Из истории Голосеменные - наиболее древняя группа семенных растений. Появились они на Земле свыше 350 млн. лет назад, задолго до возникновения покрытосеменных. Отпечатки семенных папоротников находят в глубоких слоях земной коры. Особенности голосеменных растений – 700 видов • Главной особенностью этих растений является размножение с помощью семян. • Семена развиваются из семязачатков (семяпочек) и лежат открыто (голо) на чешуях женских шишек. • Отсюда и название – голосеменные. • Другая особенность голосеменных растений – полная независимость процесса оплодотворения от присутствия воды благодаря появлению пыльцевой трубки, по которой мужские гаметы движутся к женской. Строение голосеменных • Голосеменные имеют стебель, корень и листья. • Они образуют семена, с помощью которых размножаются и распространяются. • Наличие семян создаёт этим растениям огромное преимущество перед споровыми. Классы голосеменных • Отдел голосеменных объединяет 6 классов: семенные папоротники, саговниковые, беннетитовые, гнетовые, гинкговые, хвойные. • К настоящему времени семенные папоротники, беннетитовые полностью вымерли и об их существовании свидетельствуют лишь отпечатки и окаменелости различных органов этих растений. • Из гинкговых до наших дней дожил всего один вид - гинкго двулопастный. Самый многочисленный и наиболее распространенный класс современных голосеменных хвойные. Их насчитывают всего около 560 видов, несмотря на то, что по древности хвойные превосходят все ныне живущие голосеменные. Самые древние из хвойных - растения семейства сосновых (сосна, ель, пихта и др.). Они существуют более 300 млн. лет и сохранили основные черты строения своих предков. Задание 1: изучение внешнего вида побегов. А) Рассмотрите внешний вид веток сосны и ели. Укажите их основные различия между собой. Б) Сравните хвоинки сосны и ели, их форму и окраску. СОСНА ЕЛЬ Задание 2: Изучение строения шишек. ЕЛЬ А) Рассмотрите шишки сосны, ели и лиственницы. Укажите их различия. Б) Рассмотрите семена хвойных. ЛИСТВЕННИЦА В) Зарисуйте семена и подпишите их части. СОСНА ВЫВОД: 1.Чем является шишка хвойных? 2.Почему хвойные имеют три названия: Голосеменные, Хвойные, Вечнозелёные? Заполните таблицу: «Черты различия Папоротникообразных и Голосеменных растений». Признаки сравнения Жизненная форма Форма листа Оплодотворени е Размножение Папоротникообразные Голосеменные Весной на молодых ветках можно видеть маленькие шишки двух типов. Одни из них, зеленовато – жёлтые, собраны тесными группами у оснований молодых побегов. Это так называемые мужские шишки Женские шишки Другие, красноватые, одиночные, - женские. Они находятся на вершинах молодых веток. Женские шишки растут и древеснеют. Сначала они становятся зелёными, потом – коричневыми. Мужские шишки Распространение хвойных растений • Известно более 500 видов хвойных растений. Наибольшие площади заняты сосновыми борами и еловыми лесами (25% и 17% соответственно). • Эти растения образуют обширные лесные массивы (тайгу), а также украшают улицы, парки городов. Малоустойчивы к загрязнению воздуха. • Сосна светолюбива. В сухих сосновых лесах (борах) всегда светло. Сосна обыкновенная Особенности строения и жизнедеятельности голосеменных можно рассмотреть на примере сосны обыкновенной. Это дерево высотой до 40 - 50 м, живет до 400 лет, растет повсюду: на бедных песчаных почвах, сфагновых болотах, известняковых склонах. Сосна - засухоустойчивое растение • Сосна - засухоустойчивое растение. Это обусловлено тем, что ее листья - хвоинки - узкие, длинные, покрытые тонкой плотной кожицей с небольшим числом устьиц. • Поэтому сосны экономно испаряют воду, легко переносят засуху. • Хвоя содержит витамин С, выделяет вещества, называемые фитонцидами, которые убивают болезнетворные микробы. • Сосна - светолюбивое растение. • Она одна из первых заселяет свободные от леса участки, но плохо переносит затенение. • В лесу у сосны хорошо развиваются глубинные корни, а на песчаной почве и поверхностные корни. • У сосен, растущих на болотах, развиваются только поверхностные корни. • На корнях часто поселяются гифы грибов, образуется микориза, за счет чего улучшается снабжение дерева водой и минеральными солями. Молодые веточки сосны несут мелкие чешуйчатые бурые листочки, в пазухах которых сидят очень короткие побеги. При благоприятных условиях сосны достигают 30 – 40 м в высоту и живут до 350 – 400 лет На каждом из этих побегов у сосны обыкновенной развиваются по два сизо – зелёных игловидных листа, т.е. по две хвоинки. Хвоинки живут по 2 – 3 года, а затем опадают вместе с коротким побегом. Поэтому опавшие хвоинки соединены по две Размножение сосны Сосна - однодомное растение: на одних и тех же особях образуются мужские и женские шишки. Взрослое растение сосны является спорофитом. Весной на верхушках молодых побегов сосны образуются мелкие красноватые шишки - женские шишки первого года. Шишка состоит из оси, на которой расположены чешуи, а на каждой чешуе находятся два семязачатка. У основания молодых побегов сосны группами расположены шишки зеленоватожелтого цвета - мужские шишки. В них формируется пыльца в особых пыльцевых мешочках. Эти мешочки располагаются по два на прозрачных чешуйках. Если рассмотреть пыльцу под микроскопом, то можно увидеть, что каждая пылинка снабжена двумя воздушными мешками. - Благодаря этим воздушным мешкам пыльца легко переносится ветром на большие расстояния. Даже на высоте 3 тыс. метров, а также в 2 км от соснового леса находят пыльцу сосны. Это приспособление сосны к опылению с помощью ветра. Созревшая пыльца с помощью ветра и воздушных мешков попадает на семязачатки женских шишек, после чего их чешуи плотно смыкаются и склеиваются смолой. Пылинка остается лежать внутри семязачатка до весны следующего года. От опыления до оплодотворения проходит около 13 мес. Когда созреет яйцеклетка, пылинка прорастает, из вегетативной клетки развивается пыльцевая трубка, а из генеративной - два спермия. Один из спермиев сливается с ядром яйцеклетки, а второй отмирает. Из образовавшейся зиготы развивается зародыш с запасом питательных веществ. Когда семена созревают, одревесневшие чешуи расходятся и семена, каждое с длинным крылом, высыпаются из шишки. Они подхватываются ветром и рассеиваются на большие расстояния. Весной семена прорастают, если оказываются в благоприятных условиях. • Ель отличается от сосны не только внешним видом. • Ель – теневыносливая порода, в густом лесу у неё сохраняются даже самые нижние ветви. В таких лесах царит полумрак, густые кроны деревьев здесь смыкаются. Под деревьями нет подлеска и очень мало трав. Лишь зелёные мхи и сплошная подстилка из опавшей хвои покрывают почву. • Ель хорошо растёт только на богатой питательными веществами, хорошо увлажнённой почве. Главный корень у ели развит слабо. Боковые корни располагаются в поверхностных слоях почвы, поэтому ветер иногда валит еловые деревья, вырывая их с корнями. Крона у ели пирамидальной формы. Короткие и остроконечные хвоинки ели сидят поодиночке, оставаясь на ветвях 5 – 7 лет. Живут ели до 250 лет, достигая 40 – метровой высоты. • Секвойядендрон гигантский (веллингтония, мамонтово дерево), высота до 100 м и диаметр до 10 м. Живет до 3-4 тыс. лет. Это одно из самых высоких деревьев. Отдельные небольшие рощи секвойядендрона только в Калифорнии (западный склон Сьерра-Невады), заповедные. Разводят как декоративное в парках и садах во многих странах мира. Пихта и сосна сибирская (кедр) Сосна сибирская Пихта Лиственница Секвойя Эфедра – низкорослый кустарник Кипарис – дерево Средиземноморья Там же растёт туя Можжевельник Растение криптомерия любимо китайцами и японцами Хвойные южного полушария. Араукария Вельвичия удивительная из пустыни Намибия Лиана гнетум Саговник Гинкго двулопостной Как в природе, так и в жизни человека, хвойные занимают второе место после цветковых растений. Хвойные леса накапливают огромную массу органических веществ, это ценнейший источник древесины и многих других растительных продуктов. Из хвойных получают поделочную и строительную древесину, топливо, изготавливают бумагу. Многие виды хвойных содержат бальзамы, смолы, из которых после перегонки получают ценные химические вещества. • Из древесины хвойных изготавливают мебель, бумагу; её используют при строительстве зданий, изготовлении музыкальных инструментов, карандашей. Живица хвойных используется для получения канифоли, скипидара. • Отдушки хвойных используются при изготовлении кремов, шампуней, мыла. Лиственница даёт человеку древесину, не гниющую в воде и не уступающую по крепости металлу. 1. От чего возникло название этой группы растений «Голосеменные»? У Голосеменных семена не прикрыты стенками плода. Они расположены в шишках, на чешуях, то есть голо. Появление семян – большой эволюционный шаг, дающий растениям преимущество перед споровыми растениями. 2. Как вы считаете, в чём заключается это преимущество? В семенах есть запас питательных веществ, зародыш надёжно защищён от неблагоприятных воздействий окружающей среды. 3. Какие растения представляются вам, когда речь заходит о хвойных растениях? Ель и сосна – наиболее известные представители хвойных голосеменных. 4. Где образуются семена у этих растений? Семена образуются на видоизменённых, укороченных, генеративных побегах – шишках.