Голосеменные – это древний отдел растений, которые характеризуются наличием семязачатков с последующим развитием семени, но не образуют цветков и плодов. Это главные признаки голосеменных. Наиболее древние и примитивные представители этого отдела появились в позднем девонском периоде от одного из видов папоротников. В конце палеозойского периода голосеменные достигли расцвета, при этом в процессе эволюции вытеснив споровые растения. До наших дней в природе сохранились лишь немногие представители этой группы, так как голосеменные являются предками наиболее распространенных в настоящее время цветковых (покрытосеменных) растений, более приспособленных к жизни на Земле.

Отличие покрытосеменных от голосеменных состоит в том, что у покрытосеменных растений семена расположены в завязи, а у голосеменных – семяпочки, позднее трансформирующиеся в семена, не имеют изолированного вместилища, а покрыты тонкими чешуйками и прикреплены к стержню.

Отдел голосеменных растений включает 4 класса: хвойные, гинкговые, гнетовые, саговниковые. К голосеменным относятся около 800 современных видов. Преобладающее большинство видов этого отдела (более 500) составляют класс хвойных растений, появившихся на наше планете в конце карбонового периода. Они произрастают на всех континентах. Почти 95% лесов Земли состоят только из хвойных деревьев или являются смешанными.

Голосеменные растения

Большинство голосеменных являются вечнозелеными растениями, редкие виды относятся к листопадным деревьям либо кустарникам, некоторые представляют собой лианы. Растения данного отдела имеют листья различной формы: от чешуевидной, игольчатой до разветвленной, двулопастной, перистой. Строение семян голосеменных сходно. У этих растений семязачатки (семяпочки), состоящие из мегаспорангия и защитной оболочки, расположены открыто на внутренней стороне чешуевидных листьев. У хвойных такие листья с прилегающими семяпочками представляют собой подобие спирали и формируют шишку. Таким образом, семена растений вышеописанной группы как будто голые, завязи нет, отсюда происходит название – отдел голосеменные.

У хвойных есть мужские и женские шишки, к примеру, у однодомной сосны они расположены на одном растении. Оплодотворение женского гаметофита мужским и начальные этапы развития спорофита осуществляются внутри семязачатка. Из зиготы образуется зародыш семени. Зрелое семя окружено защитной оболочкой и содержит зародыш, состоящий из корешка, почечки и зародышевых листьев (семядолей), а также запас питательных веществ, которые необходимы при прорастании. Все голосеменные размножаются семенами.

Саговники — древняя группа семенных растений
Сюда относятся растения, по общему виду похожие на пальмы. Ствол их обыкновенно толстый, но не высокий, редко достигающий высоты 20 м, цилиндрический, иногда клубневидный, почти никогда не ветвится за некоторым исключением. На поверхности он весь усажен остатками листовых черешков, на конце несёт крону крупных перистых кожистых, иногда колючих листьев. У некоторых видов молодые листья завиты в спираль как у папоротников. Органы размножения (стробилы) имеют очень простое устройство и раздельнополы, причём мужские и женские располагаются на разных растениях (то есть растения двудомные). Саговники встречаются исключительно в тропической и субтропической зонах обоих полушарий.

Гнетовидные — отдел сосудистых растений, по своему жизненному циклу близких к саговникам, но имеющих более сложные репродуктивные органы и по ряду признаков приближающихся к цветковым растениям. Это деревья, кустарники, лианы, своеобразные формы с клубневидным стволом, листьями, как у лавра или редуцированными до мелких чешуек, а также (у вельвичии) ремневидными, в течение всей жизни растения нарастающими основаниями и отмирающими на верхушке. Характерно супротивное или перекрестно-парное листорасположение. Подобно покрытосеменным, гнетовые имеют сосуды в проводящих тканях. Репродуктивные органы в виде шишек, сережек, колосков, собранных в метельчатые соцветия. Их элементы в типичном случае располагаются мутовками. Мужские «цветки» нередко имеют недоразвитую семяпочку, функционирующую как нектарник. Нормально развитые семяпочки с двумя или тремя покровами, образующими наружный пыльцевход. Пыльцевые зерна ребристые или гладкие, у современных форм безмешковые. В довершение сходства с покрытосеменными, гнетум и вельвичия не имеют оформленных половых органов — архегониев. Оплодотворение происходит в многоядерных зародышевых мешках.

Три рода, относящиеся к отделу Гнетовидные, сильно отличаются друг от друга:

Вельвичия удивительная. Растение с очень необычным внешним видом. Одревесневший полый стебель вельвичии, похожий на перевернутый конус, диаметр которого может быть больше метра, почти полностью погружён в песок; сверху от него отходят в противоположном направлении два листа, которые своим основанием растут на протяжении всей жизни растения (лист может достигать 8 м в длину и почти 2 м в ширину). Растение встречается в пустынях Намибии и юга Анголы.

Род Гнетум. Лианы, реже кустарники или деревья, своими вегетативными органами похожие на покрытосеменные растения. Содержит примерно 40 видов, распространенных во влажных тропических лесах Юго-Восточной Азии, Океании, Центральной Африки и Америки.

