Как распространяется и где прорастает пыльца хвойных растений
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 18.09.2024
Голосеменные - вид древних растений, появившихся около 370 млн. лет назад.
Наибольшего расцвета они достигли к концу палеозойского периода, после чего уступили место покрытосемянным растениям, так как они лучше смогли приспосабливаться к изменениям в условиях окружающей среды.
На данный момент сохранилось около 1100 видов голосеменных. Для сравнения: покрытосемянных - около 300 тыс!
Это преимущественно хвойные растения, являющиеся основной частью (более 90%) лесов нашей планеты.
Иголки голосеменных покрыты воском, снижающим интенсивность испарения воды.
Это позволяет растениям выживать в суровых условиях, при отрицательных температурах и с минимальным количеством влаги.
Основной признак голосеменных - формирование семени из семязачатка без образования цветков и плодов.
Этим они и отличаются от покрытосеменных, у которых цветок является органом полового размножения.
Семязачатки голосеменных состоят из защитной оболочки и мегаспорангия и располагаются на внутренней стороне чешуевидных листьев.
У хвойных такие листья скручиваются в спираль и образуют шишки, которые могут быть как женскими, так и мужскими.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Размножение голосеменных
Сейчас мы рассмотрим основные особенности размножения голосеменных на примере Сосны обыкновенной.
Сосна – однодомное растение.
Шишки представляют собой видоизмененные побеги, называющиеся стробилы.
Весной на молодых ветвях сосны видны маленькие шишки двух видов:
- Женские шишки красноватые и сидят поодиночке на их вершинах. На каждой чешуйке красной шишки развиваются по два семязачатка, в которых находятся женские гаметы яйцеклетки
- Мужские шишки имеют зеленовато-желтый цвет. Они собраны тесными группами у основания молодых побегов. В них созревает пыльца.
На чешуях мужских шишек образуются микроспорангии, в которых в результате мейоза образуются микроспоры.
В результате деления микроспоры митозом образуются 2 неравные клетки:
- большая (вегетативная или сифоногенная) образует двойную оболочку и 2 воздушные камеры (легкость)
- мелкая внутри первой (генеративная)
Весной сосны начинают “пылить”, то есть из мужских шишек начинает высыпаться пыльца.
Созревшая пыльца высыпается, подхватывается ветром и переносится в женские шишечки на пыльцевход семязачатков.
Этот процесс называется опылением.
После опыления чешуи красноватых шишек смыкаются и склеиваются смолой.
Оплодотворение у сосны происходит через год после опыления!
Пыльца прорастает - из вегетативной клетки зерна образуется пыльцевая трубка, а из генеративной клетки внутри этой трубки образуются два спермия.
В семязачатках закрывшихся шишек происходит оплодотворение.
В оплодотворении участвует только один спермий, второй – погибает.
В результате оплодотворения образуется зигота.
Зигота дает начало зародышу, а из всего семязачатка образуется семя с запасом питательных веществ, который находится в эндосперме. Оболочка семени образуется из покрова семязачатка.
Шишки растут и одревесневают.
Семена сосны созревают через полтора года после опыления, а высыпаются из шишек почти через три года.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Любимые всеми кедровые орешки созревают не на настоящем кедре, ведь он дает несъедобные семена.
А вот съедобные растут на сибирской сосне и высоко ценятся за свои вкусовые качества и богатое содержание полезных витаминов и микроэлементов.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Многообразие голосеменных
Большинство голосеменных- это вечнозеленые растения, с листвой игольчатой формы.
По своему внешнему виду они очень разнообразны.
Отдельные виды, произрастающие в тропиках и субтропиках, похожи внешне на пальмы, другие имеют листья оригинальной формы (пластинчатые, стелящиеся).
В отдел голосеменных входит 4 класса растений:
- Хвойные (свое название получили из- за особой формы листьев в виде иголочек)
- Гинкговые
- Гнетовые
- Саговниковые
Класс Хвойные
Сосна обыкновенная
Одно из наиболее часто встречающихся голосеменных растений.
Одна из причин широкого распространения сосны - мощная корневая система, позволяющая приживаться в далеко не самых благоприятных условиях.
Ель
Красивое стройное вечнозеленое дерево.
Отдельные виды елей вырастают до 90 метров в высоту.
Растение не нуждается в большом количестве солнечного света, однако требовательно к качеству почвы.
Пихта
Хвойное дерево с плоскими иголками.
Главная особенность пихты – вертикально стоящие на ветках шишки.
Можжевельник
Низкорослые растения (деревца и кустарники) с мелкими чешуеобразными листьями.
Особенность - образование мясистых небольших шишек, внешне напоминающих ягоды смородины.
Лиственница
Хвойное дерево с мягкими колючками, собранными в пучки.
В отличие от многих других голосеменных, лиственница - листопадное растение.
Секвойя
Гигантское реликтовое растение, встречающееся в Америке.
Ствол секвойи может достигать 120 метров в высоту и 10 метров в диаметре.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Класс Саговниковые
60 миллионов лет назад Саговниковые были лесами по всей Земле.
Они внешне похожи на пальмы высотой 2-15 метров.
Считается, что саговниковые произошли от папоротников через промежуточную стадию семенных папоротников.
Растут саговниковые очень медленно.
Встречаются только в тропиках и субтропиках.
Саговниковые единственные современные голосеменные со сложными листьями.
Листья хорошо адаптированы к запасанию воды - они толстые, кожистые и покрыты мощной восковой кутикулой, при росте развертываются улиткообразно, как у папоротников.
Как следствие, саговниковые хорошо приспособлены к засушливым местообитаниям.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Листья саговниковых напоминают вайи папоротников - они перистые или дважды перистые.
Ва́йя (от древне- греческого βαΐον- пальмовая ветвь)- листоподобный орган (побег) папоротников и некоторых примитивных голосеменных, так называемых семенных папоротников.
Ствол низкий, толстый (до 1 метра) и покрыт, как чешуей, основаниями опавших листьев.
Стебель практически не содержит ксилемы.
При сильных неблагоприятных воздействиях окружающей среды у них могут формироваться дополнительные дуги ксилемы, что способствует большей выживаемости растения.
Такое строение стебля не даёт саговниковым расти в умеренном климатическом поясе.
Но зато многие саговниковые успешно радуют нас своим присутствием как комнатные растения.
Например, цикас можно купить в любом цветочном магазине.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Самые крупные шишки среди современных растений, а возможно, и вообще существовавшие когда-либо на свете, дает африканский саговник: масса одной шишки превышает 40 кг!
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Класс Гнетовые
Гнетовые голосеменные растения уже ближе по эволюционной лестнице к покрытосеменным.
Они имеют “околоцветник”, напоминающий цветы у покрытосеменных и вытянутые листья.
Семя у них, в отличие от остальных голосеменных, двудольное, как у некоторых цветковых растений.
Также, как и у покрытосеменных, у них отсутствуют смоляные ходы и имеются сосуды во вторичной ксилеме.
Но у них по-прежнему имеются стробилы и опыление, как и у всех голосеменных, исключительно с помощью ветра.
Самый яркий представитель Гнетовых - это Вельвичия удивительная ( Welwitschia Mirabilis).
Это воистину необычное растение!
Растет она только в Западной Африке, не удаляясь далеко от Атлантического океана.
Корни пускает на глубину до 2 метров в поисках воды, и добывает воду в пустынных условиях в основном из туманов.
А возраст некоторых представителей Вельвичии достигает 2 000 лет.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Класс Гинкговые
Род Гинкго появился в юрском периоде и вплоть до середины мелового периода играл заметную роль в лесной растительности всех континентов.
В современном мире деревья гинкго сохранились лишь в горной местности на северо-востоке Китая на высоте 300- 1100 метров над уровнем моря, в условиях муссонного субтропического климата.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
И с конца 20 века стали популярны биологически-активные добавки и лекарства против атеросклероза, рассеянного склероза, для улучшения памяти на основе экстрактов дерева гинкго.
Гинкго двудомное, листопадное дерево высотой 40 метров при диаметре ствола до 4 метров.
Молодые листья обильно опушены.
Зрелое семя крупное, с мясистым покровом.
Пыльцевые сережки собраны пучками на укороченных побегах, со спирально расположенными микроспорофиллами, несущими по два (редко три-четыре) спорангия.
Пыльцевые зерна безмешковые или с зачаточными мешками.
Семяпочки парные на длинных ножках, с воротничком у основания. Лишь одна их них созревает.
Некоторые Гинкго доживают до 2500 лет и более и плодоносят, начиная с 20-и летнего возраста.
При разведении в культуре мужские и женские растения выращивают отдельно, так как гниющие семена издают неприятный запах.
В странах Восточной Азии гинкго разводят как священное дерево возле буддистских храмов.
В Китае семена гинкго употребляют в пищу.
А в Европе деревья гинкго широко используют для озеленения, причем эти красавцы хорошо растут даже на улицах таких северных городов, как Рига, достигая очень крупных размеров.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Значение голосеменных
Несмотря на относительно малое количество видов, голосеменные имеют широчайшее распространение и представляют огромное значение для природы нашей планеты.
Являясь основными растениями хвойных и смешанных лесов, они производят большое количество кислорода - важнейшей составляющей воздуха.
Кроме производства кислорода к важным функциям лесов следует также отнести регулировку уровня водоемов и интенсивности таяния снегов, закрепление песчаных почв и снижение скорости ветров.
Побеги и семена хвойных - источники пищи для большого количества различных животных.
Древесина - ценный материал, из которого производится мебель, столбы, шпалы, балки перекрытия и даже бумага.
И, конечно же, нельзя забывать, что ель и сосна - самые желанные гости новогодних праздников.
Нарядные и ароматные, они позволяют создавать особенную атмосферу торжества, и потому любимы детьми и взрослыми.
Сегодня елки для праздников выращиваются специально и целенаправленно, так что переживать о ежегодной массовой вырубке хвойных лесов нет причин.
Пыльца хвойных растений под микорскопом, аномалии пыльцы, пыльцевое зерно, воздушные мешки, пыльники, одноклеточное пыльцевое зерно, пыльцевые трубки у лиственницы сибирской в культуре. Возможно использование во внеурочной деятельности.
обыкновенная
Профаза I в микроспороцитах сосны обыкновенной (октябрь, 2004г.):
пчм – покровная чешуйка микростробила; мф – микроспорофилл;
мсп - микроспорангий; мк – микроспороциты; арх – клетки археспория.
у сосны обыкновенной:
a – диакинез (профаза I);
б – метафаза I;
в – анафаза I;
г – телофаза I;
д – метафаза II;
е – анафаза II;
ж – телофаза II;
з- цитокинез;
и-к - тетрады микроспор
Формирование тапетума у сосны обыкновенной:
а-в - митозы в клетках тапетума (а – метафаза, б – ранняя анафаза, в – анафаза);
г - ж - аномалии деления ( г – отстающая хромосома, д, е – хромосомные мосты,
ж – микрофрагменты в цитоплазме интерфазной клетки);
з, и – зрелые клетки тапетума ( з – двуядерная клетка (норма),
и –одноядерная клетка).
Мейотические нарушения в микроспороцитах сосны обыкновенной:
а-г – мосты: а - в анафазе I, б - в анафазе II,
в, г – деконденсирующиеся мосты в телофазе I;
д, е – расщепление полюсов в ходе первого ( д ) и второго ( е ) деления;
ж, з – трехполюсный мейоз и мосты;
и – слияние полюсов деления;
к – диада микроспор;
л , м – гексады микроспор. (Ок. x7; Об. x60).
Одноклеточная пыльца у сосны обыкновенной ( пр. кл. – проталлиальная клетка n. тр. –пыльцевая трубка).
Аномалии пыльцы сосны обыкновенной: а-в– пыльцевое зерно с аномальным числом воздушных мешков: а- с тремя, б– с четырьмя и в- с двумя нормальными воздушными мешками и одним мешком воротничкового типа; г– воротничковое пыльцевое зерно; д, е, л, м– пыльцевые зерна с деформациями тела и мешков ( е– линзовидное пыльцевое зерно); ж-к– сросшиеся пыльцевые зерна; н– гипертрофированное (диплоидное) пыльцевое зерно (показано стрелкой); о– мелкое пыльцевое зерно (показано стрелкой); п– деградирующая пыльца.
Тератологические нарушения формирования пыльцевой трубки у сосны обыкновенной: 1 – 3 – разветвления и вздутия пыльцевой трубки; 4 - пыльцевое зерно с разветвленной у основания трубкой расположенное в капле раствора апертурой вниз, 5 – разделение основания трубки на две ветви, 6 – разветвленная в основании пыльцевая трубка .
Лиственница
А - ветка лиственницы сибирской в осенне-зимний период с желтыми пыльниками (указано стрелкой).
Б , В - деградирующие диады микроспор, в осенне-зимний период, в диадах наблюдается образование межклеточных перегородок – цитокинез;
Г – одноклеточное пыльцевое зерно х 500.
Прорастание пыльцы лиственницы сибирской на искусственных средах ( а– апертура, и – интина, пI, пII – первая и вторая проталлиальная клетка, д– линзовидный диск интины, соответствующий верхушечной зоне будущей пыльцевой трубки, экз– экзина):
В ходе видеоурока учащиеся узнают преимущества семенного размножения, сформируют представление о голосеменных как высших растениях, размножающихся с помощью семян, познакомятся со строением семени. Основная цель урока – познакомиться с жизненным циклом хвойных растений на примере сосны обыкновенной. Основные понятия урока: микроспорангий, мегаспорангий (нуцеллус), шишка, стробила, интегумент, микропиле, семяпочка, эндосперм, экзина, энтина.
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 "Размножение представителей отдела Голосеменные"
Отдел Голосеменные относится к высшим семенным растениям.
Главная особенность семенных растений – это их размножение семенами.
Семя – это маленькое растение, имеющее все главные вегетативные органы, снабжённое запасом питательных веществ и надёжно защищённое собственной оболочкой.
Количество семян значительно меньше, чем количество спор, но большая их часть продолжает развиваться, потому что, будучи защищёнными оболочками, они способны переживать неблагоприятные условия часто довольно долго, а при наступлении необходимых перемен очень быстро прорастают и развиваются в самостоятельное растение.
У подавляющего большинства хвойных семена образуются в шишках.
У голосеменных растений семена развиваются после оплодотворения на поверхности семенных чешуй шишек (у хвойных), либо на вегетативных органах растения (у всех голосеменных, кроме хвойных).
Семя состоит из диплоидного зародыша, семенной кожуры и гаплоидного эндосперма, выполняющего функцию питания зародыша.
Сравнивая семя со спорой, нетрудно представить себе то огромное преимущество, которое обрели в ходе эволюции растительного мира голосеменные, размножающиеся не одноклеточными спорами, как их предшественники - древние папоротникообразные, а развитым и покоящимся зародышем, обеспеченным первичным питанием и хорошо защищённым мощным покровом семени.
Семя развивается из семяпочки после оплодотворения находящейся там яйцеклетки. У семенных растений осуществляется внутреннее оплодотворение, это позволяет им обойтись без воды.
С особенностями семенного размножения принято знакомиться на примере наиболее широко распространённого хвойного растения – сосны обыкновенной.
Растущая в сосновом бору сосна обычно начинает образовывать семена на 35–40-м году жизни. У стоящих поодиночке хорошо освещённых деревьев процесс размножения начинается лет на двадцать раньше.
Сосна – это разноспоровое однодомное растение, то есть микро- и мегаспоры образуются на одном растении.
Микро- и мегаспорангии образуются в шишках.
Шишки, в которых формируются микроспорангии, представляют собой стробилы – видоизменённые укороченные побеги.
Стробилы, в которых образуются микроспорангии, называют микростробилами или мужскими шишками. Они обычно располагаются в нижней части растения компактными группами – сошишиями.
Мегаспорангии находятся в женских шишках (мегастробилах), которые образуются по одной-две на верхушках удлинённых побегов сосны – ауксибластов. В отличие от мужских женские шишки обычно формируются в верхней части кроны дерева, что позволяет избежать самоопыления.
Рассмотрим строение микро- и мегаспорангиев.
Мегаспорангий голосеменных развивается внутри семязачатка и никогда его не покидает. Семязачатки лежат голо, они ничем не покрыты, что и дало название всему отделу.
Семязачаток, или семяпочка, – это образование у семенных растений, из которого (обычно после оплодотворения) развивается семя. Представляет собой женский спорангий (мегаспорангий) семенных растений.
Итак, семязачаток представляет собой мегаспорангий, окружённый покровом – интегументом. У семенных растений мегаспорангий называют нуцеллусом. Интегумент образуется из основания нуцеллуса и постепенно обрастает его снизу вверх, оставляя на верхушке отверстие – пыльцевход, или микропиле.
В центральной части семяпочки (нуцеллусе) находится мегаспороцит – это материнская диплоидная клетка мегаспор, из которой после опыления и последующего деления мейоза, образуется четыре мегаспоры.
Впоследствии три из них гибнут, а из одной мегаспоры формируется женский гаметофит. У цветковых он называется зародышевым мешком, у голосеменных его иногда называют первичным эндоспермом, так как в зрелом семени в нём запасаются питательные вещества. Снаружи семяпочка прикреплена семяножкой к плаценте.
От стебля микростробила отходят многочисленные микроспорофиллы, на нижней стороне которых образуется по два микроспорангия.
Микроспорангий – это многоклеточный орган, в котором развиваются микроспоры, или пыльцевые зёрна.
Находящиеся в микроспорангиях клетки спорогенной ткани делятся мейозом, образуя тетрады микроспор. Каждая микроспора защищена двумя оболочками: внешней (очень плотной и прочной экзиной) и внутренней (тонкой интиной). У сосны, как и у многих хвойных, экзина местами отстаёт от интины, образуя два воздушных мешка, что значительно увеличивает её поверхность и способствует переносу её ветром.
Из микроспор в микроспорангиях начинают развиваться мужские гаметофиты, которые настолько малы, что даже не выходят за пределы оболочки микроспоры.
После первого митотического деления образуются две клетки – маленькая и большая. Та, которая меньше, ещё раз делится митозом, в результате чего возникают две маленькие клетки – проталлиальные (таллом заростка), которые быстро отмирают и разрушаются. Образовавшаяся после первого деления крупная клетка тоже делится митозом, образуя небольшую – (антеридиальную) и крупную (сифоногенную)клетку, или клетку-трубку, из которой впоследствии развивается пыльцевая трубка, доставляющая мужские гаметы к яйцеклетке.
На этой стадии развития двухклеточные мужские гаметофиты называют пылинками (в совокупности – пыльцой).
В конце мая – начале июня стенки микроспорангиев лопаются и высыпающиеся пылинки уносятся ветром. Пыльцы образуется так много, что она не только попадает на женские шишки, но и покрывает все вокруг. Столь большое количество пыльцы необходимо для её гарантированного попадания в находящиеся в женских шишках семязачатки. После высыпания пыльцы из микроспорангиев мужские шишки быстро засыхают и опадают.
Как мы уже говорили, мегаспорангии находятся в женских шишках (мегастробилах), которые образуются по одной-две на верхушках удлинённых побегов сосны.
От каждого узла стебля женской шишки отходят две чешуи. Нижняя – кроющая чешуя – представляет собой видоизменённый лист, а располагающаяся в её пазухе семенная чешуя – трёхметамерный боковой побег.
У сосны кроющая и семенная чешуя срастаются, образуя так называемую простую чешую, на верхней стороне которой развиваются два семязачатка. Семязачатки ничем не защищены (лежат открыто, голо), также открыто будут лежать на чешуе и сформировавшиеся из них семена.
Как мы уже говорили, семязачаток представляет собой мегаспорангий, окружённый покровом – интегументом. У семенных растений мегаспорангий называют нуцеллусом. Интегумент образуется из основания нуцеллуса и постепенно обрастает его снизу-вверх, оставляя на верхушке отверстие – пыльцевход, или микропиле.
Во время распространения пыльцы (конец мая – начало июня) чешуи женской шишки раздвигаются. А приносимые ветром пылинки прилипают к капле клейкой жидкости, выделяющейся из микропиле.
При её подсыхании пылинки затягиваются через микропиле в пыльцевую камеру. Так происходит процесс опыления. После этого чешуи шишки смыкаются и остаются плотно сжатыми до созревания семян.
Ткани чешуй постепенно одревесневают. Обратите внимание, что при опылении в пылинках (мужских гаметофитах) ещё нет мужских гамет, а в нуцеллусе – женского гаметофита. Лишь через несколько недель после опыления одна из клеток нуцеллуса, находящаяся недалеко от микропиле, – это мегаспороцит материнская клетка мегаспор – начинает делиться мейозом, и в результате образуются четыре мегаспоры, располагающиеся вертикальным рядом.
Три верхние быстро отмирают, а из нижней начинает формироваться женский гаметофит, тело которого представлено многоклеточным бесцветным талломом. Развиваясь за счёт спорофита, он накапливает в клетках много запасных веществ, в основном масло.
Летом следующего года, через 13–14 месяцев после опыления, на талломе женского гаметофита формируются два архегония, погруженных в его ткань. Архегоний состоит из шейки, состоящей из восьми расположенных в два ряда клеток, рано исчезающей брюшной канальцевой клетки и крупной яйцеклетки.
Половой процесс проходит на второй год после опыления, во второй половине лета. Формирующаяся из сифоногенной клетки пылинки пыльцевая трубка растёт в сторону одного из архегониев. Проникшая в неё антеридиальная клетка, делясь митозом, образует базальную клетку, или клетку-ножку (рудимент ножки антеридия), и спермагенную клетку. В результате деления спермагенной клетки образуются две неподвижные (без жгутиков) мужские гаметы – спермии.
Таким образом, формирование из микроспоры мужского гаметофита и образование спермиев происходит в результате всего лишь пяти митозов.
Пыльцевая трубка доставляет спермии к архегониям. Один из них сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, а второй отмирает. Также отмирает и разрушается второй архегоний.
После первого деления зиготы митозом одна из двух образовавшихся клеток даёт начало зародышу, а из второй формируется подвесок, или суспензор. За счёт деления и сильного вытягивания клеток подвесок проталкивает формирующийся зародыш внутрь ткани женского гаметофита.
Сформировавшийся зародыш состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, зародышевой почечки и 10 – 12 семядолей. Развитие зародыша стимулирует превращение семязачатка в семя.
Из интегумента семязачатка формируется быстро одревесневающая семенная кожура семени – спермодерма. Так как при формировании семени все вещества нуцеллуса расходуются на развитие запасающей ткани, то от нуцеллуса остаётся тонкая плёнка, располагающаяся под семенной кожурой. Спермодерма и тонкая плёнка – производные нуцеллуса (мегаспорангия), то есть их клетки имеют диплоидный набор хромосом.
Основная часть семени занята запасающей тканью, сформировавшейся в результате разрастания таллома женского гаметофита, – первичным эндоспермом, клетки которого гаплоидны.
Развившийся из зиготы зародыш нового (дочернего) спорофита имеет, естественно, диплоидный набор хромосом. Таким образом, в семени представлены два спорофита (материнский и дочерний) и один (женский) гаметофит.
Созревание семян происходит через полтора года после опыления. Сильно увеличившиеся к этому времени в размерах шишки становятся коричневыми. Семена из них высыпаются только в конце зимы – начале весны следующего (уже третьего) года. Именно в это время нагретые солнцем чешуи шишек раскрываются и снабжённые крылышком семена покидают шишки. Крылышко представляет собой один из трёх видоизменённых метамеров семенной чешуи. Благодаря крылышкам семена могут разноситься ветром по воздуху или по снежному насту на очень большие расстояния от материнского растения.
В дальнейшем, попав в благоприятные условия, зародыш трогается в рост и начинает прорастать. Прорастание семян хвойных всегда начинается после периода покоя.
Всходы сосны имеют своеобразный вид. Это меленькие растеньица – проростки, у которых стебелёк очень тонкий. На верхушке стебелька находится пучок лучеобразно расходящихся во все стороны тонких иголочек-семядолей. Их у сосны не одна и не две, как у цветковых растений, а гораздо больше – от 4 до 7.
Таким образом, размножение голосеменных осуществляется в два этапа: первый этап – это процесс опыления и второй – процесс оплодотворения.
Самые обычные представители хвойных растений нашей страны - ель, сосна, лиственница.
Сосны очень широко распространены; растут они на песках, на меловых горах, а иногда прямо на голых скалах, укореняясь в их трещинах. Сосны светолюбивы. Неприхотливость сосен связана и с особенностями их корневой системы. У сосен, растущих на плотных почвах, главный корень хорошо развит и уходит глубоко. У сосен, растущих на песчаных почвах, кроме главного корня, близ поверхности почвы хорошо развиваются боковые корни. Они расходятся далеко в стороны от дерева. На болотистых почвах у сосен главный корень развивается плохо.
При благоприятных условиях сосны достигают в высоту 30 - 40 метров и живут до 350 - 400 лет.
Молодые ветви сосны несут мелкие чешуйчатые бурые листочки, в пазухах которых сидят очень короткие побеги. На каждом из этих побегов у сосны обыкновенной развиваются по два сизо-зеленых листа, то есть по две хвоинки. Хвоинки живут по 2-3 года, а затем опадают вместе с коротким побегом. Поэтому опавшие хвоинки соединены по две.
Хвоинки очень узкие и длинные: снаружи они покрыты плотной кожицей, в которой относительно немного устьиц. Поэтому сосна экономно испаряет влагу и легко переносит засуху.
Ель отличается от сосны не только внешним видом. Ель - теневыносливая порода. Она хорошо растет только на богатой питательными веществами, хорошо увлажненной почве. Главный корень у ели развит слабо. Боковые корни располагаются в поверхностных слоях почвы, поэтому ветер иногда валит еловые деревья, вырывая их с корнями. Живет ель до 250 лет, достигая в высоту более 40 метров.
К хвойным растениям, имеющим листья-хвоинки, относятся также пихта, лиственница, кедр, можжевельник, тис и другие растения.
Хвоя лиственницы опадает ежегодно осенью, как листья листопадных деревьев.
Среди хвойных растений встречаются кустарники, например, можжевельник обыкновенный. Листья его игловидные колючие. Шишки имеют вид синих ягод, покрытых восковым налетом.
Цикл развития хвойных (на примере сосны обыкновенной)
Дерево сосны представляет собой спорофит. Это однодомное растение. Весной на молодых побегах появляются шишки. В основании одних побегов собраны мужские шишки (они зеленовато-желтого цвета). На верхушках других расположены 1-2 женские шишки (они красноватого цвета). На чешуях мужских шишек развиваются по два пыльника (микроспорангия). В них образуются гаплоидные микроспоры. Каждая микроспора, не покидая пыльника, прорастает в мужской гаметофит - пыльцу. Пыльца имеет два воздушных пузырька, что облегчает её перенос ветром.
На верхней стороне чешуй женских шишек находятся по два семязачатка. В каждом из них образуется четыре мегаспоры. Одна из них прорастает в женский гаметофит с двумя женскими половыми органами - архегониями, три оставшихся отмирают.
Для того, чтобы семязачаток развился в семя, сначала должно произойти опыление, затем оплодотворение. Весной сосны начинают “пылить”, то есть из мужских шишек начнет высыпаться пыльца. Созревшая пыльца высыпается, подхватывается ветром и переносится в женские шишечки на пыльцевход семязачатков. Этот процесс называется опылением.
Затем чешуи шишки срастаются, деревенеют. Пыльца же остаётся в состоянии покоя до следующего лета, когда она начинает прорастать. Образуется пыльцевая трубка, которая доносит спермии до архегониев, где один из них сливается с яйцеклеткой. Из зиготы развивается зародыш. Весь семязачаток превращается в семя. Зародыш погружен в ткань женского гаметофита, который к этому времени накапливает запасные питательные вещества. Семя сосны снабжено лёгким крылышком. Семена созревают через 1,5 года после опыления. К этому времени шишки становятся бурыми, в конце зимы в солнечные дни чешуи раздвигаются, и семена высыпаются. Благодаря крылышкам они разносятся ветром на большие расстояния. Попадая в почву, семя прорастает в проросток, который дает начало молодому растению.
Читайте также: