Общая характеристика Покрытосеменных

Голосеменные.

Голосеменные — древняя группа растений, насчитывающая 800 современных видов, распространённых в основном в регионах с умеренным и холодным климатом. В большинстве это вечнозелёные деревья, кустарники и, изредка, лианы.

В отличие от споровых растений голосеменные размножаются семенами, которые образуются из семенного зачатка и открыто лежат на семенных чешуйках шишки (отсюда и название отдела).

Семя — новый орган, который возник в процессе эволюции для размножения растений. Под кожицей оно содержит зародыш и запас питательных веществ, которые способны длительное время пребывать в состоянии покоя. Попав в благоприятные условия, семя прорастает и образует новую особь.

Мужской и женский гаметофиты у голосеменных очень редуцированны. Оплодотворение у них внутреннее и не зависит от наличия воды. Ещё одной особенностью голосеменных является появление у них мощного стержневого корня. Кроме того, в сравнении со споровыми растениями они имеют лучше развитую проводящую систему и надёжно защищенные от испарения листья (снаружи покрыты кутикулой, устьица глубоко погружены в ткани листа).

Хвойные - это деревья и кусты, в основном с чешуевидными или иглистыми листиками (хвоей). Почти все они — вечнозелёные растения, исключением есть лиственница, таксодиум, метасеквойя. В коре и древесине хвойных, как правило, есть смоляные ходы.

Рассмотрим жизненный цикл голосеменных на примере сосны обыкновенной. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) — стройное дерево высотой 20—40 м, которое развивает мощный стержневой корень. Она нетребовательна к почве — может расти на песках, болотах, каменистых скалах. Не боится низких температур, но очень светолюбива. Деревья живут 150—200 лет (иногда до 600).

Сосна формирует развесистую крону, ветки на стволе располагаются кольцами (мутовками). Первая мутовка веток образуется у молодых сосёнок на третьем году жизни, а потом каждый год отрастают новые. Таким образом, можно легко определить возраст молодых деревьев, подсчитав количество мутовок и добавив два года.

У сосны обыкновенной развиваются побеги двух типов: одни длинные, неограниченные в росте, а другие — укороченные, имеющие на верхушках по два листочка — хвоинки. Длительность жизни хвои обычно не превышает 2—3 года.

Органы размножения у сосны обыкновенной формируются на 10—15-ом году жизни (в зависимости от места произрастания). Весной на верхушках прошлогодних побегов образуются группы жёлтых мужских шишечек, а на верхушках молодых побегов — красноватые женские шишечки. Каждая мужская шишечка состоит из оси, на которой тесно сидят видоизменённые листочки. На их нижней стороне размещены мешковидные образования, заполненные жёлтыми пыльцевыми зёрнами. Одноклеточная пылинка имеет две оболочки: тонкую внутреннюю — интину и плотную внешнюю — экзину. В двух местах экзина не прилегает к интине — образуются воздушные пузырьки, которые способствуют перенесению пыльцы ветром. В средине пыльцевого зерна есть антеридиальная клетка (мужская половая), из которой в последствии образуются спермии, и вегетативная, которая берёт участие в формировании пыльцевой трубки.

Женская шишечка состоит из оси, на которой размещены тонкие кроющие чешуйки и толстые семенные чешуйки с двумя семенными зачатками на верхней стороне. Внешне семенной зачаток покрыт покровом (интегументом), края которого на верхушке не срастаются, оставляя отверстие — пыльцевход. В средине семенного зачатка развивается овальное тело — нуцеллус, в котором формируется женский гаметофит с двумя архегониями (женские половые клетки). В каждом из них образуется большая яйцеклетка. Опыление осуществляется с помощью ветра. Пыльцевое зерно, проникнув сквозь пыльцевход на нуцеллус, около года находится в состоянии спокойствия, только потом начинает прорастать. При этом из вегетативной клетки и интины образуется пыльцевая трубка, которая, постепенно вытягиваясь, достигает архегония. Во время роста пыльцевой трубки из антеридиальной клетки образуются два спермии, один из которых в дальнейшем оплодотворяет яйцеклетку, а второй гибнет. Из зиготы развивается зародыш, а клетки женского гаметофита заполняются питательными веществами и превращаются в первичный эндосперм. Из нуцеллуса образуется тонкая плёнка, а из интегумента — твёрдая семенная кожица. После оплодотворения женская шишка зеленеет, её чешуйки плотно смыкаются, и лишь после полного созревания семян (в конце второго лета) буреют, высыхают и оттопыриваются, освобождая семя.

