Поиск
  • Елена Солопова

Голосеменные растения

Пост обновлен 18 апр. 2019 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Распространены по всему земному шару. Известно около 800 видов. Исключительно древесные высшие растения (деревья, кустарники, лианы), не имеющие цветков и плодов, но способные к образованию семян. Свое название эти растения получили благодаря тому, что их семена лежат открыто (голо) на поверхности чешуй шишек, а не в плодах, как у цветковых растений. В цикле развития преобладает бесполое поколение (спорофит). Половые поколения (гаметофиты – мужской и женский) сильно упрощены: мужской гаметофит представляет собой пылинку, а женский – заросток. Среди растений отдела Голосеменные много древних видов, как вымерших, так и современных.


ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ

Имеют корень, стебель и листья. У большинства из них имеются хорошо развитые ткани: фотосинтезирующие, проводящие и образовательные. Стебель включает кору, древесину и слабовыраженную сердцевину. В древесине нет сосудов и механической ткани. Проводящая ткань представлена трахеидами, которые выполняют также механическую функцию.



В стебле есть смоляные ходы, в которых образуется живица, выполняющая защитную функцию (при повреждении ствола на его поверхности затягивает рану).



Стебель голосеменных способен расти в толщину вследствие деления клеток камбия. Листья у большинства представителей голосеменных чешуевидные или игольчатые (хвоя).


Листья покрыты кутикулой, устьица глубоко погружены в ткань листа, что уменьшает испарение воды. Листья сменяются постепенно, через 2-6 лет.



На молодых побегах образуются шишки



У можжевельника – «шишкоягоды»



МНОГООБРАЗИЕ



РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ (на примере сосны)

Пыльца образуется в мужских шишках, семязачатки -в женских. Опыление происходит с помощью ветра. Семена голосеменных развиваются из семязачатков (это многоклеточные образования, в которых развиваются яйцеклетки) после того, как произойдет оплодотворение (слияние спермия с яйцеклеткой). Голосеменные размножаются и расселяются по земной поверхности с помощью семян, которые распространяются ветром (у большинства семян есть пленчатые крылышки)



Спорофит у голосеменных – многолетнее растение. Весной на побегах образуются мужские и женские шишки (видоизмененные побеги). Мужские шишки зеленовато-желтого цвета, собраны в густые колосовидные «соцветия». На нижней стороне их чешуек находятся по 2 микроспорангия – пыльцевых мешка. В них мейозом образуются микроспоры, из которых развивается и созревает пыльца (мужской гаметофит). Пыльцевые зерна овальной формы, имеют по два воздушных пузырька, способствующих переносу пыльцы ветром. Красноватые женские шишки крупнее мужских. Они располагаются поодиночке на верхушках молодых побегов и имеют наружные (кроющие) и внутренние (семенные) чешуи. На внутренней стороне каждой семенной чешуи образуются по два семязачатка (семяпочки), из которых впоследствии развиваются семена. Семязачаток – это спорангий, окруженный покровами, которые на вершине не смыкаются, образуя пыльцевход. В спорангии формируется мегаспора, которая прорастает в женский гаметофит с гаплоидным набором хромосом. На нем формируются 2 архегония с женскими яйцеклетками. Созревшая пыльцы переносится ветром на семязачатки женских шишек (в конце мая – начале июня), после чего их чешуи склеиваются смолой. От опыления до оплодотворения проходит 12 месяцев. В результате ряда митозом в пыльцевых зернах образуется 2 спермия и пыльцевая трубка. Она проникает внутрь семязачатка. По ней проникают два спермия: один из них сливается с яйцеклеткой, а второй погибает.




Из зиготы развивается зародыш семени (состоит из зародышевого корешка и верхушечных меристем на обоих концах). Эндосперм образуется в семязачатке до оплодотворения. Семя состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры.




СОСНА ОБЫКНОВЕННАЯ

Сосна обыкновенная произрастает в европейской части России, в Сибири и на Кавказе. Ее высота может достигать 20-40м, а продолжительность жизни составляет 350-400 лет.

Сосны – светолюбивые деревья, поэтому в лесах их кроны сосредоточены только на самой верхушке.

На открытых пространствах сосны бывают обычно более низкие, «коренастые», с раскидистыми кронами. Ствол сосны сверху медно-красный, блестит на солнце; снизу кора коричневая.

У молодые сосен наиболее крупные ветви сближены в мутовки, по числу которых можно определить возраст дерева. Растут молодые деревья очень быстро, увеличиваясь на 30-50 см в год.



