Голосеменные растения. Общая характеристика и значение в природе

Цели:

  1. Продолжить углубление представлений учащихся об историческом усложнении растений на основе изучения особенностей размножения голосеменных, их строения, разнообразия.
  2. Формирование знаний о хвойных растениях на примере сосны, ели и других ценных хвойных растений.
  3. Продолжать формировать навык работы с натуральными объектами, навык выполнения биологического рисунка.

    4. Оборудование: таблицы, рисунки, слайды о разнообразии и размножении хвойных голосеменных, гербарные экземпляры побегов и шишек сосны, ели; оборудование для лабораторных работ.

    I. Домашнее задание. П. 42, завершить лабораторную работу.

    П. Актуальность

    • Органы растения.
    • Отделы растений.
    • Характерные черты водорослей.
      Представители.
    • Характерные черты мхов. Представители.
    • Характерные черты папоротникообразных. Представители.

    Ш. Изучение нового матеериала

    Сегодня мы приступаем к изучению новой группы растений – отдел голосеменные. Принципиальное отличие растений этой группы от растений, изученных нами ранее, состоит в способе размножения.

    Как происходит размножение папоротников, мхов?

    Посредством чего размножаются голосеменные? (Семенами).

    Возникновение семян – очень важный этап в эволюции растений.

    Слайды “Разнообразие голосеменных”.

    Голосеменные появились на Земле примерно 370 млн лет назад. Они оказались гораздо лучше приспособлены к засушливым условиям, чем папоротники. Для оплодотворения им не нужна вода.

    Отдел голосеменных насчитывает около 700 видов. Все современные голосеменные – это деревья и кустарники, редко – лианы. Многие из них образуют обширные леса и распространены почти на всех материках. Травянистых форм среди голосеменных нет.

    Самостоятельная работа учащихся с учебником.

    Пользуясь текстом учебника (п.42), выпишите основные признаки голосеменных.

    Признаки растений отдела голосеменных.

    1. Размножение посредством семян.
    2. Не образуют плодов.
    3. Древесные растения или кустарники, иногда стелющиеся формы.
    4. Листья чаще игольчатые, слегка уплощенные или чешуевидные.
    5. Чаще всего вечнозеленые растения.
    6. Настоящие сосуды отсутствуют.
    7. Разнополые растения.
    8. Оплодотворение происходит без участия воды.
    9. Мужские гаметы – неподвижные спермии.

    Свое название голосеменные получили благодаря семенам, которые лежат открыто, как бы голо, и в отличие от семян покрытосеменных растений не защищены стенками плода.

    Наличие семян является большим эволюционным шагом, дающим этим растениям огромное преимущество перед споровыми.

    В чем заключается это преимущество?

    (В отличие от спор в семенах имеется запас питательных веществ, необходимых зародышу в первое время его развития, пока у молодого растения не сформируется корневая система. Кроме того, внутри семени зародыш будущего растения надежно защищен от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Все это значительно увеличивает шансы молодого растения на выживание).

    Преимущество семян.

    1. В семенах имеется запас питательных веществ для зародыша.
    2. Внутри семени зародыш защищен.

    Среди растений отдела голосенных много древних видов и уже вымерших, но много и современных. Наиболее знакомые и важные представители этого отдела – класс хвойные.

    Назовите хвойные растения.

    Закрепление знаний и умений.

    1. Какие растения называют голосеменными?

    2. В чем состоит главное отличие голосеменных растений от споровых?

    3. Основные признаки голосеменных растений.

    Лабораторная работа

    Тема. “Изучение внешнего вида хвойных растений”.

    Цель: изучение внешнего вида побегов, шишек и семян хвойных.

    Оборудование: лупа ручная, побеги сосны и ели, шишки сосны и ели, семена сосны и ели.

    Ход работы

    1. Рассмотрите внешний вид небольших веточек (побегов) сосны и ели. Укажите их основные отличия.

    2. Изучите, как расположены хвоинки у этих растений. Найдите укороченные боковые побеги сосны, на которых находятся хвоинки. Сколько их на этих побегах?

    3. Сравните хвоинки сосны и ели, их форму, размер. Зарисуйте хвоинки в их натуральную величину. Отметьте особенности хвоинок.

    4. Рассмотрите шишки сосны и ели. Укажите их различия.