Каждое семя имеет лёгкий крыловидный плёнчатый вырост, который способствует распространены помощью ветра.

Разнообразие и распространение голосеменных. Отдел Голосеменные делят на 6 классов:

- Семенные папоротники,

- Саговникообразные,) — саговник, замия;

- Бенетитообразные – вильямсония;

- Гнетообразные – эфедра, гнетум, вельвичия;

- Гинкгообразные — гинкго;

- Хвойные, — сосновые, тиссовые, кипарисовые, араукариевые.

Хвойные распространены почти по всему земному шару (кроме Арктики и Антарктиды) и растут в 90% существующих лесов нашей планеты. Самые большие ареалы имеют распространённые в Северном полушарии представители родов сосна, можжевельник, ель, лиственница, пихта. В Южном полушарии большие площади занимают араукарии, карпа, агатис и др.

 Значение представителей отдела в природе и жизни человека. Хвойные растения являются одними из самых главных лесообразующих пород Евразии и Северной Америки. В частности, сосновые леса (боры) имеют водоохранное, почвозащитное и ландшафтное значение, являются важным источником древесины, из которой изготовляют пиломатериаллы, музыкальные инструменты, получают древесный уксус, дёготь и активированный уголь.

Пример: Высококачественную древесину, пригодную для изготовления бумаги, музыкальных инструментов, даёт ель обыкновенная. Мягкая древесина пихты белой используется как строительный материал, пригодный для химической переработки. Стойкая к гниению, крепкая древесина лиственницы используется в различных отраслях хозяйства.

Из живицы (смолы) пихты изготовляют бальзам, который используют в оптической промышленности для склеивания стекла, из сосновой и еловой — скипидар и канифоль.

Эфирные масла, которые добывают из молодых побегов, шишек и хвои, содержат фитонциды — биологически активные вещества, которые пагубно действуют на микроорганизмы, а потому используются для оздоровления воздуха в жилых, больничных, школьных помещениях и т. п. Особенно высокие дезинфицирующие свойства имеет можжевельник. В посуде из его древесины продукты долго не портятся.

Большинство хвойных пород выращивают как декоративные растения и широко используют в озеленении. Это и сосна обыкновенная, имеющая разновидности с пирамидальной и плакучей формами кроны, и пихта белая, хорошо выдерживающая загазованность воздуха в городах, и ель, особенно её формы с серебристой и голубой хвоей, и различные виды лиственниц, имеющие высокую устойчивость к опылению и загазованности воздуха, и можжевельник, и туи — восточная и западная. Широко используют хвойные растения в народной и официальной медицине для изготовления витаминоносных, дезинфицирующих, ранозаживляющих, противоревматических препаратов и т. п.

 

Покрытосеменные растения

Данный отдел имеет второе название – цветковые из-за особого органа размножения – цветка.

Царство: Растения

Высшие семенные растения

Отдел: Цветковые, или Покрытосеменные растения

Голосеменные.

Голосеменные — древняя группа растений, насчитывающая 800 современных видов, распространённых в основном в регионах с умеренным и холодным климатом. В большинстве это вечнозелёные деревья, кустарники и, изредка, лианы.

В отличие от споровых растений голосеменные размножаются семенами, которые образуются из семенного зачатка и открыто лежат на семенных чешуйках шишки (отсюда и название отдела).

Семя — новый орган, который возник в процессе эволюции для размножения растений. Под кожицей оно содержит зародыш и запас питательных веществ, которые способны длительное время пребывать в состоянии покоя. Попав в благоприятные условия, семя прорастает и образует новую особь.

Мужской и женский гаметофиты у голосеменных очень редуцированны. Оплодотворение у них внутреннее и не зависит от наличия воды. Ещё одной особенностью голосеменных является появление у них мощного стержневого корня. Кроме того, в сравнении со споровыми растениями они имеют лучше развитую проводящую систему и надёжно защищенные от испарения листья (снаружи покрыты кутикулой, устьица глубоко погружены в ткани листа).

Хвойные - это деревья и кусты, в основном с чешуевидными или иглистыми листиками (хвоей). Почти все они — вечнозелёные растения, исключением есть лиственница, таксодиум, метасеквойя. В коре и древесине хвойных, как правило, есть смоляные ходы.

Рассмотрим жизненный цикл голосеменных на примере сосны обыкновенной. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) — стройное дерево высотой 20—40 м, которое развивает мощный стержневой корень. Она нетребовательна к почве — может расти на песках, болотах, каменистых скалах. Не боится низких температур, но очень светолюбива. Деревья живут 150—200 лет (иногда до 600).

Сосна формирует развесистую крону, ветки на стволе располагаются кольцами (мутовками). Первая мутовка веток образуется у молодых сосёнок на третьем году жизни, а потом каждый год отрастают новые. Таким образом, можно легко определить возраст молодых деревьев, подсчитав количество мутовок и добавив два года.

У сосны обыкновенной развиваются побеги двух типов: одни длинные, неограниченные в росте, а другие — укороченные, имеющие на верхушках по два листочка — хвоинки. Длительность жизни хвои обычно не превышает 2—3 года.

Органы размножения у сосны обыкновенной формируются на 10—15-ом году жизни (в зависимости от места произрастания). Весной на верхушках прошлогодних побегов образуются группы жёлтых мужских шишечек, а на верхушках молодых побегов — красноватые женские шишечки. Каждая мужская шишечка состоит из оси, на которой тесно сидят видоизменённые листочки. На их нижней стороне размещены мешковидные образования, заполненные жёлтыми пыльцевыми зёрнами. Одноклеточная пылинка имеет две оболочки: тонкую внутреннюю — интину и плотную внешнюю — экзину. В двух местах экзина не прилегает к интине — образуются воздушные пузырьки, которые способствуют перенесению пыльцы ветром. В средине пыльцевого зерна есть антеридиальная клетка (мужская половая), из которой в последствии образуются спермии, и вегетативная, которая берёт участие в формировании пыльцевой трубки.

Женская шишечка состоит из оси, на которой размещены тонкие кроющие чешуйки и толстые семенные чешуйки с двумя семенными зачатками на верхней стороне. Внешне семенной зачаток покрыт покровом (интегументом), края которого на верхушке не срастаются, оставляя отверстие — пыльцевход. В средине семенного зачатка развивается овальное тело — нуцеллус, в котором формируется женский гаметофит с двумя архегониями (женские половые клетки). В каждом из них образуется большая яйцеклетка. Опыление осуществляется с помощью ветра. Пыльцевое зерно, проникнув сквозь пыльцевход на нуцеллус, около года находится в состоянии спокойствия, только потом начинает прорастать. При этом из вегетативной клетки и интины образуется пыльцевая трубка, которая, постепенно вытягиваясь, достигает архегония. Во время роста пыльцевой трубки из антеридиальной клетки образуются два спермии, один из которых в дальнейшем оплодотворяет яйцеклетку, а второй гибнет. Из зиготы развивается зародыш, а клетки женского гаметофита заполняются питательными веществами и превращаются в первичный эндосперм. Из нуцеллуса образуется тонкая плёнка, а из интегумента — твёрдая семенная кожица. После оплодотворения женская шишка зеленеет, её чешуйки плотно смыкаются, и лишь после полного созревания семян (в конце второго лета) буреют, высыхают и оттопыриваются, освобождая семя.

Каждое семя имеет лёгкий крыловидный плёнчатый вырост, который способствует распространены помощью ветра.

Разнообразие и распространение голосеменных. Отдел Голосеменные делят на 6 классов:

- Семенные папоротники,

- Саговникообразные,) — саговник, замия;

- Бенетитообразные – вильямсония;

- Гнетообразные – эфедра, гнетум, вельвичия;

- Гинкгообразные — гинкго;

- Хвойные, — сосновые, тиссовые, кипарисовые, араукариевые.

Хвойные распространены почти по всему земному шару (кроме Арктики и Антарктиды) и растут в 90% существующих лесов нашей планеты. Самые большие ареалы имеют распространённые в Северном полушарии представители родов сосна, можжевельник, ель, лиственница, пихта. В Южном полушарии большие площади занимают араукарии, карпа, агатис и др.

 Значение представителей отдела в природе и жизни человека. Хвойные растения являются одними из самых главных лесообразующих пород Евразии и Северной Америки. В частности, сосновые леса (боры) имеют водоохранное, почвозащитное и ландшафтное значение, являются важным источником древесины, из которой изготовляют пиломатериаллы, музыкальные инструменты, получают древесный уксус, дёготь и активированный уголь.

Пример: Высококачественную древесину, пригодную для изготовления бумаги, музыкальных инструментов, даёт ель обыкновенная. Мягкая древесина пихты белой используется как строительный материал, пригодный для химической переработки. Стойкая к гниению, крепкая древесина лиственницы используется в различных отраслях хозяйства.

Из живицы (смолы) пихты изготовляют бальзам, который используют в оптической промышленности для склеивания стекла, из сосновой и еловой — скипидар и канифоль.

Эфирные масла, которые добывают из молодых побегов, шишек и хвои, содержат фитонциды — биологически активные вещества, которые пагубно действуют на микроорганизмы, а потому используются для оздоровления воздуха в жилых, больничных, школьных помещениях и т. п. Особенно высокие дезинфицирующие свойства имеет можжевельник. В посуде из его древесины продукты долго не портятся.

Большинство хвойных пород выращивают как декоративные растения и широко используют в озеленении. Это и сосна обыкновенная, имеющая разновидности с пирамидальной и плакучей формами кроны, и пихта белая, хорошо выдерживающая загазованность воздуха в городах, и ель, особенно её формы с серебристой и голубой хвоей, и различные виды лиственниц, имеющие высокую устойчивость к опылению и загазованности воздуха, и можжевельник, и туи — восточная и западная. Широко используют хвойные растения в народной и официальной медицине для изготовления витаминоносных, дезинфицирующих, ранозаживляющих, противоревматических препаратов и т. п.

 

Покрытосеменные растения

Данный отдел имеет второе название – цветковые из-за особого органа размножения – цветка.

Царство: Растения

Высшие семенные растения

Отдел: Цветковые, или Покрытосеменные растения

Общая характеристика Покрытосеменных

1. Возникли в триасе. Биологический расцвет продолжается с конца мелового периода по настоящее время.

2. Распространены на всех континентах, кроме Антарктиды, во всех климатических поясах.

3. Разнообразные жизненные формы: травы, деревья, кустарники, лианы, водные растения и др.

4. Основные органы цветковых растений: корень, стебель, листья, цветки, семена, плоды.

5. Листья цветковых растений осуществляют основные вегетативные функции: фотосинтез, дыхание и транспирацию. Для активного транспорта веществ покрытосеменные имеют развитую проводящую систему: проводящие пучки образованы трахеидами и сосудами. Ситовидные трубки флоэмы снабжены клетками-спутницами.

6. В жизненном цикле преобладает диплоидный спорофит.

7. Гаметангии (антеридии и архегонии) отсутствуют. Гаметофиты сильно редуцированы. Женский гаметофит — зародышевый мешок, мужской гаметофит — пыльцевое зерно.

8. Имеется специализированный орган полового размножения — цветок. Цветок участвует в привлечении насекомых при опылении.

9. Цветки могут опыляться ветром, водой, насекомыми и другими животными.

10. Мужские гаметы (спермии) лишены жгутиков и не нуждаются в воде для опыления.

11. Женские гаметы развиваются в семязачатках в завязи цветка.

12. Оплодотворение происходит под защитой тканей пестика.

13. Наличие рыльца способствует улавливанию и прорастанию пыльцевых зерен.

14. Оплодотворение двойное: в результате образуется диплоидный зародыш и триплоидный эндосперм— питательная ткань для зародыша.

15. Семена развиваются под защитой плода, образующегося из разросшейся завязи пестика. Плоды участвуют в распространении семян.

16. Цветковые — единственная современная группа растений, способная к образованию сложных многоярусных сообществ.