Какие растения не относятся к голосеменным

Голосеменные

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

• Деревья и кустарники

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 – мироспорангия.

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

Семя голосеменных состоит из:

Семенной кожуры

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).

Запас питательных веществ

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.

©Беллевич Юрий Сергеевич

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.

Какие растения относятся к голосеменным

«В лесу родилась елочка, в лесу она росла», — знакомая песенка из детства? Сразу вспоминаешь заснеженные улицы, морозный воздух, мандарины и конечно же новогоднюю царицу праздника, украшенную всем, что имелось в доме. А совсем недавно, услышав знакомые слова, невольно задумался о елочке, как растении, принадлежащему к голосеменным.

Что за вид такой голосеменный

Из самого названия можно догадаться, что это растения с оголенными семенами. Они просто не покрыты такой привычной оболочкой, по-простому, не прячутся внутри плода. А плод этих растений — всем знакомая шишка, часто изображенная в новогодней символике. Интересно, что вода не имеет никакого участия в процессе их оплодотворения, семена лишь разлетаются на ветру. Хвоя и есть листьями, защитой для этого вида. Не новость, что это вечнозеленые растения, украшающие своей цветовой гаммой зимний лес.

Виды голосеменных растений

Интересно, что не одна наша елочка относится к этому виду.

Различают такие виды:

• хвойные (наши любимые ель и сосна);
• гинкговые (гинкго двулопастный);
• гнетовые (такие интересны названия как эфедра и вельвичия);
• саговниковые (единственный саговник завитой).

Что посадить на даче

Для меня дача — это возможность отдохнуть жарким летом в тени и насладиться чистым воздухом. А какие растения прекрасно справятся с поставленной задачей? Конечно же, хвойные.

Виды любимых хвойных, кроме ели и сосны:

1. Пихта. Очень похожа на ель, но ее хвоя более темная, плоская и мягкая. Такая взрослая красавица не только украсит любую дачу, но и очистит воздух всего участка.
2. Лиственница. Ее хвоинки собираются целыми пучками по 20-40 штук на укороченных побегах. Пышная голосеменная придаст эффекта наполненности пространства.
3. Можжевельник. Имеет вполне обычную колючую хвою. Но сам ствол достаточно крепок, прочен и неуязвим, что вызывает чувство надежности и защищенности.

Приятно, что красотой голосеменных можно наслаждаться в независимости от времени года. Пусть это новогодний праздник либо же жаркий отпуск — впечатления останутся надолго.

Друзья, вы часто спрашиваете, поэтому напоминаем! 😉

Авиабилеты — сравнить цены от всех авиакомпаний и агентств можно тут!

Отели — не забываем проверять цены от всех сайтов бронирования! Не переплачивайте. Это тут!

Аренда авто — тоже агрегация цен от всех прокатчиков, все в одном месте, идем сюда!

Ох, мне никогда не забыть школьную лабораторную по голосеменным растениям. 🙂 Все дело в том, что моя соседка по парте в качестве вывода в конце работы использовала следующую фразу: “Голосеменные растения называются так, потому что у них плод сидит закрыто в шишке”. Смеялся весь класс, смеялась учительница, и смеялась сама соседка. Зато тему голосеменных я помню до сих пор так, словно только вчера сидела за школьной партой.

Немного об эволюции

Если говорить о голосеменных растениях, то в эволюционном плане они являются предшественниками покрытосеменных. Чтобы было понятнее, покрытосеменные – это все растения, у которых семена завязываются из цветков. А вот у голосеменных цветков не бывает. Есть мужские и женские шишки, и в последних посредством опыления завязываются семена. То есть, фактически, эти самые семена ничем не защищены, кроме чешуек на тех самых шишках.

Какие растения считают голосеменными

Запомнить, какие растения относятся к голосеменным, очень просто. Итак, вот основные признаки:

• среди них встречаются только кустарники, деревья и несколько видов лиан;
• это не может быть трава;
• обязательное формирование шишек;
• листья преимущественно игольчатые или чешуйчатые (реже – трех- или четырехгранные);
• большая часть является вечнозелеными.

На сегодняшний день ученые выделяют более десяти сотен различных видов, которые растут практически во всех климатических поясах. Причем большая часть из них относится к представителям хвойных растений.

Интересно знать

Вот еще несколько интересных фактов о голосеменных:

1. Первые голосеменные растения появились почти 400 миллионов лет назад.
2. Большая часть представителей этого класса является вымершей.
3. Период созревания семян может достигать 1.5 лет.
4. В хвойных лесах количество болезнетворной микрофлоры меньше почти в 9 раз по сравнению с лиственными.
5. Листья голосеменных содержат очень большое количество витаминов и микроэлементов.

Кстати, у наших предков специальным образом заваренная хвоя выполняла роль витаминного коктейля. А сибиряки и по сей день продолжают ее использовать.

Какие растения не относятся к голосеменным

Отдел голосеменные

Главные признаки отдела

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

Отдел голосеменных содержит 4 современных класса.

• Класс саговниковые (100 видов, внешне напоминают пальмы).
• Класс гнетовые (70 видов) отличается наличием вокруг шишек покрова, похожего на околоцветник, а во вторичной ксилеме – сосудов. Представители: гнетум, эфедра, вельвичия удивительная.
• Класс гинкго. 1 вид – гинкго двулопастной, возраст вида составляет около 80 миллионов лет (относится к «живым ископаемым»).
• Класс хвойные (около 500 видов) – в основном крупные деревья (сосна, ель, пихта, лиственница, кедр), которые в умеренных широтах северного полушария образуют тайгу.
  • Листья в виде игл, покрыты мощной кутикулой, устьица погружены вглубь листа, все это уменьшает испарение воды. Большинство хвойных – вечнозеленые растения, встречаются листопадные, например, лиственницы.
  • В древесине, коре и листьях имеются смоляные каналы. Застывая на поверхности, смола заживляет повреждения, препятствует проникновению грибов, короедов и т.д.

Тесты

120-01) У хвойных растений листья имеют немного устьиц и покрыты плотной кожицей. Это эволюционное приспособление к
А) быстрому транспорту веществ внутри растения
Б) ускоренному фотосинтезу
В) экономному расходованию влаги
Г) увеличению продолжительности жизни

120-02. К голосеменным растениям относятся
А) сосна и липа
Б) можжевельник и берёза
В) лещина и лиственница
Г) сосна и лиственница

120-03. Для голосеменных не характерно наличие
А) древесных форм
Б) однолетних трав
В) многолетних кустарников
Г) созревания семян в шишках

120-04. К отделу Голосеменные относится
А) лиственница сибирская
Б) мох сфагнум
В) хвощ полевой
Г) лютик ползучий

120-05. Голосеменные растения, в отличие от покрытосеменных, имеют
А) листья
Б) плоды
В) семена
Г) шишки

120-06. Хвойные — более высокоорганизованные растения, чем папоротники, так как у них в процессе эволюции появились
А) гаметы
Б) семена
В) придаточные корни
Г) листья в форме иголок

120-07. Представитель какого отдела царства Растения изображен на рисунке?

А) Голосеменные
Б) Покрытосеменные
В) Папоротниковидные
Г) Моховидные

120-08. Смола служит хвойным растениям для
А) запаса веществ
Б) защиты
В) питания
Г) привлечения симбионтов

120-09. Растения отдела голосеменных НЕ имеют
А) семян
Б) листьев
В) плодов
Г) шишек

120-10. Для голосеменных растений, в отличие от покрытосеменных, характерно
А) размножение семенами
Б) автотрофное питание
В) наличие вегетативных органов
Г) отсутствие цветка

120-11. Какое приспособление к уменьшению испарения воды сформировалось у хвойных растений в процессе эволюции?
А) мощная крона
Б) развитая корневая система
В) небольшое число устьиц
Г) быстрое передвижение воды по сосудам

120-12. К голосеменным растениям не относятся
А) можжевельник и ель
Б) сосна и лиственница
В) дуб и тополь
Г) пихта и кедр

120-13. К голосеменным растениям относятся
А) ель и берёза
Б) орешник и верба
В) кипарис и сосна
Г) лютик и клевер

Источники:

http://studarium.ru/article/33
http://travelask.ru/questions/560070-kakie-rasteniya-otnosyatsya-k-golosemennym
http://www.bio-faq.ru/bio/bio120.html