Листья у сосны, как и всех хвойных, игловидные (хвоинки длиной 3-7см, острые, выпуклые с одной стороны и круглые с другой), сизо-зеленые. Они расположены по две на сильно укороченных побегах. Сосны -вечнозеленые растения, их хвоя не опадает на зиму. Хвоинки у обыкновенной сосны живут 2-3 года, а затем опадают вместе с укороченными побегами. Они очень узкие и длинные; снаружи покрыты плотной кожицей, в которой мало устьиц. Сосна экономно испаряет влагу и легко переносит засуху.



Сосны неприхотливы к почве. Они растут на песках, меловых горах, голых скалах и болотах. В зависимости от местообитания меняется их корневая система. У растений, растущих на песках, корни глубоко уходят в землю, а на болоте они располагаются в поверхностном слое почвы.

Весной на молодых ветках развиваются шишки двух типов. Зеленовато-желтые – мужские шишки – собраны тесными группами у оснований побегов. Красноватые одиночные – женские. Эти шишки находятся на вершинах побегов, они растут и древеснеют. Сначала шишки становятся зелеными, затем – коричневыми. Семена созревают через полтора года года после опыления, а высыпаются из шишек через два года. Семена имеют пленчатые крылышки и распространяются с помощью ветра. Шишки сосны обыкновенной небольшие, длинной 4-6см.



ЕЛЬ

К роду елей относятся 45 видов. Есть ели с голубоватой, синевато-белой и золотисто-желтой хвоей. Стволы достигают 2м в диаметре, а их высота – 40-50см. Продолжительность жизни до 500лет.



Ель- теневыносливое дерево. Хорошо растет только на богатой питательными веществами, увлажненной почве. Главный корень развит слабо. Боковые корни располагаются в поверхностных слоях почвы, поэтому ветер иногда валит еловые деревья, выдирая их с корнями. Ель образует стройную пирамидальную крону. Ствол прямой, крупный, покрытый красновато-коричневой корой. Хвоинки короткие, жесткие, четырехгранные, острые. Хвоя сидит отдельными иглами, оставаясь на ветвях 5-7 лет.



У ели образуются мужские и женские шишки. Женские шишки, фиолетова-красные или зеленоватые, появляются на концах прошлогодних побегов, торчат вертикально. Зрелые шишки (длиной 10-15см) свисают вниз. Мужские шишки имеют желтовато-бурую окраску и расположены ниже женских шишек.



Семена созревают осенью в первый год жизни. Семя крылатое. После высевания семян (январь -март) шишки опадают.



ЛИСТВЕННИЦА

Широко распространена в России, особенно в Сибири. Лиственница достигает в высоту 30-40м, ствол в диаметре до 2м. Живет 400-500 лет.

Это очень светолюбивая и холодостойкая порода. Может расти на сухих песках, каменистых, заболоченных и мерзлых почвах. Ветки редкие. Листья представляют собой мягкие плоские иголки, сидят пучками или вьются спиральками. Держатся они всего год. Каждую осень лиственница сбрасывает свои иголки, а весной вырастает новая хвоя. Хвоинки светло-зеленые, не имеют плотной кожицы.



Крона лиственницы рыхлая, ажурная, пропускает много света. Весной на изумрудных ветвях появляются женские и мужские шишки – красные, зеленые и желтые, - похожие на колоски.




После опыления шишки темнеют, становятся похожими на сушеные грибы.



В конце лета или ранней осенью лиственница предстает в праздничном золотисто-оранжевом наряде. После первых крепких заморозков золотистая хвоя опадает.



Древесина тяжелая, смолистая, крепкая, не боится воды (не загнивает в воде).


МОЖЖЕВЕЛЬНИК

Небольшое деревце или кустарник. Листья игольчатые и колючие. Чешуйки женских шишек, сочные и мясистые, срастаются и образуют шишкоягоду, которая созревает на второй год. Шишкоягоды синего цвета, покрыты восковым налетом, не раскрывающиеся, с плотно сомкнутыми мясистыми чешуями, шаровидные или удлиненные, с 1-10 семенами, раздельными или сросшимися.



Многие можжевельники светолюбивы, большинство отличается засухоустойчивостью и нетребовательностью к почвенным условиям, хотя лучше развиваются на легких и питательных почвах. Холодоустойчивость видов весьма различна, и наряду с видами вполне устойчивыми даже в арктической зоне есть виды, которые могут расти только в субтропическом климате.

Можжевельник растет очень медленно, а живет до 2 тысяч лет.



СЕКВОЙЯ ВЕЧНОЗЕЛЕНАЯ

Секвойя – самое высокое вечнозеленое однодомное дерево. Средняя высота – 90м, а рекордная – 140м. диаметр ствола достигает 6-8м. Зрелость наступает в 400-500 лет, живут до 1500 лет, самому старому из известных деревьев около 2200 лет.

Крона конической формы, ветви растут горизонтально или с легким наклоном вниз. Кора очень толстая, до 30см толщиной, и сравнительно мягкая, волокнистая, красно-коричневого цвета сразу после ее снятия (отсюда название «красное дерево»), со временем темнеет. Кора, как губка, впитывает воду секвойя не боится пожаров).



Корневая система состоит из неглубоких, широко раскинувшихся боковых корней. Листья голубовато-серого цвета, 1,5-2,5см в длину, вытянутые и плоские у молодых деревьев, со стрелками в тенистой нижней кроне у старых деревьев, и чешуевидные, 0,5-1см в длину, вверху кроны старых деревьев. Шишки яйцевидной формы, 1,5-3,2 см в длину, с 15-25 спирально закрученными чешуйками; опыление происходит в конце зимы, созревание семян спустя 8-9 месяцев. В шишке 3-7 семян, каждое из которых имеет 3-4 мм в длину и 0,5мм в ширину. Семена высыпаются, когда шишка высыхает и открывается. Древесина красивая, стойкая к гниению (используется в судостроении).

Секвойи вечнозеленые прижились на берегах Черного моря, в Крыму и на Кавказе.



СЕКВОЙЯ – ДЕНДРОН, ИЛИ ГИГАНТСКАЯ СЕКВОЙЯ (МАМОНТОВО ДЕРЕВО)

Секвойядендрон, или мамонтово дерево, - название вид получил из-за исполинских размеров и внешнего сходства его огромных свисающих ветвей с бивнями мамонта. Мамонтово дерево выглядит как огромное проросшее полено, поставленное торчком. Благодаря идеальным условиям для роста (мягкая влажная зима и сухое жаркое лето) мамонтово дерево очень быстро растет и может достигать высота 80 метров и выше.



В разном возрасте растение выглядит по-разному. Молодое дерево лет ста похоже на темно-зеленую пирамиду. Просвечивающий красноватый ствол покрыт ветвями от самой земли до вершины.



Со временем ствол оголяется и становится толстым. Известно, что на одном пне мамонтова дерева свободно помещаются 30 человек. А в одном из парков Америки в стволе этого дерева пробит тоннель, через который свободно проезжают автомобили. Волокниста кора мамонтова дерева, иногда толщиной до 60 см, является его основной защитой. Эта плотная ткань является практически непроницаемой для лесных пожаров и насекомых-вредителей.



ГИНКГО ДВУЛОПАСТНЫЙ

Листопадное двудомное дерево, достигающее 30-45 м высоты, со стройным коричнево-серым стволом (диаметр до 2м). Имеет хорошо развитую корневую систему, устойчиво к сильным ветрам и снежным заносам. Некоторые деревья достигают возраста 2500 лет. Крона молодых растений широкопирамидальная, с мутовчатым расположением основных ветвей, отходящих от ствола почти под прямым углом; с возрастом вершина ее притупляется и крона расширяется. Мужские растения более стройные, с пирамидальной кроной, женские – с более широкой и округлой. Ни одно из современных голосеменных растений не имеет таких декоративных листьев, как дерево гинкго.

Они вееровидные, часто рассеченные на две глубокие лопасти (это отражено в видовом названии), кожистые, голые, слегка гофрированные по краю, сизовато-зеленые, на длинных черешках (до 10см). листья (ширина пластинки 5-8см) расположены одиночно или пучками на укороченных побегах.



Осенью они окрашиваются в красивые золотисто-желтые тона, придавая дереву незабываемый облик.



На мужских растениях созревает пыльца в небольших зелено-желтых сережковидных образованиях.



На женских растениях образуются два семязачатка на длинных ножках. Образование пыльцы и семязачатков впервые происходит на 25-30 году жизни. 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 крупные, округлые, с мясистым покровом (напоминают абрикос), однако обладают неприятным запахом прогорклого масла (его дает масляная кислота) и жгуче-вяжущим вкусом.



ЗНАЧЕНИЕ ГОЛОСЕМЕННЫХ

1. Образуют леса, создают условия для жизни разнообразным представителям органического мира

2. В экосистемах являются продуцентами

3. Сосны закрепляют сыпучие пески (почвозащитное значение)

4. Участвуют в почвообразовании

5. Задерживают таяние снега, обогащая почву влагой



6. Древесину используют как ценный строительный и поделочный материал, топливо, источник получения смол, канифоли, эфирных масле, дубильных веществ, лекарственных средств, скипидара и живицы.

7. Из древесины получаются искусственные волокна, бумагу.



8. Выделяют фитонциды (обладают способностью подавлять развитие болезнетворных бактерий)

9. Являются декоративными растениями

10. Из семян сибирской сосны получают кедровое масло




Просмотров: 24

© 2016 «Биология on-line».

  • Vkontakte Social Icon