Лиственница голосеменное растение или покрытосеменное растение

Обновлено: 07.07.2024

Вам наверняка знакомы представители этого отдела: ели, сосны и их родственники. Голосеменные растения имеют преимущество перед споровыми (мхами, хвощами, плаунами и папоротниками), так как размножаются при помощи семян. Семена образуются только у высших неспоровых растений: голосеменных и покрытосеменных.

Семена

Семена – очень интересная структура, о которой стоит поговорить чуть подробнее. Они выполняют ту же функцию, что и споры, но при этом гораздо лучше приспособлены к выживанию.

Помните спороносный колосок у хвощей и плаунов? Шишки у голосеменных растений представляют собой примерно такой же колосок, но более развитый. Кроме того, у голосеменных растений образуются шишки двух типов – мужские и женские.

Шишка – видоизменённый побег, развивающийся на концах веток голосеменных растений (хвойных и некоторых других) в виде маленьких образований, покрытых чешуйками.

В мужских шишках образуются споры, но никуда не улетают. Они продолжают развиваться до мужских гаметофитов – носителей мужских половых клеток. Получившиеся гаметофиты называются пыльцевыми зёрнами, а их скопление – пыльцой.

Так же и в женских шишках созревают женские гаметофиты. Затем при помощи ветра происходит опыление, то есть перенос пыльцы на женские органы растения, и в них начинают развиваться семена.

Каждое из семян покрыто плотной оболочкой и содержит, помимо зародыша будущего растения, запас питательных веществ. Важно и то, что семена могут находиться в состоянии покоя, пока не попадут в благоприятные условия.

Семя — особая многоклеточная структура со сложным строением, служащая для полового размножения и расселения покрытосеменных и голосеменных растений. Семя содержит зародыш (зачаток) нового растения.

Прорастание сосен из семян

Общая характеристика голосеменных растений

Среди голосеменных растений нет трав: только деревья и, в редких случаях, лианы и кустарники. Большинство из них вечнозелёные.

Почему голосеменные получили такое название?

Семена голосеменных растений развиваются в видоизменённых побегах – шишках. Они лежат на чешуйках шишек открыто, не спрятанные в плодах. Именно поэтому такие растения называются голосеменными.

К голосеменным относят хвойные растения. Листья большинства хвойных растений – хвоинки –узкие и жёсткие. Они покрыты восковидным веществом. Благодаря своему строению хвоинки испаряют меньше влаги. Поэтому хвойные растения очень выносливы, могут выдерживать и засуху, и морозы.

Хвоинки и шишки ели

Каковы основные признаки голосеменных растений? Чем их строение отличается от строения папоротников?

У голосеменных растений есть стебель, корни и листья (хвоинки), а у папоротников – корневище, короткий стебель и вайи. У папоротников на вайях располагаются спорангии, в которых развиваются споры (специализированные клетки, служащие для размножения). А у голосеменных растений размножение осуществляется при помощи семян – сложных многоклеточных структур.

Когда-то, около 150 миллионов лет назад, голосеменные растения отвоевали место на планете у споровых. Климат в то время стал холоднее и суше.

Споровые растения очень зависимы от влаги, и они не могли хорошо расти и развиваться на расстоянии от водоёмов. Голосеменные растения приспособились к холоду. Их развитая корневая система обеспечивала как лучшее прикрепление к грунту, так и лучшее питание. А благодаря семенам, разносимым ветром, они хорошо распространялись и завоёвывали всё большие территории.

Среди современных известных голосеменных растений можно назвать такие, как сосна, ель, лиственница, кедр, можжевельник и другие. Хвойные растения широко распространены в России.

Какие голосеменные растения вы знаете?

Показать возможный ответ

Широко распространены хвойные голосеменные растения: сосна, ель, лиственница, можжевельник, пихта, кедр, туя.

Сосна

Молодые сосны пушистые, ветки у них растут густо, на стволе тоже есть иголки.

Если же дереву больше десяти лет, оно выглядит по-разному в зависимости от места произрастания. Если сосна растёт на открытом месте, то ветки растут раскидисто, привольно. А если в роще или лесу, то крона у неё меньше, ветки растут только на верхушке дерева. Таким образом они пропускают много света, а сосна – светолюбивое дерево.

Сосновый лес

У сосен развитая коневая система, также приспосабливающаяся к разным условиям. Так, на плотных почвах у сосен хорошо развит главный корень, уходящий глубоко в почву. Если же грунт песчаный, то под поверхностью развиваются боковые корни. На болотистых почвах главный корень развит слабо. На твёрдых почвах корни иногда стелются по поверхности земли.

Корни сосны

Мужские шишки сосны зеленовато-жёлтые, растут группами у оснований молодых побегов. Женские – одиночные, красноватого или зеленоватого цвета, растут на вершинах молодых веток.

Шишки сосны: 1 – мужская шишка, 2 – оплодотворённая женская шишка, 3 – созревшая шишка, из которой вылетели семена

Из семян прорастают молоденькие побеги. На молодых сосновых ветках развиваются мелкие чешуйчатые бурые листочки, а в пазухах листочков образуется короткий побег. Из него, в свою очередь, вырастает пара видоизменённых листьев – хвоинок. Когда хвоинки опадают (а живут они 2-3 года), они опадают вместе с побегом и остаются соединёнными по две.

Что же касается самой сосны, она при благоприятных условиях может жить до 3,5-4 сотен лет.

В отличие от сосны, ель – теневыносливое дерево. Поэтому в густом лесу, где у сосен нижние ветки отмирают из-за недостатка света, у елей они остаются. Ветви елей растут густо, сквозь них плохо проникает солнечный свет. Поэтому в еловом лесу нелегко живётся другим растениям. Подлеска под елями почти нет, трав тоже. А вот мхи вполне могут произрастать и в таких условиях, им тень не помеха.

Для того, чтобы ель хорошо росла, ей нужна влажная и богатая питательными веществами почва. Боковые корни развиты у елей лучше, чем главный корень; они располагаются неглубоко под почвой. Крона ели имеет пирамидальную форму. Хвоинки короче, чем у сосны (около 3 сантиметров), растут поодиночке и живут 5-7 лет.

Как и у сосен, у елей два типа шишек. Женские шишки имеют зеленоватый или фиолетово-красный оттенок. Они появляются весной на концах годовалых побегов, созревают поздно осенью и опадают после высеивания семян. Мужские шишки желтовато-бурые, мелкие.

На этом фото хорошо видны еловые шишки: маленькие желтоватые — мужские, розовые вертикальные — женские. Крупная бурая шишка — женская, уже созревшая.

Ель живёт до 2,5 сотен лет.

Другие представители хвойных: можжевельник, пихта, лиственница

Можжевельник – хвойный кустарник. Его можно встретить в сосновых и еловых лесах. Листочки можжевельника игольчатые, а шишки необычные – шишкоягоды. Их чешуйки сочные и мясистые, сросшиеся вместе. Шишкоягода созревает два года. А сам можжевельник по праву может называться долгожителем – куст живёт до 2 тысяч лет, если, конечно, его не вырубят. Можжевельник – редкое растение, многие виды которого занесены в Красную книгу.

Куст можжевельника. Его шишки часто принимают за настоящие ягоды

Пихта распространена в Сибири. Она похожа на ель своей пирамидальной кроной и короткими иголочками. Но хвоинки у пихт не колючие. На каждой хвоинке можно заметить две светлые полоски. Когда в начале осени семена в шишках созревают, чешуйки тоже осыпаются и на ветках остаются только стержни шишек. Пихта достигает 30 метров в высоту, а живёт до 200 лет.

Ветка и шишки пихты. На фото хорошо видны полоски на хвоинках

Лиственница светолюбивая и морозостойкая, к почве не требовательна. Она необычна тем, что ежегодно сбрасывает хвою и отращивает новую. Крона у лиственницы овальной или яйцевидной формы. Хвоинки лиственницы мягкие, светло-зелёные, короткие – до полутора сантиметров. Растут они пучками по 20-40 хвоинок. Шишки у лиственницы мелкие и овальные. Живут лиственницы 4-5 сотен лет.

Лиственница осенью. Иголки желтеют перед тем, как опасть

Сравнительная характеристика хвойных

Признаки сравнения	Ель	Сосна	Лиственница
Отношение к почве	Растёт на влажной и плодородной почве	Приспособлена к росту на разных типах почвы	Не требовательна к почве
Отношение к свету	Теневынослива	Светолюбива	Светолюбива
Форма кроны	Пирамидальная	Стройная в лесах, раскидистая — если дерево растёт на открытой местности	Овальная (яйцевидная)
Продолжительность жизни хвоинок	5-7 лет	2-3 года	меньше года
Способ распространения семян	переносятся ветром	переносятся ветром	переносятся ветром

Каково значение голосеменных растений?

Хвойные леса – дом для многих диких зверей, птиц и мелких животных. Они создают условия для существования многих растений.

Семенами хвойных деревьев питаются белки, бурундуки, дятлы, клесты, сойки и многие другие. Зимой, когда источники пищи ограничены, животные и птицы легко добираются до висящих на ветках шишек. Но они не только поедают семена, но и помогают распространять их по лесу.

Белки с удовольствием лакомятся семенами хвойных растений

Падающие на землю шишки разлагаются и обогащают почву полезными веществами.

Хвоя тоже может быть источником пищи для травоядных животных, например, оленей, лосей, зубров. Любят хвою рябчики и глухари.

Помимо этого, деревья укрепляют почву и, конечно, выделяют кислород, а также поглощают углекислый газ.

Люди используют древесину хвойных деревьев как поделочный и строительный материал, а также как сырьё для разных отраслей промышленности.

Например, из древесины елей изготавливают бумагу. Из целлюлозы, полученной из древесины сосны, пихты и ели, вырабатывают искусственные волокна, похожие на шёлк, – вискозу. Лиственницу используют для изготовления мебели, для строительства домов, мостов и так далее. Древесина лиственницы устойчива к гниению.

Дом из брёвен деревьев хвойных пород

Покрытосеменные растения используются и в пищевой промышленности. Из шишкоягод можжевельника делают приправы, сиропы, морсы. Семена кедровой сосны известны как кедровые орешки. Они очень вкусные, содержат много витаминов и микроэлементов. Их добавляют в салаты, выпечку и другие блюда. Также из семян кедровой сосны делают кедровое масло.

