Голосеменные и покрытосеменные систематика

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

Коротко о главном: Отдел Голосеменные и отдел Покрытосеменные

Главные признаки отдела

Опыляются ветром, в шишках (стробилах) образуются семена, не имеющие оболочек (отсюда название отдела).
Древесина состоит в основном из трахеид (сосуды встречаются редко).
Большинство голосеменных – крупные деревья, встречаются кустарники и лианы.

Отдел голосеменных содержит 4 современных класса.

1. Только у цветковых имеются сосуды – самые совершенные проводящие элементы ксилемы. Поперечные перегородки между члениками сосуда растворяются, и возникают полые трубки, по которым вода передвигаются очень хорошо. (У остальных высших растений вода проводится по трахеидам, между которыми сохраняются поперечные перегородки.)

2. Только у цветковых имеется цветок, за счет которого происходит опыление насекомыми . Для привлечения насекомых в цветке имеются яркие лепестки, запах и сладкий нектар. Пока насекомое ест нектар, к нему прилепляется пыльца (крупная и клейкая), затем насекомое переносит её на другой цветок. (У голосеменных и ветроопыляемых цветковых [береза] большая часть пыльцы теряется).

3. Только у цветковых происходит двойное оплодотворение , при котором один спермий оплодотворяет яйцеклетку и получается диплоидный зародыш, а другой спермий оплодотворяет центральную диплоидную клетку, и получается триплоидный эндосперм. Полиплоидность позволяет эндосперму накапливать больше запасных веществ.

4. Только у покрытосеменных семя покрыто околоплодником , который может принимать участие в защите и распространении семян. Например, птицы съедают рябину, [сочный красный] околоплодник переваривают, а семена выбрасывают с калом, таким образом семена распространяются.

Цветок стоит на цветоножке. Верхняя расширенная часть цветоножки называется цветоложе, на нем располагаются все остальные части цветка:

лепестки (привлекают насекомых; образуют венчик; венчик и чашечка образуют околоцветник) (состоят из тычиночной нити и пыльника; в пыльнике образуется пыльца, состоящая из вегетативной и генеративной клетки) и (состоят из завязи, столбика и рыльца). Внутри завязи находится семязачаток, внутри семязачатка – зародышевый мешок, внутри зародышевого мешка – семь клеток, одна из которых яйцеклетка, а вторая – центральная диплоидная клетка.

При опылении пыльца оказывается на рыльце пестика. Вегетативная клетка пыльцы прорастает в пыльцевую трубку, растущую через столбик по направлению к зародышевому мешку. Генеративная клетка делится на два спермия, которые двигаются по пыльцевой трубке. (Двойное оплодотворение [оплодотворение двумя спермиями] открыл русский ученый С.Г.Навашин.) Попав в зародышевый мешок

один спермий оплодотворяет яйцеклетку, получается диплоидная зигота, из который вырастает зародыш
второй оплодотворяет центральную диплоидную клетку, получается триплоидный эндосперм, который запасает вещества для питания зародыша (проростка) при прорастании семени.

Плод состоит из семени и околоплодника.

Семя образуется из семязачатка.
Околоплодник образуется из стенки завязи, он защищает семена и способствует их распространению. Типы плодов в зависимости от строения околоплодника:
сочный односемянный (костянка у вишни)
сочный многосемянный (ягода у смородины)
сухой односемянный (орех у лещины)
сухой многосемянный (коробочка у мака).

Семя состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры.

Зародыш образуется из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки). Он состоит из зародышевого стебелька, зародышевого корешка, зародышевой почки и зародышевых листьев – семядолей.
Эндосперм образуется из оплодотворенной центральной диплоидной клетки, он запасает вещества для питания зародыша (проростка) при прорастании семени.
Семенная кожура образуется из оболочки семязачатка.

У бобовых (горох, фасоль) в семени нет эндосперма, вещества запасаются в крупных семядолях.

Распространение семян и плодов:

ветром (клен, одуванчик)
животными внутри желудочно-кишечного тракта (вишня, рябина)
животными на шерсти/перьях (репейник)
самораспространение (бешеный огурец)

Для прорастания семян требуются кислород, тепло и вода. Для школьных опытов семена заворачивают во влажную марлю и помещают в теплое место.

В видеоуроке рассматриваются отделы Голосеменные и Покрытосеменные растения, особенности строения их органов размножения, а также особенности размножения голосеменных и покрытосеменных и процесс двойного оплодотворения цветковых. В данном уроке приводятся следующие понятия: семязачаток, оплодотворение, репродуктивные органы, генеративные органы, завязь, семяпочка, двойное оплодотворение, опыление.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Семенные растения. Отдел Голосеменные и Покрытосеменные. Оплодотворение у цветковых растений"

Все растения можно разделить на низшие и высшие. Высшие растения подразделяют на споровые и семенные. А высшие семенные растения подразделяют на голосеменные и покрытосеменные (цветковые).

Голосеменные — это исключительно наземные вечнозелёные, реже листопадные деревья.

Своё название голосеменные получили потому, что их семена лежат открыто на поверхности чешуи шишек.

Наличие семян создаёт им огромное преимущество перед споровыми.

Из современных голосеменных наиболее известны хвойные. К ним относятся ель, сосна, пихта, кедр, можжевельник, лиственница и др.

Голосеменные имеют стебель, корень, листья.

У большинства представителей листья представлены хвоей. Хвоя имеет плотную кожицу, покрытую восковидным веществом, поэтому растения испаряют мало воды и хорошо приспособлены к неблагоприятным условиям.

Отдел Голосеменные включает четыре класса: класс Гинкговые, класс Гнетовые, класс Саговниковые (Цикадовые), класс Хвойные

Наиболее широко распространёнными представителями хвойных в России являются сосна обыкновенная и ель обыкновенная, или европейская.

Сосна, как и все хвойные растения, размножается семенами. Она светолюбива, поэтому в сухих сосновых лесах (борах) всегда светло.

В мае у основания молодых побегов сосны образуются пучки зеленовато-жёлтых мужских шишек длиной 4—6 мм.

На других побегах того же растения образуются женские шишки. Сначала они зелёные, а потом становятся красновато-коричневыми.

Каждая шишка состоит из оси и сидящих на ней чешуй.

На чешуях мужских шишек развивается по два пыльцевых мешочка. В них созревает пыльца. Оболочка каждой пылинки имеет два пузырька, наполненных воздухом. Такие пылинки ветер может переносить на большие расстояния.

На чешуе женских шишек развивается по два семязачатка, в которых находятся женские гаметы (яйцеклетки).

Если пыльца с мужских шишек попадёт на женские шишки, произойдёт опыление. После этого чешуи женских шишек смыкаются и склеиваются смолой.

Оплодотворение, то есть слияние спермия и яйцеклетки, у сосны происходит через год после опыления.

Пыльца с одного дерева при помощи ветра перелетает на другое и, попав на женскую шишку, прорастает в пыльцевую трубку, в которой образуются мужские гаметы — два спермия. Пыльцевая трубка достигает семязачатка, где находится яйцеклетка, затем происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш, а из всего семязачатка — семя.

Таким образом, семена в шишках сосны созревают через год после опыления.

Семя находится на поверхности чешуи женской шишки.

У большинства видов сосны семена имеют плёнчатые крылышки, благодаря которым могут распространяться.

Тем временем женские шишки растут и одревесневают, из зелёных они превращаются в коричневые.

Зрелое семя сосны выпадает из шишки и распространяется. В дальнейшем, попав в благоприятные условия, зародыш трогается в рост и начинает прорастать.

