Вопрос 2 . Каковы основные признаки голосеменных растений?

Чем их строение отличается от строения папоротников? Голосеменные имеют стебель, корни и листья. В отличие от папоротников, которые размножаются спорами (спора состоит из одной клетки), голосеменные растения образуют семена (семена — многоклеточные структуры), с помощью которых они размножаются и распространяются.

Ель, сосна, пихта, лиственница, кедр, можжевельник, кипарис.

Вопрос 4 . Сравните внешнее строение сосны и ели. В каких условиях растут сосны и ели?

У сосны в лесах ветви остаются только вблизи вершины. А на открытых местах сосны раскидистые. Молодые ветви сосны несут мелкие чешуйчатые бурые листочки, в пазухах которых сидят очень короткие побеги. На каждом укороченном побеге у сосны обыкновенной развиваются по две длинные хвоинки. Хвоинки живут 2—4 года, а затем опадают вместе с коротким побегом. Сосна имеет мужские и жен-ские шишки, У сосны, растущей на песке, наблюдается глубокая стержневая корневая система с сильно развитыми боковыми корнями; у сосны, растущей на болоте, стержневая корневая система поверхностная. Сосна светолюбива. Она нетребовательна к почве, растет на сухих песчаных почвах, в сырых заболоченных местах, в меловых горах и даже на голых скалах, в трещинах которых она укореняется. У ели крона пирамидальной формы; короткие хвоинки сидят поодиночке, оставаясь на ветвях 5—7 лет. У ели тоже образуются два типа шишек — мужские и женские. Главный корень развит слабо; боковые корни располагаются в поверхностных слоях почвы. Ель — теневыносливая порода. В густом лесу у нее сохраняются даже самые нижние ветки. Ель хорошо растет только на богатой питательными веществами, хорошо увлажненной почве.

Вопрос 5 . Почему в лесу нижние ветки у сосны отмирают, а у ели покрыты хвоей?

Сосна светолюбива, поэтому ее нижние ветви, затеняемые в лесу соседними деревьями, рано отмирают. Ель — теневыносливая порода, в густом лесу у нее сохраняются в хорошем состоянии даже самые нижние ветки.

Вопрос 6 . Каково значение голосеменных растений?

В нашей стране хвойные леса занимают большую часть всех лесных угодий. Хвойные леса выделяют в атмосферу много кислорода, служат средой обитания для животных и птиц. Основную массу древесины заготавливают в хвойных лесах. Древесина голосеменных растений — ценное сырье для многих отраслей промышленности. Древесина лиственницы отличается особой прочностью и долговечностью, она устойчива к гниению. Древесину сосны и ели используют как ценный строительный и поделочный материал. С помощью химической обработки из древесины сосны получают искусственные волокна, подобные шелковым нитям. Из древесины ели изготовляют бумагу.

Голосеменные растения появились на земле задолго до появления покрытосеменных. Они отличаются наличием семязачатков, из которых формируется семя. Последнее не защищено плодом, а в процессе развития не окружено цветком. Отсюда понятно, почему голосеменные получили такое название.

Происхождение

В позднем девоне от папоротников отделилась группа растений, которые стали самыми простыми представителями нового отдела. К концу палеозоя они пережили свой расцвет, вытеснив с лидирующих позиций споровые.

Со временем лидирующие позиции на планете стали занимать покрытосеменные. Сохранившиеся голосеменные - лишь незначительная часть существовавшего ранее видового разнообразия.

Отличительные особенности

У покрытосеменных растений семена развиваются из завязи, а у голосеменных - из семяпочки. Последние покрыты тончайшими чешуйками и присоединены к стержню. Из строения репродуктивной системы видно, почему отдел голосеменных получил такое название.

• Представлены только древесными формами: лианы, кусты и деревья. Посмотрев на распиленный ствол, можно увидеть зоны: сердцевину, древесину и кору.
• Разнообразие форм и строения листовых пластин: от иголок до пальмоподобных.
• Развитая корневая система. Некоторые виды имеют микоризу.
• Размножаются семенами, состоящими из зародыша и большого запаса питательных веществ.
• Спорофит - господствующая форма. Гаметофиты развиваются на нем.

Структура отдела

• Класс Саговниковые.
• Класс Гинкговые.
• Класс Гнетовые.
• Класс Хвойные.

Если первые три класса представлены единичными представителями, сохранившимися до наших дней, то последний является самым распространенным и известным. К нему относятся такие растения, как сосна, можжевельник, ель, пихта, лиственница и пр.
Отличительные черты хвойных деревьев:

• Корневая система - стержневая с боковыми ответвлениями. Помимо длинных есть и небольшие. Последние разветвляются на множество придатков и содержат микоризу.
• Структура ствола на срезе: сердцевина - внутри, снаружи - кора, а между ними - древесина.
• Наличие смоляных ходов в коре и древесном слое. Они выстланы секретирующими клетками, выделяющими в просвет эфирные масла и смолы.
• Годовые кольца прироста образуются в результате разной интенсивности прироста древесины зимой и летом. Количество колец соответствует возрасту растения.
• Листовые пластинки могут быть разными. У листопадных деревьев - плоской формы и мягкие. У остальных - жесткие, в форме иголок различной длины.
• Североамериканская болотная сосна имеет иголки длиной 0,45 м. Сохранить форму им помогают несколько слоев толстостенных клеток, выполняющих роль экзоскелета. Для уменьшения транспирации устьица находятся в глубине листовой пластинки.

Размножение

• Мужской гаметофит у голосеменных представлен пыльцой, а женский - яйцеклеткой и эндоспермом.
• Пыльца переносится ветром на шишку и прилипает к ней благодаря смоле.
• Мужской гаметофит прорастает, и спермий по пыльцевой трубке попадает в яйцеклетку. Этот процесс может длиться до 14 месяцев.
• Запечатанная смолой оплодотворенная шишка растет, зеленеет, а затем становится твердой коричневой.
• Зигота - результат соединения яйцеклетки и спермия. У нее диплоидный хромосомный набор.
• Из семязачатка развивается семя, у которого есть запас питательных веществ. Все это окружено оболочками, выполняющими защитную функцию.
• Созревание семян происходит в течение 18 месяцев, а высыпание еще через полгода. Таким образом, с момента оплодотворения до переноса семени на новое место проходит около двух лет.

Семя предназначено для защиты зародыша от внешних воздействий (холода, засухи и пр.) и обеспечения питанием в самом начале развития до формирования корневой системы.

Спора состоит из одной клетки, а семя - из множества. Последнее имеет разную природу своих частей:

• Гаплоидный эндосперм из гаметофита женского организма.
• Диплоидный зародыш.
• Диплоидная кожура из материнского спорофита.

Роль в природе

Не менее важная роль и в питании ряда животных: от мелких грызунов до птиц. Семена хвойных служат в зимнее время составной частью рациона мелких таежных животных.

Хозяйственное значение

• Производство бумаги из хвойных пород.
• Скипидар, канифоль и ацетатное волокно из сосны.
• Кораблестроение. В настоящее время не так актуально, но раньше из длинных стволов сосен делали корпуса судов.
• Лиственница - устойчивый к действию влаги строительный и отделочный материал.
• Тис и кипарис - материал, в котором нет смоляных каналов.
• Из секвойи получают очень долговечный строительный и отделочный материал. Возраст деревьев достигает нескольких тысяч лет, а высота - сотни метров. Известна она под названием "красное дерево".
• Из кедровых орешков производят масло. Они пригодны и для непосредственного употребления в пищу.
• Сердцевина стволов саговниковых является основой для приготовления саго. Известны эти деревья и под другим названием - "хлебное дерево", поскольку центральная часть ствола богата крахмалом. Семена саговниковых съедобны и являются компонентом некоторых блюд.
• Шишки можжевельника используются для приготовления лекарственных средств. Используются они и в народной медицине.
• Эфирное масло можжевельника обладает бактерицидными свойствами и используется для очищения воздуха.

Изучив строение и размножение данного отряда, можно ответить, почему голосеменные получили такое название.

Каждый таксон растений имеет свои характерные особенности, которые отличают его от остальных. По какой причине невозможно увидеть цветы и попробовать плоды сосны? Почему Голосеменные получили такое название? Кратко и максимально ясно на эти вопросы мы ответим в нашей статье.

Почему Голосеменные получили такое название: ответ

Голосеменными эти растения назвал известный ботаник Андрей Николаевич Бекетов. Являясь основоположником географии растительности России, он написал первый учебник по систематике. Признаком, положенным в основу этого названия, является особенность расположения семян. Они располагаются на открыто, "голо". В отличие от цветковых растений, у которых семена надежно защищены стенками завязи.

Особенности строения

Жизненные формы данных растений представлены кустарниками или деревьями, поскольку в их стеблях формируется боковая - камбий. Голосеменные произошли от высших споровых. Однако процесс оплодотворения у них уже не зависит от воды, что является прогрессивной чертой строения. Листья голосеменных растений называются хвоинками. Они имеют игольчатую форму, что уменьшает поверхность, с которой испаряется вода.

Есть ли плоды у Голосеменных?

Многие считают, что шишки - голосеменных растений. Но это мнение является ошибочным. Дело в том, что плоды формируются только после развития цветков. У растений, которые являются представителями данного отдела, такие генеративные органы отсутствуют. Они представлены женскими и мужскими шишками, в которых и находятся половые клетки - гаметы.

Процесс опыления у Голосеменных происходит при помощи ветра. Так из мужских шишек спермии попадают в женские, где и происходит оплодотворение и формирование семян. Когда последние созревают, чешуйки шишки открываются. Происходит это только спустя 18 месяцев. В этот период можно невооруженным взглядом рассмотреть семена, которые лежат прямо на чешуйках. Вот почему голосеменные растения получили такое название. Таким образом, шишки являются выполняющие функцию полового размножения.

Зимой и летом...

Детская загадка о елочке известна всем еще с детства. Большинство Голосеменных действительно не сбрасывают листву на зиму. Почему? Голосеменные получили такое название по типу строения генеративных органов. А вот их способность оставаться вечнозелеными связана с вегетативными: листьями и стеблем. Первые, благодаря своей форме и небольшой поверхности, защищают растения от избыточной транспирации.

На зиму устьица запечатываются смолой, юдагодаря чему в этот период испарение практически прекращается. Защита дополняется тем, что хвоинки покрыты кутикулой. Но это не значит, что Голосеменные совсем не меняют листву. Хвоинки могут жить до 7 лет, после чего отмирают и заменяются новыми. Исключением является только лиственница. Это растение меняет свой наряд каждый сезон.

Классификация

Несмотря на ряд общих признаков, в данном отделе различают несколько классов. Самым многочисленным из них являются Хвойные. Ель, сосна, пихта, кипарис, тис, кедр, лиственница - типичные представители класса. Свое название они получили по типу листьев - хвоинок.

К классу Гнетовые относится вельвичия удивительная. Это растение с самыми крупными листьями, достигающими нескольких метров в длину. Они никогда не опадают. При этом самого ствола, который практически полностью находится в земле, не видно. Вельвичия растет в пустыне, где постоянно дует сильный ветер. Он разрывает листья вдоль, поэтому они напоминают клубок змей.

А вот представителей класса Саговниковые можно перепутать с пальмой. Их стебель не ветвится. Он характеризуется наличием развитой сердцевины и слабой древесины. Когда листья Саговниковых опадают, черешки остаются на стебле.

Следующий класс представлен единственным видом - двулопастным гинкго. Это растение является эндемиком Китая и Японии. Гинкго достигает в высоту 30 метров, а диаметр ствола - трех и имеет раскидистую крону. Его листья напоминают веер с выемкой посредине. В переводе с японского языка название этого растения значит "утиные лапки", что также соответствует их форме. Осенью листья приобретают ярко-красный цвет, после чего опадают. В странах, где произрастает гинкго, они считаются священными растениями и охраняются законом.

Итак, мы рассмотрели, почему Голосеменные получили такое название. Причиной этого является расположение семян на чешуйках генеративных органов. Они не защищены стенками завязи и лежат там голо, открыто. Характерными чертами этих растений являются отсутствие цветков и плодов, сосудов в древесине. Опыление у Голосеменных происходит при помощи ветра, а листья называются хвоей.

Параграф_16

Голосеменные

Вопрос 1. Почему голосеменные получили такое название?
Свое название голосеменные получили потому, что их семена лежат открыто (голо) на поверхности чешуи шишек, а не внутри плода, как у покрытосеменных. У голосеменных семяпочки расположены открыто.

Вопрос 2. Каковы основные признаки голосеменных растений? Чем их строение отличается от строения папоротников?
Голосеменные имеют стебель, корни и листья. В отличие от папоротников, которые размножаются спорами (спора состоит из одной клетки), голосеменные растения образуют семена (семена — многоклеточные структуры), с помощью которых они размножаются и распространяются.

Вопрос 3. Какие голосеменные растения вы знаете?
Ель, сосна, пихта, лиственница, кедр, можжевельник, кипарис, секвойя (самое высокое дерево на Земле — ее высота может достигать 120 м) и др. Среди голосеменных есть и «долгожители»: Сосна остистая, которая произрастает в Калифорнии, может жить до 5000 лет.

Вопрос 4. Сравните внешнее строение сосны и ели. В каких условиях растут сосны и ели?
Сосна обыкновенная — это дерево, достигающее 50 м высоты. На концах ветвей располагаются почки, которые дают начало новым побегам. Побеги у сосны двух типов: удлиненные и укороченные. На удлиненных побегах находятся коричневатые чешуйчатые листья, из пазух которых развиваются укороченные побеги. Каждый укороченный побег несет два листа — хвоины. Хвоины живут от 1,5 до 2 лет, а затем опадают вместе с побегом. Хвоины покрыты толстой кутикулой, у них всего два неветвящихся сосудистых пучка и немного устьиц, которые находятся в углублении, поэтому сосна экономно испаряет воду. Особенности строения листьев позволяют сосне обитать в относительно засушливых местах и переносить значительное переохлаждение. Неприхотливость сосны также объясняется строением ее корневой системы. Сосна имеет стержневую корневую систему. Главный корень проникает глубоко в почву и доставляет воду растению. При произрастании на зыбучих почвах (пески) у сосны мощно развиваются боковые корни, которые удерживают растение в грунте. Сосна светолюбива, может расти на бедных почвах и даже на болотах и на скалах. Толстая пробка ствола позволяет сосне переносить не очень сильные пожары. У сосны в лесах ветви остаются только вблизи вершины. А на открытых местах сосны раскидистые. Сосна имеет мужские и женские шишки. У сосны, растущей на песке, наблюдается глубокая стержневая корневая система с сильно развитыми боковыми корнями; у сосны, растущей на болоте, стержневая корневая система поверхностная. Сосна светолюбива. Она нетребовательна к почве, растет на сухих песчаных почвах, в сырых заболоченных местах, в меловых горах и даже на голых скалах, в трещинах которых она укореняется. Семена сосны имеют прозрачное крылышко и распространяются ветром.
У ели крона пирамидальной формы; короткие хвоинки сидят поодиночке, оставаясь на ветвях 5—7 лет. У ели тоже образуются два типа шишек — мужские и женские. Главный корень развит слабо; боковые корни располагаются в поверхностных слоях почвы. Ель — теневыносливая порода. В густом лесу у нее сохраняются даже самые нижние ветки. Ель хорошо растет только на богатой питательными веществами, хорошо увлажненной почве.

Вопрос 5. Почему в лесу нижние ветки у сосны отмирают, а у ели покрыты хвоей?
Сосна светолюбива, поэтому ее нижние ветви, затеняемые в лесу соседними деревьями, рано отмирают. Ель — теневыносливая порода, в густом лесу у нее сохраняются в хорошем состоянии даже самые нижние ветки. Ель теневынослива, растет на богатых почвах. Сосна не может расти под пологом ели, а ель может расти под пологом сосны. У ели поверхностная корневая система, хвоя существует 6-8 лет, пробка тонкая, поэтому ель не переносит даже несильные пожары. Корневые системы сосны и ели образуют симбиоз с гифами грибниц — микоризы.

Вопрос 6. Каково значение голосеменных растений?
Значение голосеменных в биоценозах огромно, так как они являются лесообразующими породами. В Северном полушарии большая часть лесов — это хвойные леса. Голосеменные растения дают пищу животным: лоси питаются молодыми побегами сосны, белки, клесты — семенами кедровой сосны и т.д. Древесина голосеменных используется человеком для разных целей (как топливо, как строительный материал, как сырье для получения бумаги и т.д.). Основную массу древесины в России заготавливают в хвойных лесах. Древесина лиственницы отличается особой прочностью и долговечностью, она устойчива к гниению. С помощью химической обработки из древесины сосны получают искусственные волокна, подобные шелковым нитям. Из древесины ели изготовляют бумагу.

Голосеменные растения - деревья или кустарники с хорошо развитыми корнями (имеется главный корень), стеблями и листьями. Травянистых форм нет. Листья у многих видов представлены хвоей, а у некоторых - чешуйчатые. У голосеменных имеются семязачатки, но нет плодолистиков, чем они отличаются от цветковых (покрытосеменных) растений.

Сосны - светолюбивые растения, достигают в высоту 50 м. Обычно ровные стволы выносят крону к свету. Растут на песках, скалах, имеют сильно разветвленную корневую систему, уходящую на большую глубину. Листья - хвоинки сосны - длииные, развивающиеся по два на очень коротких побегах. Они держатся на дереве 2-3 года. Хвоя ели - короткая, четырехгранная. Она не опадает от 5 до 8 лет. Среди хвойных есть и листопадные. Например, у лиственницы хвоинки опадают поздно осенью, как у лиственных деревьев.

Сосна и ель - однодомные растения. На 11 - 15-м году жизни (если растут на открытых местах) и к 30-ти годам (если растут в лесу) у них образуется два типа шишек — так называемые мужские и женские (рис. 20).

Шишки представляют собой видоизмененные побеги. В мае-июне пыльца разносится ветром, попадает на женские шишки, где и происходит опыление. От опыления до оплодотворения у сосны проходит 12 месяцев. У сосны, как и у других голосеменных, процесс оплодотворения не зависит от наличия влаги. Это происходит благодаря образованию в микроспорангиях пыльцевой трубки, по которой спермий (мужская гамета, лишенная жгутика) передвигается к яйцеклетке.

После оплодотворения из зиготы развивается зародыш, состоящий из корешка, стебелька, нескольких (5-12) семядолей и почечки.

Созревание семян происходит на второй год после опыления. Следующей зимой шишки раскрываются, и семена, имея пленчатые крылатки, могут уноситься ветром на большие расстояния. Попав в благоприятные условия, они прорастают.

Ель обыкновенная, в отличие от сосны, теневынослива. Нижние ветки ее не отмирают и сохраняются, поэтому в еловых лесах темно и сыро, У ели корневая система намного меньше, чем у сосны, и расположена в верхнем слое почвы, поэтому дерево неустойчиво и часто сильные ветры валят его наземь.

Размножается ель так же, как и сосна: у нее образуются мужские и женские шишки. На чешуйках мужских шишек развивается по два пыльцевых мешочка, в которых образуется пыльца. В женских шишках имеются плотные семенные чешуи, на которых открыто (голо) расположены по две семяпочки. После опыления из пыльцевых зерен вырастают пыльцевые трубки, по которым передвигаются сперматозоиды к яйцеклетке. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш внутри семяпочки» превращающейся в семя, созревание которого завершается к концу второго лета.

Голосеменных насчитывается около 660 видов, из которых около 550 видов хвойных, произрастающих в умеренных и холодных зонах земного шара. Все они имеют большое народнохозяйственное значение. Основную массу древесины заготавливают именно в хвойных лесах. Это - не только строительный материал, но и сырье для многих производств (бумага, искусственный шелк, спирт, пластмассы и другие материалы изготавливаются из древесины).

Кедровое масло, скипидар, канифоль, витамины также получают из семян, хвои и древесины многих представителей голосеменных.

Хвойные леса - хранители вод, выделяют в воздух много кислорода, поэтому многие санатории строятся именно в хвойных лесах. В нашей стране организована плановая эксплуатация и охрана массивов, где произрастают голосеменные.