яйцеклетки. В мужской шишке образуются два пыльцевых мешочка, в которых зреет пыльца.

Рис. 1. Строение женской шишки.

После созревания она высыпается и вместе с ветром разносится на большие расстояния. Попадая на женскую шишку, происходит опыление, в результате которого шишка закрывается и склеивается смолой. Внутри неё пыльца начинает прорастать в пыльцевую трубку, в которой созревают спермии. Этот процесс занимает около года. За это время подготавливаются два спермия, один из которых сольётся с женской яйцеклеткой, а другой погибнет. В результате слияния женских и мужских гамет происходит созревание семени.

Рис. 2. Схема размножения сосны

Образование пыльцевой трубки имеет большое значение в приспособленности голосеменных растений к условиям существования в наземном пространстве.

Значение в природе и жизни человека

Во времена палеозойской и мезозойской эр голосеменные растения были доминирующими среди всех других представителей флоры. Виды, которые распространены в тропических зонах, имеют большие рассечённые листья, похожие на пальмовые. В северных широтах произрастают растения с иголками или чешуйками. Это обусловлено низким уровнем влажности.

Большая часть тайги состоит из голосеменных. Эта зона является домом для многих видов живых организмов. Особенно это касается млекопитающих и птиц. Благодаря лесу у них есть укрытие, защита, питание, условия для размножения.

Сейчас площадь лесных насаждений быстро уменьшается. Среди основных причин выделяют вырубку, пожары, расчистку участков под застройку. Для тайги наиболее губительным является добыча полезных ископаемых, осушение или затопление территорий.

Голосеменные имеют важное значение в процессе обогащения воздуха кислородом и удаления из него углекислого газа. Люди очень небрежно к этому относятся

Каждый год в атмосфере увеличивается количество копоти и вредных веществ, что приводит к их накоплению на листовой пластине. Хвойные растения не меняют листву ежегодно, поэтому срок их жизни снижается. Уменьшение площади лесов — одна из важнейших проблем планеты.

Применение голосеменных в хозяйстве началось давно. Бытовая сфера и многие отрасли производств не могут без них существовать. Хвойники используют в следующих целях:

1. Строительная. Древесина применяется в качестве материала для создания прочных конструкций и отделки.
2. Пищевая. Из саговника изготавливают крупу, в кулинарии используются кедровые орехи (точнее, орехи сосны сибирской кедровой).
3. Топливная. В частных домах используется сухая древесина.
4. Медицина. Эфирные масла голосеменных являются основой многих лекарственных препаратов.
5. Химическая. Изготавливается смола, вар, скипидар, эфирное масло.
6. Эстетическая. Среди этих растений есть декоративные виды, которые высаживают на приусадебных участках, вдоль дорог и полей.

Это только малая часть сфер, где применяются голосеменные растения. Из них также производят бумагу, мебель, музыкальные инструменты, изготавливают подводные сооружения. Многие виды хвойных пород помогают в лечении бронхитов, болезней печени, применяются в качестве дезинфицирующего средства. Поэтому человечеству нужно научиться заботиться о лесах, так как без них не существовало бы современного мира.