Всходы сосны имеют своеобразный вид. Это меленькие растеньица, у которых стебелёк очень тонкий. На верхушке стебелька находится пучок лучеобразно расходящихся во все стороны тонких иголочек-семядолей.

Покрытосеменные растения, как считают учёные, произошли от древних голосеменных. Это самая молодая и в то же время самая многочисленная группа царства Растения. Она включает примерно 250 тыс. видов, произрастающих во всех климатически зонах.

Покрытосеменные, или цветковые, — отдел наиболее совершенных высших растений, имеющих цветок. Цветок — это орган семенного размножения. Стеблевая часть цветка представлена цветоножкой, верхнюю часть которой называют цветоложем. Цветок снаружи окружает околоцветник. Он выполняет защитную функцию, и к тому же лепестки могут привлекать опылителей.

В середине цветка находятся репродуктивные части, участвующие в размножении: пестик (или пестики) и тычинки.

Пестик — это женский репродуктивный орган цветковых растений.

Тычинка — это мужской репродуктивный орган, в котором образуется пыльца.

Пыльца — порошкообразные споры, обычно жёлтого цвета, содержащие мужские половые клетки.

Цветок может иметь и пестик, и тычинки, и тогда он будет обоеполым цветком. У однополых цветков имеются или только тычинки (тычиночные, или мужские, цветки), или только пестик (пестичные, или женские, цветки).

Покрытосеменные растения, как и голосеменные, размножаются с помощью семян, которые образуются после отцветания. Но семена их защищены околоплодником, т. е. они покрыты, что способствует их лучшему сохранению и распространению.

Отсюда и название этого отдела высших растений ― покрытосеменные (или цветковые).

Все покрытосеменные, несмотря на своё многообразие, имеют общий план строения. Их органы подразделяют на репродуктивные, или генеративные, и вегетативные.

Репродуктивные, или генеративные, органы связаны с половым размножением растений. К ним относят цветок и плод с семенами.

Вегетативные органы составляют тело растения и осуществляют его основные функции, включая вегетативное размножение — это один из способов бесполого размножения. К вегетативным относят корень, стебель, лист.

Период жизни покрытосеменных растений может быть различным.

Если растение проживает только один вегетативный период (то есть период, когда возможен его рост и развитие), например с весны по осень, то такое растение называют однолетним. К однолетним растениям относят горох, кукурузу, астру и другие.

Двулетние растения в первый год накапливают питательные вещества в корнях и стеблях, а на следующий год заканчивают свою жизнь цветением и плодоношением (капуста, морковь, свёкла и другие).

У многолетних растений цветение и плодоношение может быть многократным. К таким растениям относят картофель, чеснок, лук и другие.

Размножение покрытосеменных растений связано с цветком.

Важные части цветка — это пестик и тычинка. С их участием происходят сложные процессы полового размножения — опыление и оплодотворение.

Но сперва в будущем цветке начинают образовываться половые клетки.

Женские половые клетки формируются в завязи пестика в семяпочке.

Одна из клеток семяпочки делится. В результате образуются 4 клетки — это женские споры цветкового растения. И только одна из четырёх клеток растёт. В ней содержится большое количество цитоплазмы.

Ядро этой клетки делится, в результате чего образуются 2 дочерних ядра. Ядра расходятся в противоположные стороны и вновь делятся дважды. В результате образуется восьмиядерная клетка. В верхних и нижних её частях образуется по четыре ядра. От каждой группы к центру перемещается по одному ядру. Вокруг остальных ядер образуется цитоплазма.

Одна из клеток становится женской гаметой — яйцеклеткой.

Ядра, содержащие гаплоидный набор хромосом, которые переместились к центру, сливаются, получается одно диплоидное вторичное ядро. Так образуется зародышевый мешок, который состоит из нескольких клеток. Это и есть гаметофит женского цветкового растения.

Посмотрим, как образуется мужской гаметофит.

Все клетки пыльника вначале однородны. Затем первичные спорогенные клетки начинают делится. В результате деления получаются гаплоидные микроспоры. Они находятся в гнёздах пыльника. Зрелая пыльцевая клетка (микроспора) одноядерна.

Каждая спора делится и образует две клетки: вегетативную и генеративную.

Пыльник созревает, и пыльца высыпается. Она несёт только генетическую информацию. Пылинка попадает на рыльце пестика и происходит опыление.

Под действием вещества, которое находится на рыльце, пыльца прорастает в направлении семяпочки. Из вегетативной клетки пыльцевого зерна образуется пыльцевая трубка.

Генеративная клетка делится, в результате образуются две мужские клетки гаметы ― спермии. А вегетативная клетка исчезает.

Пыльцевая трубка через пыльцевход прорастает в семязачаток. И обе мужские гаметы вливаются в зародышевый мешок.

Одна из гамет перемещается к яйцеклетке и сливается с ней.

Из двух гаплоидных гамет в результате оплодотворения возникает диплоидная зигота. Из неё развивается зародыш семени.

Вторая мужская гамета перемещается к диплоидному вторичному ядру, образуется ядро, которое содержит тройной набор хромосом.

Оплодотворение, при котором одна мужская гамета сливается с яйцеклеткой, а вторая ― с вторичным ядром, называется двойным оплодотворением.

Триплоидное ядро многократно делится. Из получившихся клеток образуется питательная ткань эндосперм.

К завязи притекают питательные вещества, и она постепенно превращается в спелый плод. Околоплодник защищает семена от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

В последствии из него образуется новое растение. А богатые питательными веществами ткани эндосперма обеспечат проросток необходимым питанием.

Процесс двойного оплодотворения открыл в 1898 году русский ботаник, академик Сергей Гаврилович Навашин.

Прежде чем произойдёт оплодотворение, как мы уже говорили, должно произойти опыление. Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление.

При самоопылении пыльца из тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка. Так опыляются пшеница, рис, горох и др.

При перекрёстном опылении пальца с тычинок цветка одного растения переносится на рыльца пестиков цветков других растений. В природе перекрёстное опыление происходит значительно чаще, чем самоопыление.

47.387. Царство Растения (мхи, папоротники, голосеменные)

Общая схема жизненного цикла высших растений

Отдел Моховидные

Как мы уже сказали, мхи – тупиковая ветвь в развитии растений на Земле. Они являются одними из самых примитивных растений, однако распространены достаточно широко в регионах с влажными почвами. Зачем им нужна влага? Сейчас мы ответим на этот вопрос.

У этих растений отсутствуют корни. Функцию прикрепления к субстрату и всасывания необходимых веществ выполняют ризоиды (выросты эпидермиса). Тело мхов часто (однако не всегда) разделено на стебель и листья. Ткани у мхов развиты гораздо меньше, чем у других высших растений, а ксилема и флоэма (компоненты проводящей ткани) в принципе отсутствуют.

Ниже представлено изображение одного из самых знаменитых представителей моховидных – кукушкиного льна. Цифрой 1 обозначено мужское растение, 2 – женское, под цифрой 3 скрыта коробочка, которая несет в себе споры.

Спорофит мхов представлен коробочкой на ножке, которая внедряется в ткань гаметофита (взрослого мха) и доставляет спорофиту воду и питательные вещества. Таким образом, спорофит мха полностью зависим от гаметофита и не способен к самостоятельному существованию. На спорофите образуются споры, которые способны прорастать лишь в благоприятных условиях. Из них развивается протонема (зеленая нить), которая дает начало гаметофиту.

Важно отметить, что для размножения мхам необходима вода. Их сперматозоиды переносятся к яйцеклеткам только в капельно-жидкой среде. Именно этот факт ограничивает распространение мхов (и других споровых растений) по Земле.

Экология моховидных

Моховидные - одни из первых наземных растений, мало изменившиеся за время своего существования. Они обитают во влажных местах, часто под пологом леса, а также на болотах и на полях с кислыми почвами. В настоящее время в этом отделе выделяют около 15 тысяч видов.

Они способны впитывать и удерживать большое количество влаги, и поэтому способствуют поддержанию водного режима местности. Также они часто обеспечивают условия для сохранения и прорастания спор голо- и покрытосеменных растений.

Способность мхов всасывать и удерживать в себе жидкость ранее использовалась при наложении гемостатических повязок в случае отсутствия более надежных средств.

Сфагнум – один из самых известных представителей отдела – не гниет в толще отложений, поэтому в течение многих лет участвует в формировании торфа, который широко используется в качестве топлива и источника органических удобрений.

Также из мхов выделяют некоторые химические вещества, используемые как в домашнем хозяйстве, так и в промышленности.

Папоротниковидные

Папоротниковидные – более развитые споровые растения по сравнению со мхами. Этот отдел растений возник очень давно, еще в период Девона. К настоящему виду отдел насчитывает около 12 тысяч видов. Папоротники широко распространены во влажных тропических лесах, где до сих пор встречаются их древовидные формы.

Как и мхи, папоротники чувствительны к наличию влаги в окружающей среде, так как от нее зависит их размножение и распространение.

На обратной стороне листа расположены сорусы – скопления спорангиев.

В жизненном цикле папоротников преобладает спорофит. Он представлен взрослым растением, которое мы можем видеть в лесах. Гаплоидные споры у папоротников формируются на обратной стороне листа и распространяются на большие территории при помощи ветра, из них в благоприятных условиях вырастает гаметофит – заросток. Это небольшое (обычно около полусантиметра) зеленое растение, живущее недолго и формирующее гаметы. Заросток часто имеет сердцевидную форму. Гаметофиты обычно двуполые. При слиянии гамет (в водной среде!) формируется новое растение – диплоидный спорофит, развивающийся из зиготы.

Экология папоротниковидных

Папоротники, как и мхи, способны существовать в основном только во влажной среде обитания, это ограничивает их распространение по земному шару. Однако число видов этих растений достаточно велико.

Папоротники являются важными компонентами многих растительных сообществ, особенно в тропических и субтропических лесах.

Человек использует папоротники в различных сферах: некоторые папоротники выращиваются в декоративных целях, некоторые употребляются в пищу, из отдельных видов получают экстракты лекарственных веществ.

Голосеменные

Голосеменные – потомки древних папоротниковидных, впервые возникшие около 350 млн лет назад (в конце девонского периода). Своего расцвета эта группа растений достигла в мезозойскую эру. Этот период был связан с образованием гор, поднятием материков над уровнем мирового океана и, следовательно, иссушением климата. Позже, с приходом покрытосеменных, голосеменные утратили свое господство.

Ранее в отделе выделяли 6 классов, однако 2 из них (семенные папоротники и бенннетиговые) полностью вымерли. В настоящее время класс включает в себя всего 900 видов, но, несмотря на малое разнообразие, эти виды очень широко распространены по Земле. В частности, в умеренных широтах Северного полушария они формируют огромные хвойные леса – тайгу.

Внешний вид голосеменных достаточно характерен: в основном это деревья, реже – кустарники. Листья у них имеют специфическую форму – в основном они представлены иглами, расположенными попарно и поодиночке, эти листья называются хвоей. Однако иногда встречаются и чешуевидные листья, значительно различающиеся по форме и размерам.

Важным шагом в эволюции семенных растений стало появление возможности размножаться при помощи семян, которые развиваются из семязачатков. У голосеменных семязачатки расположены открыто (голо) на семенных чешуях. Семенные чешуи обычно собраны в шишки, которые бывают мужскими и женскими. Хотим обратить ваше внимание, что хоть в шишках и происходит оплодотворение, они являются частью спорофита. Гаметофит, образующийся на семенных чешуях (из споры), настолько редуцирован, что не различим глазом. Редукция гаметофита также привела к тому, что для развития мужских гамет не нужны половые органы, поэтому антеридий (мужской половой орган) у голосеменных также редуцирован.

Перед вами строение молодой и зрелой женской шишки, а также внешний вид зрелого семени, расположенного на поверхности семенной чешуи.

На курсе нам предстоит изучить особенности цикла развития голосеменных, более сложного, чем циклы споровых растений.

Экология голосеменных

Голосеменным для размножения не нужна вода, поэтому их среда обитания более разнообразна по сравнению со споровыми растениями. Некоторые виды встречаются даже в пустынях, существуют тропические виды, но наибольшего распространения получила группа растений из класса Хвойные.

По своему значению в биосфере и в хозяйственной деятельности человека Хвойные уступают только Покрытосеменным. В настоящее время насчитывается более 500 видов хвойных растений, которые образуют леса на обширных территориях Северной Евразии и Северной Америки, также они распространены вдоль побережья Тихого океана.

Хвойные леса – среда обитания для многих животных из самых разных систематических групп. Деревья дают им пищу, защиту, являются местом для выведения и выращивания потомства. Залежи каменного угля, занимающие обширные территории Сибири, образовались в результате жизнедеятельности древних голосеменных.

Человек активно использует хвойные растения в своей хозяйственной деятельности. В частности, он заготавливает древесину, получает сырье для изготовления канифоли, скипидара, различных эфирных масел для парфюмерной промышленности, использует хвою в процессе заготовки лекарственных препаратов, в пищу идут семена некоторых хвойных – кедра, сибирской, итальянской сосен, из этих семян также делают масло. Некоторые Хвойные выращиваются как декоративные.

Такое активное использование лесов ведет к стремительному уменьшению их количества. Истреблению Хвойных также способствует строительство железных и шоссейных дорог, промышленных предприятий, городов, добыча полезных ископаемых (угля, нефти). Хвойные очень плохо переносят загазованность воздуха, копоть: многолетние хвоинки накапливают в себе ядовитые вещества, из-за чего отмирают раньше положенного им срока на 1-2 года. Также эти деревья очень чувствительны к пожарам, даже низовым (когда горит только подложка – мех, кустарники, а сами деревья не затрагиваются), так как их корневая система расположена в значительной мере поверхностно. Угнетение Хвойных растений – одна из серьезных экологических проблем современности.

Хуже всего освоена тема размножения растений и чередования поколений спорофита и гаметофита, поэтому на ней мы остановимся более подробно.

Развитие растений

Самое сложное для понимания, и в тоже время ключ для решения проблемы, заключено в представленной ниже схеме:

Основные понятия по данной теме:

Гаметофит – заросток, гаплоидное половое поколение в цикле развития растения, дающее споры. У споровых растений заростки формируются из спор, выпадающих из спорангия на почву, и живут самостоятельно, на них имеются архегонии и антеридии. Обычно эти заростки обоеполые. У семенных растений споры не выпадают из спорангиев и раздельнополые заростки развиваются внутри них. У голосеменных женский заросток – первичный эндосперм с двумя архегониями, у покрытосеменных – восьмиядерный зародышевый мешок (без архегониев). Мужской заросток у семенных растений – пыльца (не имеет антеридиев).

Оплодотворение – слияние сперматозоида (спермия) с яйцеклеткой. У споровых растений для оплодотворения нужна воды, которая переносит сперматозоиды, у семенных растений спермии (обычно их два) доставляются по пыльцевой трубке. У голосеменных в оплодотворении принимает участие один из спермиев. Для покрытосеменных характерно двойное оплодотворение.

Семя – орган размножения и расселения голосеменных и покрытосеменных. Образуется из семязачатка в результате оплодотворения. Состоит из кожуры, зародыша и запасающей ткани – эндосперма.

Семязачаток – видоизмененный мегаспорангий семенных растений, в котором происходит образование мегаспор, развитие женскоро гаметофита и оплодотворение, в результате чего образуется семя. Семязачатки голосеменных открыто лежат на чешуе шишек, у покрытосеменных – внутри завязи.

Спорофит – бесполое диплоидное поколение в цикле развития растения, которое чередуется с гаплоидным поколением – гаметофитом. Спорофит развивается из зиготы, на нем образуются спорангии со спорами. У бурых водорослей, папоротников, хвощей, плаунов спорофит и гаметофит представляют собой разные особи, при этом гаметофит микроскопически мал. У мхов оба эти поколения находятся на одной особи и гаметофитявляется листостебельным растением, а спорофит – коробочка на ножке. У голо- и покрытосеменных оба поколения также находятся на одном растении, но преобладает спорофит, а гаметофиты редуцированы и микроскопически малы.

Запомните, что споры образуются путем мейоза, а гаметы – путем митоза. Это характерно не только для растений, но и для некоторых простейших, имеющих сходство с растениями (например, для хламидомонады).

Чтобы окончательно разобраться в циклах развития растений, стоит посмотреть на следующие схемы:

Биология

В северных регионах России, Краснодарском крае и Крыму распространены голосеменные растения. Их многообразие обусловлено тем, что они являются самыми древними. Внешне различные виды сильно отличаются между собой. Яркие представители — класс хвойных. У этой группы не образуются цветки и плоды.

Особенности и классификация

Семейство голосемянных всегда выделяли в отдельный класс, которые находится в рамках семенных растений. Сейчас его относят к сосудистым формам. Они включаются в себя хвойные виды.

Несмотря на то что рассматриваемый класс сильно отличается от других групп, есть некое сходство. Существуют определённые факты, которые доказывают, что покрытосеменные растения в процессе эволюции произошли от голосеменных.

Это обнаружилось, когда провели сравнительный анализ ископаемых остатков. Кроме того, некоторые исследования окаменелостей, заполненных ДНК, указывают на возможное отношение к монофилетической группе.

Сейчас семенные растения подразделяют 5 отдельных классов:

гинкговые;
хвойные;
гнетовые;
цветковые;
цикадовые, или саговниковые.

Цветковые разделяют ещё на 12 семейств. Их разнообразие очень велико. Всего сейчас насчитывается более тысячи видов.

Общая характеристика

Главная особенность голосеменных в сравнении с другими типами растений заключается в том, что есть семязачатки. Через определённое время они превращаются в семя, но нет ни цветка, ни плода.

Голосеменные являются самыми древними растениями на Земле. Появление первых представителей этого класса датируется девонским периодом. Предками считаются папоротники. Пик развития приходится на палеозойскую эру.

Рассматриваемый класс в основном состоит из деревьев и кустарников. Особенностью всех видов заключается в том, что они вечнозелёные. Но также есть лианы и листопадные деревья.

Лист голосеменных может иметь различную форму:

двулопастную;
игольчатую;
разветвлённую;
чешуевидную;
перистую.

Внутри чешуевидных листов семяпочки расположены внутри. У хвойных деревьев из них создаётся спиралевидная шишка, где и происходит созревание двудольных семян.

Шишки могут быть как мужскими, так и женскими. В мужской выполняется формирование пыльцевого зерна. Оно путём ветряного переноса попадает на женскую

Ниже представлены отличия голосеменных и покрытосеменных растений. Таблица помогает наглядно оценить разницу.

Признак	Покрытосеменные	Голосеменные
Количество видов	Примерно 300 000	Около 800
Жизненные формы	Деревья, кустарники, полукустарники, трава	Деревья, кустарники
Проводящие ткани	Присутствуют ситовидные трубки	Многие виды не имеют сосудов
Форма листьев	Круглая, овальная, яйцевидная и др.	Хвоинки или чешуи
Генеративные органы	Цветок	Спорангии
Скорость образования зародыша	Несколько недель	Около двух лет

Основное отличие заключается в отсутствии цветочных форм и защитного слоя возле семян. Кроме того, голосеменные растения могут быть только древесного и кустарникового видов.

Вегетативные и генеративные органы

К генеративным и вегетативным органам относят надземную зелёную часть и корневую систему. Последняя имеет большое количество корней, среди которых явно выделяется один основной и множество второстепенных. Дерево также имеет и маленькие корешки, отходящие от боковых частей.

Корневая система выполняет такие функции:

Обеспечивает жёсткое закрепление дерева в грунте.
Поглощает из земли все необходимые элементы и воду.
Перемещает растворенные в жидкости минералы к побегу.
В некоторых случаях запасает питательные вещества.

Побег тоже является органом. Он имеет почки, листья и стебель. Функции побегов заключаются в следующем:

Дыхание, газообмен, фотосинтез и температурная регуляция.
Обеспечение связи между корневой системой и листьями.
Благодаря почкам появляются новые побеги.

У голосеменных и покрытосеменных видов идентичные вегетативные органы. Но генеративные сильно отличаются. Они предназначены для размножения. В покрытосеменных главной частью является цветок. Большинство голосеменных имеют шишки. Самый наглядные примеры — сосна и ель.

Строение шишки

Шишками называют видоизменённые побеги, которые покрываются чешуёй. Их подразделяются на мужские и женские, так как половые клетки отличаются.

Есть также однодомные растения. У них женские и мужские шишки расположены на одном дереве. У двудомных голосеменных они находятся на разных видах. Но всё же большинство представителей этого класса являются однодомными.

В женских шишках каждая чешуйка имеет по 2 семяпочки. С их помощью появляются гаметы — яйцеклетки. У мужских есть пыльцевые мешочки, где происходит формирование спермий — половых клеток.

Размножение происходит при помощи семян. Они не имеют защитной оболочки, как это устроено у класса покрытосеменных. Опыление мужскими спермиями выполняется ветром. Оплодотворённые семяпочки превращаются в семена, из которых вырастает новое дерево.

Основные ткани

Каждая отдельная часть любого растения состоит из различных тканей. Это касается и класса голосеменных.

Есть такие виды тканей у растений:

Покровные. Они необходимы для выполнения защитной функции. Подразделяются на корку, эпидерму и пробку. Эпидерма полностью покрывает всё растение. В её структуре есть устьица, предназначенные для газообмена. У неё также может быть и дополнительный слой защиты, состоящий из воска. Пробка появляется на корнях, стволе и ветках. Корка является покровной тканью, которая состоит из отмерших клеток. Они и формирует кору.
Механическая. С её помощью обеспечивается прочность стебля. Эта ткань подразделяется на колленхиму и склеренхиму. Последняя состоит из отмерших клеток. Колленхима представлена живыми волокнами, которые имеют утолщённую оболочку. Механическая ткань является частью проводящей.
Основная. Она служит основой для всех составляющих растения. Наиболее важным видом является ассимиляционный. Из него формируются листья. Эта ткань содержит большое количество хлоропластов, благодаря чему и происходит фотосинтез.
Проводящая. Её подразделяют на флоэму и ксилему. Она находится в ветках и стволе. Проводящая ткань обеспечивает транспортировку влаги и питательных веществ ко всем частям растения.
Образовательная. Из неё происходит формирование всех других частей голосеменных.
Раневая. Появляется в месте повреждений ствола и веток.

Голосеменные растения являются основой для лесозаготовки. В России под эти виды отведены огромные площади. Особенно большие территории заняты кедровой сосной. Такие леса дают пищу животным, производят кислород, и сохраняют температурный режим планеты. Человек их использует в качестве сырья для промышленности.

Читайте также: