Общая характеристика семенных растений. Семенные растения – господствующая в настоящее время группа в царстве растений. Их широкое распространение связано с возникновением семени и независимостью полового процесса от капельно-жидкой влаги. Особенности семенных растений • Усложняется спорофит и упрощается гаметофит. • Гаметофит теперь развивается внутри спорофита. • Растения становятся разноспоровыми (есть мужская часть, есть женская) - Мужская – микроспоры - Женская - мегаспоры Особенности семенных растений • Семя – зародыш нового растения. Семя формируется из семязачатков в процессе оплодотворения. • Семя содержит: - зародыш будущего растения - спорофита со всеми основными органами – зачаточными корешком, стебельком, почечкой и зародышевыми листьями (семядолями); - запас питательных веществ; - защищено кожурой. Семена позволяют растениям сохранить зародыш при неблагоприятных условиях в течение довольно длительного времени. Особенности семенных растений • возникновение в процессе эволюции пыльцевой трубки, доставляющей мужские половые клетки к архегонию и яйцеклетке. • Оплодотворению предшествует опыление – перенос по воздуху пыльцевых зерен к семязачаткам. Происхождение семенных растений Семенные растения появились около 360 млн. лет назад в палеозое (конец девона). Их подразделяют на два отдела: 1. Голосеменные – хвойные 2. Покрытосеменные – цветковые. Голосеменные растения • Живущих в настоящее время голосеменных растений насчитывается более 1000 видов. • Среди них большинство принадлежит хвойным. • Жизненные формы – в основном деревья и кустарники. Отделы голосеменных растений: • • • • Хвойные Гинкговые Гнетовые Саговниковые СТРОЕНИЕ ГОЛОСЕМЕННЫХ В зависимости от расположения органов, их можно разделить на подземные и наземные. Учитывая их функции и строение, можно выделить вегетативные и генеративные органы. ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ 1. Корневая система. Корневая система состоит из множества корней, среди которых можно выделить один главный и много боковых корней. Корень обладает такими функциями: • Закрепление растения в почве. • Поглощение воды с растворенными в ней микро- и макроэлементами. • Транспортировка воды и растворенных в ней минералов к наземным органам. • Иногда - запасание питательных веществ. Боковые корни достаточно короткие, поэтому часто деревья вступают в симбиоз с грибами, т. е. образуют микоризу. ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ Побег - это также система органов. Он состоит из стебля, листьев и почек. Функции органов побега: • Стебель: опорная и транспортная функции, обеспечение связи между корнями и листьями. • Листья: фотосинтез, дыхание, газообмен, регуляция температуры. • Почки: из них образуются новые побеги. ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ Для хвойных характерны особенные листья, которые называют хвоей. Они похожи на иголки, покрыты кутикулой, а устьица глубоко погружены в ткань листа. Всё это служит приспособлением для уменьшения испарения. В среднем каждая хвоинка живет несколько лет. ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ У хвойных деревьев в стволах есть смоляные ходы. Это межклеточные полости, в которые выстилающими их клетками выделяются смолы и эфирные масла. Эти вещества препятствуют проникновению насекомых и бактерий. ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ Ткани стебля голосеменных лучше дифференцированы, чем у папоротников. Есть кора и древесина, однако сердцевина слабо выражена, а проводящая ткань состоит из трахеид. ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ Генеративные органы - это те, которые обеспечивают размножение организма. У ГОЛОСЕМЕННЫХ – орган размножения – ШИШКА. СТРОЕНИЕ ШИШКИ Шишка - видоизмененный побег, покрытый чешуйками. Существуют мужские и женские шишки, в которых формируются мужские и женские половые клетки (гаметы) соответственно. МУЖСКАЯ ШИШКА Мужские шишки собраны в группы, напоминающие соцветия, имеют желтоватозеленый цвет и вырастают у основания побегов. В группе мужские шишки находятся близко рядом друг с другом. На нижней стороне каждой чешуйки развивается 2 пыльцевых мешка. В них происходит созревание пыльцы. У пыльцевого зерна сосны есть два воздушных мешка. Это является приспособлением для переноса пыльцы ветром. ЖЕНСКАЯ ШИШКА Женские шишки сосны более крупные, имеют красноватый цвет, растут по отдельности, а не группами. Женские шишки вырастают на верхушках побегов. На каждой чешуйке шишки развивается по 2 семяпочки. Семяпочки п о-другому называют семязачатками . ОПЫЛЕНИЕ В конце весны или начале лета происходит опыление. Пыльца высыпает из мужских шишек и разносится ветром. При этом некоторые из пыльцевых зерен попадают на чешуйки женских шишек. После этого чешуйки смыкаются и склеиваются смолой. ОПЛОДОТВОРЕНИЕ После опыления женская шишка растет и одревесневает. При этом оплодотворения не происходит. Лишь через год пыльца прорастает и дает начало мужскому гаметофиту. Одна его клетка называется вегетативной, она развивается в пыльцевую трубку. Другая клетка называется генеративной, из нее образуются два спермия. Пыльцу называют микроспорой. ОПЛОДОТВОРЕНИЕ • Семяпочка представляет собой макроспору, которая развивается в женский гаметофит, состоящий из яйцеклетки и эндосперма. • По пыльцевой трубке один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку, в результате образуется зигота. • В дальнейшем из нее развивается зародыш, имеющий корешок, стебелек, несколько семядолей и почечку. Из семязачатка формируется семя. РАСПРОСТРАНЕНИЕ СЕМЯН • К концу созревания семени шишки меняют цвет. Семена созревают только к осени следующего года. Зимой чешуи шишек расходятся и семена выпадают из них. • Некоторые семена имеют крыловидные отростки. Благодаря этому они легко разносятся ветром на большие расстояния. ЗНАЧЕНИЕ ХВОЙНЫХ • Там, где много хвойных и смешанных лесов, существенна их роль в образовании кислорода и органического вещества. • Задерживая таяние снега, хвойные леса обогащают почву влагой. • Сосна выделяет особые летучие вещества, обладающие антибактериальным свойством, - фитонциды. • С древних времен человек использует их древесину как строительный материал. - Сосна – корабли - Секвойя (красное дерево) – отделочный материал - Лиственница – не гниет (сваи в венеции) - Ель - бумага ЗНАЧЕНИЕ ХВОЙНЫХ • Хвойные используются в химической промышленности. Так из них получают скипидар, пластмассы, канифоль, лаки, спирты. • Семена сибирской кедровой сосны похожи на орешки. Они употребляются в пищу и из них изготавливают масло. • Шишки можжевельника похожи на ягоды. Их используют как лекарственное средство. • Среди хвойных есть декоративные растения. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ГНЕТОВЫЕ ВЕЛЬВИЧИЯ УДИВИТЕЛЬНАЯ Единственный представитель семейства вельвичиевых. Этот представитель голосеменных произрастает в пустыне Намиб, а также в других пустынях Юго-Западной Африки. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ГНЕТОВЫЕ МЕЛИНЖО Или Гнетум Гнемон. Представитель семейства Гнетовые. Распространён в Индии, Камбодже, тайланде, Индонезии, Новой Гвинее и Тихоокеанских островах. Съедобен. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ГНЕТОВЫЕ ЭФЕДРА АМЕРИКАНСКАЯ Обитает в предгорьях Анд. Источник – эфедрина (лекарственный препарат). Стимулирующее и потогонное средство. В России культивирование запрещено. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ГИНКГОВЫЕ ГИНКГО ДВУЛОПАСТНЫЙ «Живое ископаемое». Произрастает на востоке Китая. Используется в Китайской медицине и косметологии. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС САГОВНИКОВЫЕ САГОВНИКИ Или «саговые пальмы». Обитают в Азии, Индонезии. Австралии, на Мадагаскаре. Используются в пищу и как декоративные растения. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ХВОЙНЫЕ ТИС ЯГОДНЫЙ Растет в Европе, Африке, Азии. Ягоды ядовиты. Используется в строительстве и изготовлении птичьего клея. В Древнем Египте из тиса делали саркофаги, а в средние века – луки. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ХВОЙНЫЕ СЦИАДОПИТИС Или «Сосна зонтиковидная». Произрастает в Японии. Декоративное растение. Используется в строительстве и изготовлении бонсаев. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ХВОЙНЫЕ ДАКРИДИУМ Обитает только в Новой Зеландии. Плоды съедобны. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ХВОЙНЫЕ ФИЛЛОКЛАДУС Обитает только в Тасмании. Используется в строительстве и изготовлении лодок. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ХВОЙНЫЕ АРАУКАРИЯ Или «карликовая ель». Произрастает в Австралии и Америке. Используется в строительстве ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ХВОЙНЫЕ АГАТИС «Дерево для гитар». Произрастает в Австралии и Новой Гвинее. Используется в строительстве и изготовлении музыкальных инструментов. Смола янтаровидная, используется для изготовления украшений. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ХВОЙНЫЕ ЕЛЬ Произрастает повсеместно в Европе, Азии, Северной Америке. Используется для изготовления скрипок, бумаги и картона, мебели, канифоли, эфирных масел. Есть садовые и декоративные формы. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ХВОЙНЫЕ СОСНА Произрастает по всему Северному Полушарию. Используется в строительстве (корабельном особенно). Изготовление канифоли. Лекарственные средства (при бронхитах), при недостатке витамина С. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ХВОЙНЫЕ ПИХТА Произрастает в Северном полушарии вплоть до Мексики и Эквадора. Используется для изготовления эфирных масел, получения витамина Е. Рекомендуется при простудных заболеваниях (обладает антибактериальными свойствами) ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ХВОЙНЫЕ ЛИСТВЕННИЦА Самая распространенная порода деревьев на планете. Древесина используется в строительстве. Краска из древесины – для окрашивания кожи в красные оттенки. НО: очень твердая, в нее иногда даже невозможно забить гвоздь. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ХВОЙНЫЕ ТСУГА Произрастает в Северной Америке и Канаде. Раньше использовалась для изготовления шпал. Сейчас для изготовления бумаги, картона. Эфирные масла – в основе освежителей воздуха, мыла, моющих средств. ПРЕДСТАВИТЕЛИ ХВОЙНЫХ КЛАСС ХВОЙНЫЕ МОЖЖЕВЕЛЬНИК Распространен в Северном полушарии до субтропиков. Там, где посажен можжевельник – воздух намного чище. Используется при лечении аллергии, дерматитов, радикулита. В качестве пряности используется в кулинарии. Из древесины изготавливают трости.