    5. Найдите на чешуйках следы, оставшиеся от семян.

    8. Рассмотрите семена хвойных. Проверьте их летучесть. Проследите, как падает вниз крылатое семя.

    1 вариант описывает сосну.

    2 вариант — ель.

    Сравнительная характеристика сосны и ели.

    Основные признаки Сосна обыкновенная Ель обыкновенная
    Характер хвои Хвоинки длинные, 3-5см в длину расположены попарно на сильно укороченных побегах. Хвоинки короткие (1,5-2 см), расположены поодиночке, густо покрывают побеги.
    Шишки Относительно округлые. Более вытянутые.

    Закрепление.

    Где образуются семена у голосеменных растений?

    Почему отдел получил название “голосеменные”?

    Плодоносить сосны начинают на 15-30 году жизни. На верхушках молодых побегов сосны в конце весны – начале лета можно увидеть небольшие красноватые шишечки. Это молодые женские шишки

    . Шишки представляют собой видоизменнный побег. У шишки можно выделить стержень (или ось), на которой расположены чешуи – видоизменные листья. На верхней стороне каждой чешуи расположено по два семязачатка, в каждом из них образуется яйцеклетка.

    Мужские шишки более мелкие, всего 1-2 см в длину, желтоватые, собраны в небольшие тесные группы. Мужские шишки расположены ниже женских на тех же или на других ветках. На нижней стороне чешуек шишки расположено по 2 пыльцевых мешочка, в которых созревает пыльца, из которой образуются спермии

    . Спермии у сосны – неподвижные клетки, без жгутиков. Каждая пылинка сосны имеет по два небольших пузырька, наполненных воздухом. Благодаря наличию этих пузырьков пыльца очень легкая и легко переносится ветром.

    В чем биологический смысл расположения мужских шишек ниже, чем женских? (Приспособление к перекрестному опылению).

    Пыльца разносится ветром и попадает на семязачатки, голо лежащие на чешуйках женских шишек. После опыления чешуйки смыкаются и склеиваются смолой: начинается подготовка к оплодотворению. Лишь через 13 месяцев после опыления происходит оплодотворение. Шишки и семена сосны созревают на второй год после опыления.

    Слайд цикл развития сосны (Приложение)

    После оплодотворения из зиготы развивается зародыш и формируются семена сосны. Через 1,5 года шишка сосны высыхает, трескается и семена высыпаются.

    Семена голосеменных растений распространяются животными или ветром. Семена многих имеют особое пленчатое крылышко, способствующее перемещению их при помощи ветра.

    При попадании семян в благоприятные условия они прорастают и дают начало новому организму.

    Закрепление знаний и умений.

    1. В чем заключается отличие семян голосеменных растений от семян покрытосеменных?
    2. Каково строение женской и мужской шишек сосны?
    3. Чем отличается строение женской шишки от мужской?
    4. Какую особенность строения имеет пылинка сосны?
    5. Как происходит опыление и оплодотворение у сосны?
    6. Какими способами распространяются семена сосны?
    7. В чем состоит эволюционное преимущество семенных растений перед споровыми?

    Значение голосеменных растений

    • Использование древесины в строительстве и как поделочный материал.
    • Получение бумаги (древесина ели).
    • Сырье для промышленности (получение спирта, пластмасс, лаков).
    • Производство искусственных тканей (искусственный шелк из древесины сосны).
    • Получение витаминов (витамин С, каротин).
    • Получение пищевого масла из семян кедровой сосны и использование ее семян в пищу.
    • Изготовление мебели, музыкальных инструментов.
    • Получение смолы и ее производных: скипидара, канифоли.
    • Использование для закрепления почв и прекращения эрозии (сосна).
    • Озеленение дворов и улиц.
    • Декоративное значение.

    Знакомство с некоторыми представителями хвойных.

    (Это интересно – сообщения учащихся)

    IV. Выводы

    • Голосеменные – в основном древесные растения, реже кустарники.
    • Размножаются с помощью семян, которые развиваются в семязачатках, лежащих открыто на чешуях женских шишек.
    • Оплодотворение происходит без помощи воды.
    • Мужские гаметы – неподвижные спермии.

    Голосеменные растения — признаки, отдел, размножение, покрытосеменные

    Мир растений Голосеменные растения

    Голосеменные – это древний отдел растений, которые характеризуются наличием семязачатков с последующим развитием семени, но не образуют цветков и плодов. Это главные признаки голосеменных. Наиболее древние и примитивные представители этого отдела появились в позднем девонском периоде от одного из видов папоротников. В конце палеозойского периода голосеменные достигли расцвета, при этом в процессе эволюции вытеснив споровые растения. До наших дней в природе сохранились лишь немногие представители этой группы, так как голосеменные являются предками наиболее распространенных в настоящее время цветковых (покрытосеменных) растений, более приспособленных к жизни на Земле. Отличие покрытосеменных от голосеменных состоит в том, что у покрытосеменных растений семена расположены в завязи, а у голосеменных – семяпочки, позднее трансформирующиеся в семена, не имеют изолированного вместилища, а покрыты тонкими чешуйками и прикреплены к стержню.

    Отдел голосеменных растений включает 4 класса: хвойные, гинкговые, гнетовые, саговниковые. К голосеменным относятся около 800 современных видов. Преобладающее большинство видов этого отдела (более 500) составляют класс хвойных растений, появившихся на наше планете в конце карбонового периода. Они произрастают на всех континентах. Почти 95% лесов Земли состоят только из хвойных деревьев или являются смешанными.

    Большинство голосеменных являются вечнозелеными растениями, редкие виды относятся к листопадным деревьям либо кустарникам, некоторые представляют собой лианы. Растения данного отдела имеют листья различной формы: от чешуевидной, игольчатой до разветвленной, двулопастной, перистой. Строение семян голосеменных сходно. У этих растений семязачатки (семяпочки), состоящие из мегаспорангия и защитной оболочки, расположены открыто на внутренней стороне чешуевидных листьев. У хвойных такие листья с прилегающими семяпочками представляют собой подобие спирали и формируют шишку. Таким образом, семена растений вышеописанной группы как будто голые, завязи нет, отсюда происходит название – отдел голосеменные. У хвойных есть мужские и женские шишки, к примеру, у однодомной сосны они расположены на одном растении. Оплодотворение женского гаметофита мужским и начальные этапы развития спорофита осуществляются внутри семязачатка. Из зиготы образуется зародыш семени. Зрелое семя окружено защитной оболочкой и содержит зародыш, состоящий из корешка, почечки и зародышевых листьев (семядолей), а также запас питательных веществ, которые необходимы при прорастании. Все голосеменные размножаются семенами.

    Значение голосеменных в природе очень велико. Эти растения образуют огромные площади хвойных и смешанных лесов, обогащая воздух кислородом. Леса регулируют скорость таяния снегов, уровень воды в реках, ослабляют шумы и силу ветров, закрепляют песчаные почвы. Лес – место обитания многих зверей, некоторые питаются побегами, семенами и шишками хвойных деревьев. Для человека голосеменные хвойные растения имеют неоценимое практическое значение. Древесина растений вышеописанной группы типа «мягких» пород используется как сырье для изготовления бумаги и как лесоматериал, из которого производят мебель, шпалы, столбы, мосты, т.д. До сих пор часто древесину хвойных пород используют как топливо. Хвойные деревья выделяют в воздух большое количество фитонцидов – летучих веществ, подавляющих развитие болезнетворных микроорганизмов. Поэтому в хвойных лесах размещают санатории и больницы для лечения людей, страдающих заболеваниями органов дыхания. Из частей хвойных деревьев получают лекарственные препараты — активированный уголь, камфору, а также эфирные масла для применения в парфюмерии, кондитерской промышленности, медицине. А семена сибирской сосны называют «кедровыми орешками» и употребляют их в пищу.

     

    26.2: Голосеменные — Биология LibreTexts

    1. Последнее обновление
    2. Сохранить как PDF
  4. Идентификатор страницы
    1959
    • OpenStax
    • OpenStax

    Навыки для развития

    • Обсудите тип семян голосеменных растений, а также другие характеристики голосеменных растений
    • Укажите, в какой период впервые появились голосеменные растения, и объясните, когда они были преобладающими растениями
    • Перечислите четыре группы современных голосеменных и приведите примеры каждой

    Голосеменные, что означает «голые семена», представляют собой разнообразную группу семенных растений и являются парафилетическими. Парафилетические группы — это те, в которых не все члены являются потомками одного общего предка. Их характеристики включают голые семена, отдельные женские и мужские гаметы, опыление ветром и трахеиды (которые переносят воду и растворенные вещества в сосудистой системе).

    Семена голосеменных не заключены в завязь; скорее, они выставлены на шишках или измененных листьях. Спорофиллы – это специализированные листья, образующие спорангии. Термин стробил (множественное число = стробилы) описывает плотное расположение спорофиллов вокруг центрального стебля, как это видно на шишках. Некоторые семена при созревании покрываются тканями спорофита. Слой ткани спорофита, окружающий мегаспорангий, а позднее и зародыш, называется интегументом.

    Голосеменные были доминирующим типом в мезозойскую эру. Они приспособлены к жизни там, где в течение части года не хватает пресной воды, или в бедной азотом почве болота. Следовательно, они по-прежнему являются заметным типом в хвойном биоме или тайге, где вечнозеленые хвойные деревья имеют селективное преимущество в холодную и сухую погоду. Вечнозеленые хвойные сохраняют низкий уровень фотосинтеза в холодные месяцы и готовы воспользоваться первыми солнечными днями весны. Одним из недостатков является то, что хвойные деревья более восприимчивы к заражению, чем лиственные деревья, потому что хвойные деревья не теряют свои листья сразу. Поэтому они не могут избавляться от паразитов и возобновлять весной свежие листья.

    Жизненный цикл голосеменных включает чередование поколений с доминирующим спорофитом, в котором находится женский гаметофит, и редуцированными гаметофитами. Все голосеменные растения разноспоровые. Мужские и женские репродуктивные органы могут образовываться в виде шишек или стробилов. Мужские и женские спорангии образуются либо на одном растении, описываемом как однодомное («однодомное» или обоеполое), либо на отдельных растениях, называемых двудомным («двухдомным» или однополым). Жизненный цикл хвойного дерева послужит нам примером размножения голосеменных растений.

    Жизненный цикл хвойного дерева

    Сосны относятся к хвойным деревьям (с шишками) и несут как мужские, так и женские спорофиллы на одном и том же зрелом спорофите. Следовательно, они являются однодомными растениями. Как и все голосеменные растения, сосны гетероспористы и образуют споры двух разных типов: мужские микроспоры и женские мегаспоры. В мужских шишках, или тычиночных шишках, микроспороциты дают начало пыльцевым зернам путем мейоза. Весной большое количество желтой пыльцы выбрасывается и разносится ветром. Некоторые гаметофиты приземляются на женские шишки. Опыление определяется как начало роста пыльцевых трубок. Пыльцевая трубка развивается медленно, и генеративная клетка в пыльцевом зерне делится на два гаплоидных спермия путем митоза. При оплодотворении одна из сперматозоидов окончательно соединит свое гаплоидное ядро ​​с гаплоидным ядром гаплоидной яйцеклетки.

    Женские шишки, или овулирующие шишки, содержат по две семяпочки на чешую. Одна материнская клетка мегаспоры, или мегаспороцит, подвергается мейозу в каждой семязачатке. Три из четырех клеток ломаются; только одна выжившая клетка разовьется в женский многоклеточный гаметофит, который окружает архегоний (архегоний — репродуктивный орган, содержащий одно большое яйцо). При оплодотворении диплоидное яйцо даст начало зародышу, заключенному в семенную оболочку из ткани родительского растения. Оплодотворение и развитие семян — длительный процесс у сосен: после опыления может пройти до двух лет. Образующееся семя содержит три поколения тканей: семенную оболочку, происходящую из ткани спорофита, гаметофит, обеспечивающий питательные вещества, и сам зародыш.

    На рисунке \(\PageIndex{1}\) показан жизненный цикл хвойного дерева. Фаза спорофита (2 n ) — самая продолжительная фаза в жизни голосеменных растений. Гаметофиты (1 n ) — микроспоры и мегаспоры — уменьшены в размерах. Между опылением и оплодотворением может пройти более года, пока пыльцевая трубка растет по направлению к мегаспороциту (2 n ), который подвергается мейозу в мегаспоры. Мегаспоры созреют в яйца (1 n ).

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): На этом изображении показан жизненный цикл хвойного дерева. Пыльца с мужских шишек взмывает на верхние ветки, где оплодотворяет женские шишки.

    Упражнение \(\PageIndex{1}\)

    На какой стадии формируется диплоидная зигота?

    1. когда женская шишка начинает отпочковываться от дерева
    2. при оплодотворении
    3. когда семена падают с дерева
    4. когда пыльцевая трубка начинает расти

      Видео \(\PageIndex{1}\): Посмотрите это видео, чтобы увидеть процесс образования семян у голосеменных растений.

      Разнообразие голосеменных

      Современные голосеменные делятся на четыре типа. Coniferophyta, Cycadophyta и Ginkgophyta сходны по продукции вторичного камбия (клетки, которые формируют сосудистую систему ствола или стебля и частично специализируются на транспортировке воды) и характеру развития семян. Однако эти три типа филогенетически не связаны друг с другом. Gnetophyta считаются самой близкой группой к покрытосеменным растениям, потому что они производят настоящую ткань ксилемы.

      Хвойные (Coniferophyta)

      Хвойные являются доминирующим типом голосеменных с наибольшим разнообразием видов (Рисунок \(\PageIndex{2}\)). Большинство из них, как правило, высокие деревья с чешуйчатыми или игольчатыми листьями. Испарение воды листьями уменьшается из-за их тонкой формы и толстой кутикулы. Снег легко соскальзывает с игольчатых листьев, уменьшая нагрузку и уменьшая поломку ветвей. Адаптация к холодной и сухой погоде объясняет преобладание хвойных на больших высотах и ​​в холодном климате. К хвойным относятся известные вечнозеленые деревья, такие как сосны, ели, пихты, кедры, секвойи и тисы. Некоторые виды являются листопадными и теряют листья осенью. Европейская лиственница и тамарак являются примерами лиственных хвойных деревьев (рис. \(\PageIndex{2}\)c). Многие хвойные деревья заготавливаются для производства бумажной массы и древесины. Древесина хвойных более примитивна, чем древесина покрытосеменных; он содержит трахеиды, но не содержит элементов сосудов, поэтому его называют «мягкой древесиной».

      Рисунок \(\PageIndex{2}\): Хвойные деревья являются преобладающей формой растительности в холодных или засушливых условиях и на больших высотах. Здесь показаны (а) вечнозеленая ель Picea sp., (b) можжевельник Juniperus sp., (c) секвойя Sequoia Semervirens , листопадное голосеменное растение, и (d) тамарак Larix larcinia . Обратите внимание на желтые листья тамарака. (кредит a: модификация работы Розендаля; кредит b: модификация работы Алана Левина; кредит c: модификация работы Венди Маккормик; кредит d: модификация работы Микки Злимена)

      Саговники

      Саговники хорошо растут в мягком климате, и их часто принимают за пальмы из-за формы их больших сложных листьев. Саговники имеют большие шишки (рис. \(\PageIndex{3}\)), и их опыление может осуществляться жуками, а не ветром: это необычно для голосеменных растений. Они доминировали в ландшафте в эпоху динозавров в мезозое, но только около сотни видов сохранились до наших дней. Им грозит исчезновение, а несколько видов охраняются международными конвенциями. Из-за привлекательной формы их часто используют в качестве декоративных растений в садах тропиков и субтропиков.

      Рисунок \(\PageIndex{3}\): Этот саговник Encephalartos ferox имеет большие шишки и широкие, похожие на папоротник листья. (кредит: Венди Катлер)

      Gingkophytes

      Единственным выжившим видом группы gingkophytes является Gingko biloba (Рисунок \(\PageIndex{4}\)). Его веерообразные листья — уникальные среди семенных растений, потому что они имеют дихотомическое жилкование — осенью желтеют и падают с дерева. На протяжении веков G. biloba выращивали китайские буддийские монахи в монастырях, что обеспечивало его сохранность. Его высаживают в общественных местах, потому что он необычайно устойчив к загрязнениям. Мужские и женские органы образуются на разных растениях. Как правило, садовники сажают только мужские деревья, потому что семена, произведенные женскими растениями, имеют неприятный запах прогорклого масла.

      Рисунок \(\PageIndex{4}\): На этой гравюре из книги Flora Japonica 1870 года, Sectio Prima (Tafelband) изображены листья и плоды Gingko biloba , нарисованные Филиппом Францем фон Зибольдом и Джозефом Герхардом Цуккарини. .

      Gnetophytes

      Gnetophytes являются ближайшими родственниками современных покрытосеменных и включают три непохожих рода растений: Ephedra , Gnetum и Welwitschia (Рис. \(\PageIndex{5}\)). Как и покрытосеменные, они имеют широкие листья. В тропических и субтропических зонах гнетофиты представляют собой лианы или небольшие кустарники. Эфедра встречается в засушливых районах западного побережья США и Мексики. Маленькие чешуйчатые листья эфедры являются источником соединения эфедрина, которое используется в медицине в качестве сильнодействующего противоотечного средства. Поскольку эфедрин похож на амфетамины как по химической структуре, так и по неврологическим эффектам, его использование ограничено отпускаемыми по рецепту лекарствами. Подобно покрытосеменным, но в отличие от других голосеменных, все гнетофиты имеют в своей ксилеме сосудистые элементы.

      Рисунок \(\PageIndex{5}\): (a) Ephedra viridis , известный под общим названием Мормонский чай , произрастает на западном побережье США и в Мексике. (b) Gnetum gnomon произрастает в Малайзии. (c) Большая Welwitschia mirabilis может быть найдена в пустыне Намибии. (кредит a: модификация работы Министерства сельского хозяйства США; кредит b: модификация работы Малкольма Мэннерса; кредит c: модификация работы Дерека Китса)

      Резюме

      Голосеменные растения представляют собой разноспоровые семенные растения, дающие голые семена. Они появились в палеозойский период и были доминирующей растительностью в мезозое. Современные голосеменные относятся к четырем типам. Самый крупный тип, Coniferophyta, представлен хвойными, преобладающими растениями на больших высотах и ​​широтах. Саговники (тип Cycadophyta) напоминают пальмы и растут в тропическом климате. Gingko biloba является единственным представителем типа Gingkophyta. Последний тип, Gnetophyta, представляет собой разнообразную группу кустарников, в древесине которых образуются сосудистые элементы.

      Art Connections

      Рисунок \(\PageIndex{1}\): На какой стадии формируется диплоидная зигота?

      1. Когда женская шишка начинает отпочковываться от дерева
      2. При оплодотворении
      3. Когда семена падают с дерева
      4. Когда пыльцевая трубка начинает расти
      Ответить

      B. Диплоидная зигота формируется после завершения формирования пыльцевой трубки, так что мужские генеративные ядра могут сливаться с женским гаметофитом.

      Глоссарий

      хвойное дерево
      доминирующий тип голосеменных с наибольшим разнообразием деревьев
      саговник
      голосеменное растение, произрастающее в тропическом климате и напоминающее пальму; представитель типа Cycadophyta
      раздельнополые
      описывает вид, у которого мужские и женские репродуктивные органы находятся на отдельных экземплярах
      .
      гингкофит
      голосеменное растение с одним существующим видом, Gingko biloba : дерево с веерообразными листьями
      гнетофит
      голосеменный кустарник с разнообразными морфологическими признаками, образующий сосудистые элементы в своих одревесневших тканях; тип включает роды Эфедра, Гнетум и Вельвичия
      голосеменные
      семенное растение с голыми семенами (семена на видоизмененных листьях или в шишках)
      покровы
      слой ткани спорофита, окружающий мегаспорангий, а затем и зародыш
      мегаспороцит
      материнская клетка мегаспоры
      ; более крупная спора, которая прорастает в женский гаметофит гетероспорового растения
      микроспороцит
      меньшая спора, образующая мужской гаметофит в гетероспористом растении
      однодомные
      описывает вид, у которого мужские и женские репродуктивные органы находятся на одном и том же растении
      .
      конус овуляции
      конус с двумя семяпочками на чешую
      стробил
      Структура растения с плотным расположением спорофиллов вокруг центрального стебля, как это видно на шишках или цветках; мужские стробилы производят пыльцу, а женские стробилы производят яйца

      Эта страница под названием 26.2: Gymnosperms распространяется под лицензией CC BY 4.0 и была создана, изменена и/или курирована OpenStax.

      1. Наверх
        • Была ли эта статья полезной?
        1. Тип изделия
          Раздел или Страница
          Автор
          ОпенСтакс
          Лицензия
          СС BY
          Версия лицензии
          4,0
          Программа OER или Publisher
          ОпенСтакс
          Показать оглавление
          нет
        2. Теги
          1. хвойное дерево
          2. саговник
          3. раздельнополые
          4. гингкофит
          5. гнетофит
          6. голосеменные
          7. покровы
          8. мегаспороцит
          9. микроспороцит
          10. однодомные
          11. конус овуляции
          12. стробил

        26.

        2A: Характеристики голосеменных – LibreTexts по биологии
        1. Последнее обновление
        2. Сохранить как PDF
      3. Идентификатор страницы
        13676
        • Безграничный (сейчас LumenLearning)
        • Безграничный

        Голосеменные – это семенные растения, у которых развились шишки, несущие свои репродуктивные структуры.

        Цели обучения
        • Обсудить типы семян голосеменных растений

        Ключевые моменты

        • Голосеменные растения производят как мужские, так и женские шишки, каждая из которых производит гаметы, необходимые для оплодотворения; это делает их гетероспористыми.
        • Мегаспоры, образовавшиеся в шишках, развиваются в женские гаметофиты внутри семязачатков голосеменных, а пыльцевые зерна развиваются из шишек, производящих микроспоры.
        • Сперматозоиды хвойных не имеют жгутиков, а движутся по пыльцевой трубке при контакте с семязачатком.

        Ключевые термины

        • семязачаток : структура растения, которая после оплодотворения превращается в семя; мегаспорангий семенного растения с окружающими его покровами
        • спорофилл : эквивалент листа папоротников и мхов, несущего спорангии
        • разноспоровые : образующие как мужские, так и женские гаметофиты

        Характеристики голосеменных

        Голосеменные – это семенные растения, приспособленные к жизни на суше; таким образом, они являются автотрофными фотосинтезирующими организмами, склонными к сохранению воды. У них есть сосудистая система (используемая для транспортировки воды и питательных веществ), которая включает корни, ксилему и флоэму. Название голосеменных означает «голые семена», что является основным отличительным признаком между голосеменными и покрытосеменными, двумя отдельными подгруппами семенных растений. Этот термин происходит от того факта, что семяпочки и семена голосеменных растений развиваются на чешуях шишек, а не в закрытых камерах, называемых завязями.

        Голосеменные старше покрытосеменных в эволюционном масштабе. Они обнаружены в летописи окаменелостей гораздо раньше, чем покрытосеменные. Как будет показано в последующих разделах, различные приспособления голосеменных к окружающей среде представляют собой шаг на пути к наиболее успешной (с точки зрения разнообразия) кладе (монофилетической ветви).

        Размножение голосеменных и семена

        Голосеменные – это спорофиты (растения с двумя копиями генетического материала, способные производить споры). Их спорангии (вместилища, в которых образуются половые споры) находятся на спорофиллах, пластинчатых чешуйчатых структурах, которые вместе образуют шишки. Женский гаметофит развивается из гаплоидных (что означает один набор генетического материала) спор, содержащихся в спорангиях. Как и все семенные растения, голосеменные разноспоровые: оба пола гаметофитов развиваются из разных типов спор, образуемых отдельными шишками. Одним из типов шишек является маленькая пыльцевая шишка, которая производит микроспоры, которые впоследствии развиваются в пыльцевые зерна. Другой тип шишек, более крупные «яйцевидные» шишки, образует мегаспоры, которые развиваются в женские гаметофиты, называемые семязачатками. Невероятно, но весь этот половой процесс может занять три года: от образования двух полов гаметофитов до сближения гаметофитов в процессе опыления и, наконец, до образования зрелых семян из оплодотворенных семязачатков. После завершения этого процесса отдельные спорофиллы отделяются (распадается шишка) и уплывают ветром к обитаемому месту. Это завершается прорастанием и формированием проростка. У хвойных сперматозоиды не имеют жгутиков, а вместо этого передаются яйцеклетке через пыльцевую трубку. Важно отметить, что семена голосеменных не заключены в своем конечном состоянии на шишке.

        Рисунок \(\PageIndex{1}\): Женская шишка сосны тамаракской: Женская шишка Pinus tontorta , сосны тамаракской, с грубой чешуей.