Хвою деревьев используют как подкормку для домашних животных — коз, свиней, коров.

Также покрытосеменные растения используются для приготовления лекарств.

Лекарственные свойства голосеменных

Почему многие санатории и дома отдыха расположены в сосновых борах, а на территории лечебных заведений высаживают хвойные растения?

Многие деревья и кустарники полезны для людей, так как вырабатывают большой объём кислорода. Хвойные же деревья, помимо этого, выделяют в воздух фитонциды, подавляющие болезнетворные бактерии. Таким образом, они делают воздух не только свежим, но и целебным. Это свойство используется при лечении людей, страдающих заболеваниями дыхательных путей, и в период восстановления пациентов после операций и различных болезней.

В фармацевтической промышленности используют кору и древесину хвойных растений, их хвою, шишки и семена, и даже пни.

Например, из коры сосны делают активированный уголь, из корней и пней получают дёготь, из древесины – метиловый спирт и уксусную кислоту. Сосновые почки богаты аскорбиновой кислотой, хвоя – минеральными веществами и витаминами.

Еловая хвоя также содержит витамины и эфирные масла. Из неё делают экстракты для лечебных ванн и ополаскивателей рта.

Не отстаёт от хвойных деревьев и можжевельник. Его шишкоягоды содержат эфирное масло, которое действует как противовоспалительное средство. Его применяют при лечении заболеваний многих внутренних органов.

Это только некоторые из голосеменных растений, используемых в качестве лекарственных.

Спешу обрадовать, мы добрались до изучения семенных растений! К ним относятся голосеменные и покрытосеменные (цветковые). До этого размножение шло только с помощью спор: у мхов, папоротников, хвощей и плаунов - высших споровых растений. Настало время открыть новую интересную главу этой книги, посвященную растениям, которые размножаются с помощью удивительного изобретения природы - семени.

Голосеменные - распространенная древняя группа растений, включающая небольшое число видов. Главной особенностью данной группы являются "голо" (то есть открыто) лежащие семяпочки и, в дальнейшем, развивающиеся из них семена. Иными словами, у голосеменных растений отсутствуют замкнутые вместилища для семян.

На примере типичного представителя - сосны обыкновенной, относящейся к классу хвойных, поговорим о характерных чертах данного класса и голосеменных растений в целом.

Общие признаки

Все голосеменные представлены древесными формами: деревьями и кустарниками. Травы отсутствуют.

Хвоинки (хвоя) - игольчатые видоизменения листьев. Сохраняются долгие годы, у некоторых сосен до 45 лет. Хвоя лиственниц опадает ежегодно.

Древесина голосеменных обладает большим запасом механической прочности. Это связано с ее особенностями: она состоит из трахеид с окаймленными порами, паренхима развита слабо. Либриформ (древесные волокна) и настоящие сосуды отсутствуют (исключение - гнетовые, имеют сосуды). Клетки-спутницы во флоэме также отсутствуют.

В древесине и коре имеются каналы, заполненные смолой. Однако, есть исключения - у гинкго смола не образуется вовсе.

Несколько веков назад в России целенаправленно создавались и охранялись, так называемые, корабельные рощи. Это, прежде всего, требовалось для флота, так как мачты кораблей изготавливали из сосен, отвечающих всем требованиям - корабельных (гладкий, твердый и прочный прямой ствол с минимальным количеством сучков и смолы).

Семяпочки и развивающиеся из них семена лежат "голо", открыто, для них нет закрытых вместилищ, отсутствует завязь. В сравнении с высшими споровыми растениями, размножение семенами ставит голосеменных на более высокий уровень организации.

Голосеменным растениям для размножения не требуется вода, опыление у них происходит с помощью ветра. Этот процесс перестал быть зависимым от капельно-жидкой среды, как было у мхов и у папоротников. Благодаря этому голосеменные получили большое преимущество и смогли расселиться по всей Земле, в том числе в засушливых районах. Они господствовали в юрском периоде, когда климат стал более сухим и жарким.

Обитают голосеменные в местах с холодным климатом и достаточным количеством влаги. Имеются виды, обитающие в жарких странах: растение вельвичия удивительная обитает в пустынях южной Африки.

Строение и жизненный цикл

Жизненный цикл голосеменных состоит из чередования бесполого поколения - спорофита (диплоиден, 2n), и полового поколения - гаметофита (гаплоиден, n). Господствует (доминирует) в цикле спорофит (2n) - это взрослое растение сосны.

Голосеменные относятся к разноспоровым, как и все семенные растения. Они образуют разные споры: крупные женские (мегаспоры) и мелкие мужские (микроспоры). Образуются они в спорангиях, расположенных на спорофиллах, которые собраны в стробилы (шишки) - от лат. strobilus - сосновая шишка.

Мужские шишки (стробилы)

К концу весны у основания молодых побегов образуются мужские шишки (стробилы) - мелкие, собранные в тесные группы, желтого цвета. Чешуи мужских шишек представляют собой микроспорофиллы. Микроспорофиллы - гомологи тычинок, которые крепятся к оси каждой шишки спирально, с нижней стороны, и имеют два пыльцевых мешка - микроспорангия.

Образование мужского гаметофита

Из материнских клеток (2n) в микроспорангии путем мейоза образуются 4 микроспоры (n). Строение микроспоры следующее: она покрыта экзиной (от гр.exo снаружи, вне) - наружная оболочка, изнутри интиной (от лат. intus внутри) - внутренней оболочкой. В составе микроспоры имеются также два воздухоносных мешка, образованных в результате отслоения экзины от интины и возникновения полости между ними.

Микроспора делится, не покидая спорангия, преобразуется в заросток. При делении из ядра микроспоры образуются две клетки. Одна из них превращается в две заростковые клетки (протоллиальные - от греч. проталлиум - заросток) - быстро отмирают и исчезают. Их функция до конца не изучена.

Из другой клетки в ходе митоза также образуются две: антеридиальная, из которой развиваются мужские половые клетки - спермии (неподвижные, без жгутиков в отличие от сперматозоидов), и более крупная вегетативная клетка, из которой в дальнейшем формируется пыльцевая трубка.

Мужской гаметофит сильно упрощен, антеридии отсутствуют. Формируется он прямо внутри микроспоры, которая в итоге превращается в пыльцевое зерно. Совокупность пыльцевых зерен называется пыльца.

При вскрытии (нарушении целостности) микроспорангия, или пыльцевого мешка, пыльца высыпается во внешнюю среду и достигает женской шишки, где, в результате опыления, внутри семязачатка происходит дальнейшее развитие мужского гаметофита.

Образование женского гаметофита

На тех же самых соснах, где расположены мужские шишки, лежат и женские. Весной на верхушке молодого побега появляются мелкие (около 5 мм) красноватые шишки - это женские шишки (стробилы). Состоят они из оси (стержня) , на котором располагаются две чешуи: кроющая и семенная. На верхней стороне у основания семенной чешуи лежат два семязачатка.

Кроющая чешуя представляет собой видоизмененный лист, в его пазухе находится семенная чешуя. Семенная чешуя - видоизмененный боковой побег.

Женские шишки (стробилы)

Именно открыто расположенные семязачатки (семяпочки) служат причиной, по которой этот отдел растений называется - голосеменные.

В женских шишках, в отличие от мужских, каждая чешуя гомологична целой мужской шишке (стробилу). То есть одна чешуя - целой мужской шишке, а не отдельным ее микроспорофиллам (чешуям)!

Молодой семязачаток состоит из нуцеллуса, интегумента и фуникулуса. Нуцеллус (от лат. nucella - орешек) - центральная часть семяпочки, соответствующая мегаспорангию. Интегумент (от лат. integumentum покрывало) - покров семяпочки, вырастающий из ее центральной части - нуцеллуса. В зрелом семени интегумент преобразуется в семенную кожуру. Фуникулус (от лат. funiculus канатик, верёвка) или семяножка - часть семязачатка, соединяющая его с мегаспорофиллом (семенным чешуями).

На интегументе около вершины располагается микропиле (пыльцевход) - через него после опыления пыльцевая трубка проникает в нуцеллус. Между интегументом и нуцеллусом имеется густая жидкость, выступающая из микропиле. Подсыхая, она втягивается внутрь семязачатка и затягивает вместе с собой пыльцу, осевшую на ней.

Образование женского гаметофита

В средней части обособляется спорогенная клетка (2n) (археспориальная - от греч. arche начало и sporá семя). В результате ее митотического деления образуются материнские клетки спор - спороциты (2n), однако и сама археспориальная клетка может выступать в роле спороцита, минуя стадию митоза. Спороциты (2n) делятся мейозом на четыре гаплоидные (n) мегаспоры.

Три мегаспоры отмирают, остается одна, которая многократно делится митозом и формирует эндосперм - запасное питательное вещество. Обратите на этот факт особое внимание: у голосеменных эндосперм гаплоидный (n) и образуется до оплодотворения. Такой эндосперм называется - первичный, он соответствует женскому гаметофиту.

Как и мужской, женский гаметофит весьма упрощен и заключен внутри мегаспоры. На верхушке женского гаметофита (мегагаметофита) образуется архегоний с яйцеклеткой (n). У гнетовых архегонии отсутствуют.

Жизненный цикл

На спорофите (2n) в микроспорангиях из материнских клеток (2n) путем мейоза образуются микроспоры (n). Из микроспоры формируется пыльцевое зерно. Пыльца (пыльцевые зерна (n)) с помощью ветра попадает в женские шишки, где улавливается густой жидкостью между интегументом и нуцеллусом, выступающей из микропиле. Жидкость засасывает пыльцу внутрь семязачатка на нуцеллус (в пыльцевую камеру). После того, как опыление произошло, микропиле зарастает. Чешуи шишки смыкаются и склеиваются смолой.

Семязачатки в этот момент еще не готовы к оплодотворению, так что от момента опыления до оплодотворения проходит около 13 месяцев. За это время в семязачатке формируется эндосперм, женская шишка увеличивается до 3-4 см и приобретает зеленую окраску.

Оказавшись на мегаспорангии, наружная оболочка пыльцевого зерна (экзина) разрывается, из вегетативной клетки в направлении архегония начинает расти пыльцевая трубка. Антеридиальная клетка делится на генеративную (спермагенную) и клетку-ножку антеридия (функция последней до сих пор не изучена). Спермагенная клетка попадает в пыльцевую трубку, а из нее - в архегоний.