Род Хвойник, или Эфедра. Состоит из 67 видов кустарников и полукустарников (изредка деревьев), растущих в Средиземноморье, в Азии, на западе Северной Америки и в Южной Америке. Листья чешуевидны, из-за этого представители рода похожи на хвойные растения.
Из современных гнетовых только эфедра имеет широкое распространение, встречаясь в засушливых областях, на побережьях морей, на склонах гор.

Гинкговые, как декоративное растение, растёт на Черноморском побережье Кавказа (например, в Сочи им обсажена Абрикосовая улица). В настоящее время культивируется в большинстве ботанических садов и парков субтропической Европы и Северной Америки Гинкго двулопастный — дерево высотой до 40 метров и диаметром ствола до 4,5 м. Крона вначале пирамидальная, с возрастом разрастается. Это листопадное растение с уникальной для современных голосеменных формой листьев — вееровидной двулопастной пластинкой шириной 5—8 см, на тонком черешке длиной до 10 см. Жилки с дихотомическим ветвлением. Развиваются листья на длинных побегах поодиночке и быстро, либо на укороченных группами по 2—4 медленно Растение двудомное, на мужских растениях в серёжковидных собраниях спорангиев (колосках) развивается пыльца. На женских растениях на длинных ножках развиваются по два семязачатка. Опыляются растения ветром поздней весной. Через несколько месяцев после этого, осенью, у опыленных семязачатков происходит оплодотворение, из них созревают желтоватые семена и опадают, зародыш в них развивается уже после опадения. Семена несколько напоминают абрикос, однако обладают неприятным запахом прогорклого масла (его даёт масляная кислота), они округлые Обычно имеют хорошо развитую корневую систему, хорошо устойчивы к сильным ветрам и снежным заносам. Некоторые деревья достигают возраста 2500 лет. Осенью листья желтеют и быстро опадают.

Хвойные — русское название указывает на самый распространённый в этом классе тип листа — игловидную хвою, хотя части видов характерны чешуевидные листья и встречаются представители с ланцетными и овальными. Листья располагаются поочерёдно, редко мутовчато. У многих представителей класса два типа побегов — обычные удлинённые и укороченные, на которых хвоя располагается пучками. Ветвление чаще моноподиальное (один главный ствол и мутовки ветвей). Характерны смоляные ходы. Семена созревают между жёсткими чешуйками сложного "соцветия" (стробила) — шишки. Иногда шишки имеют сочные чешуйки и стробил похож на ягоду (шишкоягоды можжевельника), а иногда шишки вообще нет, семена созревают по 1-2 на сочных ножках или окружённые сочным присемянником. Женские и мужские шишки могут располагаться на одном и том же дереве или на разных, опыляются хвойные ветром, семена разносятся также ветром (тогда они мелкие и с крылышком), или животными. Обычно Хвойные – однодомные растения (мужские и женские шишки развиваются на одном дереве), реже они двудомные (женские и мужские шишки развиваются на разных деревьях).

Микроспорофиллы очень редуцированы, чешуевидные или щитковидные. На каждом микроспорофилле образуется от 2 до 15 микроспорангиев. В микроспорангии образуется спорогенная ткань, окруженная со всех сторон тапетумом – слоем клеток, которые доставляют питательный материал для развивающихся микроспор. Число образующихся в микроспорангии микроспор обычно очень велико, они очень легкие, что помогает их распространению ветром. Из каждой микроспоры развивается мужской гаметофит – половое поколение растений, жизненный цикл которых проходит с чередованием полового и бесполого поколений.

Среди хвойных преобладают вечнозеленые, но есть и листопадные (лиственница). Все хвойные — древесные растения (деревья и кустарники), но очень различны по величине По гигантским размерам первое место принадлежит секвойе вечнозеленой, Это самое высокое дерево в мире. Его средняя высота более 90 м, а рекордная – 117 м; диаметр ствола может достигать 11 м. По толщине ствола секвойя уступает только мексиканскому болотному кипарису и мамонтову дереву Среди карликовых Хвойных первенство принадлежит новозеландскому дакридиуму рыхлолистному высота которого менее 1 метра. Хвойные образуют леса на обширных пространствах Северной Евразии и Северной Америки, а также в Южном полушарии, где их лесообразующая роль особенно значительна в Австралии и Южной Америке. В России хвойные леса занимают около 75 % всей площади лесов.

Типичные представители — кедр, кипарис, пихта,можжевельник, лиственница, ель, сосна, секвойя, тис и каури. Хвойные растения произрастают в диком виде почти во всех частях света. Часто они преобладают над другими растениями, например, в таких биомах, как тайга. Хвойные растения имеют неоценимое экономическое значение, в основном в качестве лесоматериала и сырья для производства бумаги. Древесина хвойных относится к типу так называемых «мягких» пород.

Электронный адрес для связи admin@vseobiology.ru

© 2015-2017 https://vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

Заказать курсовую

^ Наверх