Непосредственно перед оплодотворением спермагенная клетка делится на два спермия (n), один из которых отмирает, а другой сливается с яйцеклеткой (n). Образуется зигота (2n), из которой формируется и растет зародыш благодаря эндосперму - запасу питательных веществ.

Окончательно созревают семена к осени на второй год после опыления, к этому моменту женские шишки увеличиваются в размерах до 6 см. Зеленая окраска меняется на серую, чешуйки расходятся, и семена, образовавшиеся из семязачатков, высыпаются. Из семени прорастает взрослое растение - спорофит (2n). Цикл замыкается.

Строение семени

Семенная кожура, защищающая семя от пересыхания и неблагоприятных факторов внешней среды, образована разросшимся интегументом.

Зародыш (2n) формируется в результате митотического деления образовавшейся зиготы. Состоит из зародышевого корешка, стебелька и почечки.

Число семядолей у голосеменных различается - от 2 до 15. Семядоли имеют доступ к запасным питательным вещества (эндосперму).

Запасные питательные вещества накапливаются в эндосперме (n). Особенностью в строении семени голосеменных, по сравнению с семенем покрытосеменных (цветковых) является наличие гаплоидного эндосперма (n). Не забывайте, что эндосперм у голосеменных это производное мегагаметофита (n), исходя из этого становится понятно, почему ткань гаплоидна. У цветковых, в отличие от голосеменных, эндосперм триплоиден (3n).

Фитонциды

Фитонциды (от греч. phyton - растение и лат. caedo - убиваю) - образуемые растениями, биологически активные вещества, убивающие или приостанавливающие размножение других организмов, главным образом - микробов. Обычно выделяются растениями в газообразном виде, к примеру, аллицин у лука и чеснока. Наличие фитонцидов играет крайне важную роль в формировании устойчивости растения к грибным заболеваниям.

Фитонциды имеют медицинское значение, из них изготавливаются некоторые препараты. За лето гектар лиственного леса выделят 2 кг фитонцидов, хвойного - 5 кг, можжевельника - 30 кг! Санатории часто располагаются в сосновых борах, где наблюдается повышенная концентрация фитонцидов. Вдыхание такого воздуха очень полезно при заболеваниях дыхательной системы инфекционной природы (когда возбудителями являются бактерии, грибы).

Значение голосеменных

Трудно переоценить значение голосеменных для человека, они очень важны. Голосеменные - источники высококачественной древесины, продуктов ее переработки. Являются звеном в цепи питания (продуцентами), основой многих биоценозов. Хвойные растения в больших количествах выделяют фитонциды, имеющие медицинское значение. Из смолы хвойных получают канифоль, скипидар, лаки. Кедровых орехи - это семена нескольких видов растений из рода сосна, которые употребляют в пищу.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Каждому таксону растений свойственны определенные особенности, отличающие его от остальных. Что мешает, например, увидеть цветы сосны или того более – попробовать ее плоды? Почему голосеменные названы именно так, а не иначе? Дабы узнать ответы на эти вопросы, следует детально ознакомиться с этим семейством растений
Достаточно старую группу растений (как правило, это вечнозеленые) с наличием семяпочек, но с отсутствием плодолистиков называют голосемянными растениями. Появились они несколько сотен миллионов лет назад в верхнем девоне. На сегодня уже насчитывается более тысячи видов.

Предполагают, что в русской терминологии этот термин был введен профессором А.Н. Бекетовым.

Общая характеристика голосемянных растений

Голосеменные относятся к древней группе семенных растений.

Сегодня можно говорить о саговниковых, гнетовых, гинкговых и хвойных, которые включают четыре современных класса отдела голосеменных. Видоизмененные листья-хвоинки этих растений обладают плотной кожицей с незначительным количеством устьиц. Поверхность покрыта слоем воска. Подобные особенности строения позволяют максимально приспособится к неблагоприятным условиям, существенно снизить испарение воды. Большинство хвойных имеют узкие хвоинки, но существуют и растения с листьями похожими на чешуйки (кипарис).

Особенности голосемянных растений

Голосемянные растения обладают органами: стеблем, корневой системой и листьями. Размножаясь, они производят семена, а не споры и это дает им огромное превосходство, потому как все необходимые для развития зародыша питательные вещества содержаться в семенах. При этом самому зародышу не страшны внешние воздействия, потому как он расположен внутри семени.

Развиваются семена голосемянных растений из семязачатков, внутри которого и происходит оплодотворение. Сам зародыш развивается там же. Если говорить о тканях (фотосинтезирующей, покровной, проводящей, механической, запасающей и образовательной), то у представителей этой группы растений они развиты все.

В списке голосемянных отсутствуют травы. Как правило, это деревья, кустарники или даже лианы. В числе голосемянных большой группой выделяются хвойные растения, которые длительное время на нашей планете имели существенные преимущества в растительном покрове. Листья у них в виде иголок или чешуек. Хвойные растения, образовавшие лес, берут активное участие в почвообразовании. Используются практически все компоненты растения. Начиная от древесины и заканчивая семенами.

Основные признаки голосемянных растений

Характерные отличия голосемянных:

Строение голосемянных растений

Деревья и кустарники, относящиеся к голосемянным нередко отличаются огромными размерами. Одни сильно ветвятся, неся множество мелких (чешуевидных) листьев. А другим присуще слабое разветвление и крупные листья. Строение стебля отличается тонкой корой с четко выраженной в центре ствола сердцевиной (исключением являются старые деревья). Кора, как правило, у представителей хвойных покрыта пузырьками со смоляными каналами, в которых находится эфирное масло.

В ксилеме большинства голосеменных не наблюдаются сосуды, так же, как и во флоэме – клетки-спутницы. Посмотрев с другой стороны, можно отметить более сложное строение тканей голосеменных, по сравнении с тканями папоротникообразных. Все голосеменные называют разноспоровыми растениями; микроспорофиллам и макроспорофиллам свойственно сильно различаться по строению, форме, размерам.

У семенных папоротников (наиболее примитивных) они свободно размещаются на обычных побегах, а вот на остальных голосеменных их можно наблюдать на укороченных побегах, как правило, раздельнополых.

Ареал распространения голосемянных растений

На планете в мезозойскую эру они уверенно господствовали и, как утверждают многие ученые, их происхождение тесно связано с разноспоровыми древнейшими папоротниковидными растениями.

Большая часть голосемянных растений сегодня занимает холодную зону северного полушария, образуя хвойные леса. Если говорить об умеренной или субтропической зоне, то они тоже являются местом их обитания. Речь идет преимущественно о крупных деревьях: ели, сосне, кипарисе, секвойе.

Голосеменные на территории России

Голосеменные растения, среди которых как деревья, так и кустарники, широко распространенные в России. В списке упоминается о следующих представителях этой группы (все они занесены в Красную Книгу России):

Кипарисовые

Можжевельнике прибрежном(Juniperus conferta)
Можжевельнике высоком(Juniperus excelsa)
Можжевельнике вонючем(Juniperus foetidissima)
Можжевельнике твёрдым(Juniperus rigida)
Можжевельнике Сарженте(Juniperus sargentii)
Микробиоте перекрёстнопарной(Microbiota decussata)

Сосновые

Лиственнице ольгинской(Larix olgensis)
Ели Глена(Picea glehnii)
Сосне пицундской(Pinus pityusa) [Pinus brutia]
Сосне густоцветной(Pinus densiflora)
Сосне Палласа(Pinus pallasiana)
Сосне меловой(Pinus sylvestris)

Тиссовые

Тисе ягодном(Taxus baccata)
Тисе остроконечном(Taxus cuspidata)

Размножение голосемянных растений

С помощью семян происходит размножение у всех голосеменных.

В пыльцевом мешке развиваются микроспоры растений. Называют их пыльцевыми зёрнами (пылинками). На женский гаметофит их переносит, как правило, ветер, после чего, попав на мегаспорангий, они прорастают внутрь после. Мегаспорангий, называемый семязачатком, способствует развитию мегаспоры. Семязачаток превращается в семя после процесса оплодотворения мужской гаметой.

Женский гаметофит во многом зависит непосредственно от родительского растения, но и более устойчив к обезвоживанию, чем гаметофит папоротника. При прорастании, окружающий семя питательный запас, используется зиготой. Семена могут длительное время находиться в состоянии покоя, вплоть до наступления благоприятных условий. Может лишь наблюдаться развитие различных приспособлений, облегчающих их распространение.

Плоды голосемянных растений

Существует ошибочное мнение о том, что шишки являются плодами голосеменных растений. На самом же деле плоды формируются исключительно после развития цветка. У растений же, являющихся представителями данного отдела, полное отсутствие таких генеративных органов. Существуют женские и мужские шишке с половыми клетками – гаметами.

Мужские шишки, размещающиеся тесными группками, отличаются зеленоватым или желтоватым цветом и собраны они у побегов. Чешуйки у них мягкие на ощупь, не одревесневают. На короткой оси у мужских колосков располагаются редуцированные микроспорофиллы – кверху загнутые чешуйки. На нижней их части имеются два мешочка, являющимися местом для формирования пыльцы (со спермиями). Пыльца обволакивается оболочкой, содержащей специальные воздушные пузырьки, облегчающие перелет. Все это помогает ветру на дальние расстояния уносить пылинки.

Женские шишки имеют красноватый цвет. Располагаются они в одиночестве на этом дереве. Вот только отдают предпочтение самой вершине веток. Узнать их можно по более крупным размерам или по плотным кроющимся чешуйкам, между которыми развиваются семязачатки. К женскому гаметофиту относят немного удлиненное образование, имеющее два вдавления, где расположены яйцеклетки. Остальная часть служит вместилищем для питательных веществ (эндосперм).

Происхождение голосеменных растений

Прежде чем на земле появились голосеменные растения произошли важные эволюционные события (девонский период). Область репродуктивной сферы знаменовалась возникновением разносноровости, а вот вегетативная сфера – возникновением камбия и появлением древесных форм.

Хорошо сохранившись, вторичная ксилема свидетельствует о камбиальной активности. Следовательно, можно предположить о возникновении камбиальной активности менее 400 млн. лет тому назад. Чуть позже начинают появляться первые известные древовидные формы. Аневрофит германский был одним из первых, которому удалось достигнуть более 10 м высоты. По завершению среднего девона начинают появляться другие древесные растения (например, знаменитый археоптерис).

Именно таким образом стали появляться предпосылки, необходимые для возникновения голосеменных. Такое важное событие в растительном мире произошло в девонском периоде. Доказательством стала находка Дж. Петтита и Ч. Бека (1968г.). Они предоставили миру археосперв, найден в верхнедевонских отложениях, что в Северной Америке. Это древнейшее хорошо сохранившееся семя принадлежало растению, существовавшему боолее300 млн лет тому назад.

Значение голосеменных растении

Голосеменные растения – важное звено в природном цикле и окружающей среде, играющее большую роль и жизни человека.

Древесина широко используется в строительстве, а также в качестве поделочного материала.
Изготовление бумаги (древесина ели).
Промышленное сырье (изготовление спирта, пластмассы, лаков).
Ткань искусственного производства (речь идет о шелке из древесины сосны).
Производство витаминов (например, витамин С, каротин).
Семена кедровой сосны используют для получения пищевого масла и использования в пищу.
Изготовление мебельных изделий, музыкальных инструментов.
Получение смолы и дальнейшее использование ее производных (скипидар, канифоль).
Использование почвы с целью ее закрепления, прекращения эрозийных процессов (сосна).
Озеленение улиц.
Декоративное предназначение.
Именно благодаря растениям этого вида формируются огромные лесные массивы, которые становятся домом для многочисленных видов фауны, способствуют появлению новых видов флоры.

В чем секрет голосемянных растений

В детстве только ленивый не рассказывает загадку о елочке, которая круглый год одним цветом. Действительно, не расстаются со своей листвой на зиму большинство голосеменных. Возникает вопрос: почему?

Голосеменные названы так из-за типа строения генеративных органов. Благодаря своей форме, листья позволяют избежать растению избыточной транспирации.

Устьица запечатывается на зиму смолой, что практически прекращает испарение в этот период. Покрытие хвоинок кутикулой является дополнительной защитой. Но это еще не говорит о полном отсутствие листвы у голосеменных. Хвоинки живут около семи лет, после чего происходит процесс отмирания, а затем появление уже новых. Единственным растением, которому свойственно менять наряд каждый сезон, является лиственница.

Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Семенные растения Голосеменные Покрытосеменные

Споры – мелкие гаплоидные клетки, содержат мало питательных веществ и часто имеют малую жизнеспособность. В связи с этим для прорастания и последующего развития необходимо сочетание многих благоприятных условий. У семенных растений имеется пыльцевая трубка, по которой мужская гамета движется к женской. В семени содержится запас питательных веществ , необходимый на первых этапах его развития. Семенная кожура защищает семя от неблагоприятных природных факторов. Половой процесс у семенных растений не связан с капельно-жидкой средой, что позволило семенным растениям широко распространиться по Земле. Для осуществления полового процесса (оплодотворения) споровым растениям необходима вода. Это ограничивает распространение споровых растений. В чем преимущества семенного размножения над споровым?

Отдел Голосеменные Насчитывают более 700 видов. Впервые появились в девоне, расцвет - в мезозое. Жизненные формы: деревья или кустарники и очень редко - лианы; травянистых растений среди них нет. Хвойные леса называются тайгой. Реликтовые виды: гинкго, секвойя, мамонтово дерево.

? ? ? Органы Голосеменных Стебель Деревянистый Ветвление моноподиальное Проводящая ткань – трахеиды Много смоляных ходов Листья игловидные - хвоя Корень Стержневой Корень часто с микоризой

Листья голосеменных игловидные - хвоя. Листья вечнозеленые, продолжительность их жизни различна: у ели – 5-12 лет, у сосны – 2 года, у лиственницы – 1 вегетационный период. Хвоя разной длины (до 45 см). Листья располагаются поодиночке (у ели), по два (у сосны) или несколько в пучках (у лиственницы). Укороченный побег Хвоя Листья жесткие, покрыты толстым слоем кутикулы. Устьица погружены в углубления, заполненные воском (что уменьшает испарение).

Шишка – видоизмененный побег Половые клетки голосеменных созревают в специальных органах - шишках. Женские шишки располагаются на верхушках побегов, имеют красноватый цвет. Мужские шишки располагаются у основания побегов, мелкие, овальные. зеленовато - желтые Шишки хвойных раздельнополые

На чешуйках мужских шишек развиваются по 2 пыльцевых мешочка. В них созревает пыльца. Пыльца - пыльцевое зерно, состоит из вегетативной и генеративной клеток и 2-х воздушных мешочков, которые придают легкость пыльце. Пыльца легко может переноситься ветром. Вегетативная клетка при попадании на семязачаток, формирует пыльцевую трубку. Генеративная клетка после деления образует два спермия. вегетативная и генеративная клетки воздушный мешочек Мужские шишки Мужской гаметофит крайне редуцирован и представлен пыльцевым зерном.

Женские шишки Состоят из чешуй (1), на которых находятся 2 семязачатка. В семязачатках располагается по одной крупной яйцеклетке (2). На верхушке семязачатка имеется отверстие - пыльцевход, или микропиле (3). 2 3 1 Женский гаметофит крайне редуцирован

Созревшая пыльца разносится ветром и попадает на семязачаток - опыление. После опыления чешуи женских шишек смыкаются и склеиваются смолой. Оплодотворение происходит через 12-14 месяцев после опыления. В оплодотворении участвует только один спермий, второй погибает. В результате оплодотворения образуется зигота. Из зиготы формируется зародыш семени, а семязачаток превращается в семя. В адаптивном отношении чрезвычайно важно, что впервые в эволюции растений процесс оплодотворения становится независимым от капельно-жидкой водной среды. В цикле развития Голосеменных преобладает спорофит.

Семена сосны созревают через полтора года после опыления, а высыпаются из шишек почти через 2 года. Каждое семечко снабжено крылышком – приспособление для распространения ветром. Семена сосны

Сравнение строения сосны и ели

Сравнение строения сосны и ели Сравниваемые признакиСоснаЕль 1. Отношение к светуСветолюбиваТеневынослива 2. Требовательность к почве и влагеНеприхотлива Увлажненная почва, богатая пит. в-вами 3. КронаНа вершине стволаПирамидальная 3. Время жизни хвои2 – 3 года5 – 7 лет 4. Расположение хвои на побегахПо 2 По 1 5. Строение стержневой корневой системыРазвит главный кореньГлавный корень слабый, боковые развиты хорошо

Ответьте на вопросы 1. Почему в лесу нижние ветки сосны отмирают? 2. Почему у ели в лесу сохраняются нижние ветви? 3. Почему ураганный ветер обычно не выкорчевывает сосны, а ломает их стволы? 4. Почему во время бури ветер выкорчевывает ели? 5. Как располагается хвоя на побегах сосны? 6. Как располагается хвоя на побегах ели? 7. Что такое хвоинка? 8. Что такое шишка?

ОТДЕЛ ГОЛОСЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ Класс Гинкговые Класс Гнетовые Класс Саговниковые Класс Хвойные 1 вид Гинкго двулопастное Семейства: Эфедровые Араукариевые Вельвичиевые Семенные папоротники Беннетиты Саговники Семейства: Таксодиевые Тиссовые Кипарисовые Сосновые

Гинкго двулопастный называют живым ископаемым, т.к. его ближайшие виды вымерли десятки миллионов лет назад. Расцвета достигли в меловом периоде мезозойской эры. Реликтовые голосеменные Гинкго Гинкго в дикорастущем виде встречается сейчас только в горах Западного Китая. Это высокое листопадное дерево, достигающее 40 м высотой и 4,5 м в диаметре. Гинкго очень долговечен, доживает до 2000 лет. Класс Гинкговые

Декоративные голосеменные Араукария Класс Гнетовые Семейство Араукариевые Шишки шаровидные до 35 см. максимальный возраст 2000 лет.

Декоративные голосеменные Класс Гнетовые Семейство Вельвичиевые Листья достигают 2–3 м в длину и постоянно нарастают у основания. На верхушке расщепляются и отмирают. Влагу поглощают из густого тумана через многочисленные устьица на обеих сторонах листьев. Вельвичия удивительная

Отпечаток семенного папоротника Декоративные голосеменные Класс Саговниковые Семенные папоротники, в отличие от папоротников обыкновенных, размножаются не спорами, а семенами. Представляют собой промежуточный этап эволюции между папоротниками и цикадовыми растениями, похожими на современные пальмы.

Реликтовые голосеменные Секвойя Секвойи. Их называют мамонтовыми деревьями, так как они вполне могли быть современниками мамонтов. Продолжительность их жизни достигает 5 000 лет! Семейство Таксодиевые Класс Хвойные

Декоративные голосеменные Тисс ягодный Класс Хвойные Семейство Тиссовые

Декоративные голосеменные Кипарис Можжевельник Класс Хвойные Семейство Кипарисовые Туя

Декоративные голосеменные Ель голубая Класс Хвойные Семейство Сосновые Характерная особенность пихт: шишки у них, в отличие от других хвойных, растут вверх, а хвоя плоская. Пихта

Сосна кедровая (Кедр) Отдел голосеменные Лиственница Класс Хвойные Семейство Сосновые

Значение голосеменных В природе: Формируют сообщества, называемые хвойными лесами. Имеют водоохранное и противоэрозийное значение. Хвоя, молодые побеги, семена шишек – пища многим животным. Для человека: Древесина – ценное сырье для целлюлозно-бумажной промышленности. Древесина - сырье для получения канифоли, скипидара, спирта, бальзамов, эфирных масел для парфюмерной промышленности. Древесина лиственницы используется на шпалы и телеграфные столбы. Хвоя – источник витаминов, эфирного масла. Имеют декоративное значение.

Краткое описание документа:

Презентация "Классификация растений. Голосеменные" представляет собой электронное учебное пособие, которое можно использовать при изучении ботаники, подготовке к ГИА, подготовке к единому государственному экзамену, подготовке к предметной олимпиаде. Презентация раскрывает характерные особенности строения, жизнедеятельности и цикла развития голосеменных. Особое внимание уделено преимуществам семенного размножения над споровым. Представленный материал о многообразии и значении голосеменных способствует развитию познавательных интересов обучающихся.

Читайте также: