Что такое покрытосеменные и голосеменные

Чем отличаются голосеменные растения от покрытосеменных? Строение голосеменных и покрытосеменных растений

Из нашей статьи вы узнаете, чем отличаются голосеменные растения от покрытосеменных, которые еще называют цветковыми. Дело в том, что представители последних на современном этапе развития органического мира занимают господствующее положение. С какими особенностями их строения это связано? Давайте разберемся вместе.

Корень

Характеристику голосеменных и покрытосеменных растений начнем с особенностей морфологии. Подземная часть представлена корнем. Голосеменные, большинство представителей которых относятся к классу Хвойные, имеют хорошо развитые главный и боковые корни. Они глубоко проникают в почву, обеспечивая растению надежное закрепление и минеральное питание.

Чем отличаются голосеменные растения от покрытосеменных? Последние могут формировать корневую систему двух типов. У представителей класса Двудольные она стержневая. Такая структура представлена главным и боковыми корнями. Типичными примерами таких растений являются яблоня, вишня, морковь, редька. У однодольных растений корни растут пучком. Формируются они прямо на побеге. Такая корневая система называется мочковатой. Подобные структуры характерны для злаков.

Из корня вода поступает к надземной части растения. Древесина хвойных не имеет проводящих элементов, которые называются сосудами. Ткани покрытосеменных состоят из специализированных клеток, каждая группа которых выполняет свои функции.

Листья

Голосеменные растения имеют характерные листья. Они называются хвоинками. Такие листья игловидные, что обусловливает небольшую поверхность для транспирации. Устьица хвоинок погружены глубоко в кожицу листьев, а на зиму они запечатываются воском. Благодаря таким особенностям строения хвойные не сбрасывают зеленое убранство на зиму. Хотя листопад у таких растений все-таки происходит. Но этот процесс осуществляется постепенно и непрерывно, поэтому практически незаметен.

Чем отличаются голосеменные растения от покрытосеменных? Все цветковые являются листопадными. Их листья разнообразны по форме, размеру и характеру расположения на побеге. Зимой процесс транспирации не прекращается. Поэтому растение сбрасывает листья, защищаясь от излишней потери влаги и механических повреждений при налипании льда и снега.

Цветок

Существенные отличия наблюдаются и в особенностях размножения голосеменных и покрытосеменных растений. Первые не формируют цветков, а значит, и плодов. А что же такое шишки? Это видоизменения побега, функцией которых является половое размножение. Семена располагаются на чешуйках шишек открыто, они не защищены. Отсюда и название отдела.

Опыление

Строение покрытосеменных растений обусловливает наличие нескольких способов опыления. Этот процесс всегда предшествует оплодотворению. У этой группы растений его суть заключается в переносе спермиев с пыльника тычинки на рыльце пестика. Естественное опыление происходит при помощи ветра, воды, насекомых, птиц или животных.

Жизненные формы

Чем отличаются голосеменные растения от покрытосеменных? Они представлены только древесными формами. Хотя встречаются среди них интересные представители. Это вельвичия удивительная. Только представьте, стебель этого растения практически полность скрыт в песке. Снаружи находятся только два листа. Длина каждого из них больше метра. Сильные пустынные ветра разрывают их на отдельные полосы. Издалека они похожи на переплетающиеся клубки змей.

Прогрессивные черты

Как видите, строение голосеменных растений отличается более сложной структурой. То же самое можно сказать и о физиологических процессах. Прежде всего это касается процесса двойного оплодотворения, которое происходит в завязи пестика. Его результатом является формирование зародыша и запасного питательного вещества, который называется эндоспермом. Это резерв, необходимый для развития семени. Функцию механической защиты осуществляет кожура.

У голосеменных растений эндосперм практически отсутствует. Семена, которые открыто лежат на чешуйках шишек, не имеют собственного запаса необходимых веществ. Они оснащены только пленчатой структурой, которая способствует их распространению при помощи ветра. Оказавшись на земле, многие семена замерзают или засыхают.

Плоды цветковых растений не только защищают зародыш, но и обеспечивают расселение семян. Для этого плоды имеют целый ряд приспособлений. К примеру, репейник переносят на своей шерсти различные животные. Крылатка клена легко переносится ветром. Коробочка мака трескается сама, автоматически рассыпая семена вокруг.

Источник

Биология

План урока:

Особенности голосеменных растений

Повсюду встречаются на земле растения, относящиеся к отделу голосеменные.

У голосеменных, так же как и у папоротников, хвощей и плаунов, есть стебель, листья и корень.

Среди голосеменных выделяют несколько классов, однако мы остановимся более подробно на хвойных.

Известно более 500 видов этих существ, которые представлены деревьями и кустарниками.

С биологией голосеменных познакомимся на примере сосны обыкновенной.

Это мощное высокое дерево. Встречались экземпляры высотой до 40 м. Могут жить до 400 лет, а иногда и больше. Заросли этих видов получили название – бор.

Сосна встречается на высохших и бедных веществами почвах, даже на песках. Это указывает на то, что она не взыскательна к влаге. У нее длинный главный корень, им она добывает воду из нижних подпочвенных слоев.

Основным признаком этого дерева, впрочем, как и большинства голосеменных, считается наличие хвои. Внешне они похожи на сине-зеленые иголки, в одном пучке содержится две иглы. Внешне узкие, соответственно испаряющая поверхность мала, тогда сосна будет медленно испарять воду.

Размножение сосны схоже с другими голосеменными растениями и осуществляется семенами. Весной на дереве формируются два типа шишек. У основания молодых растущих побегов появляются мужские шишки, на верхушке побега – женские.

Лишь на следующий год происходит прорастание пыльцы и оплодотворение. Отличием голосеменных является оплодотворение без присутствия воды.

К концу второго года в разросшихся шишках созревают семена, и они приобретают коричневый цвет. Семена остаются в них до весны.

Весной в ясную сухую погоду шишки на соснах раскрываются с легким треском и из них рассеиваются снабженные крылышками семена.

Вскоре они прорастают. Летом в сосновом лесу на почве, покрытой опавшей хвоей, почти на каждом шагу можно встретить всходы сосны. Молодая поросль по строению похожа на взрослые растения голосеменных.

Еще одним примером голосеменных растений считается ель. В отличие от сосны ее можно встретить на более увлажненных и плодородных почвах. Для этого дерева необходим достаток влаги и соответствующая почва.

Главный корень у ели короткий, поэтому она не способна добывать воду из нижних подпочвенных слоев. Зато у нее сильно развиты боковые корни, которые всасывают влагу и растворенные в ней минеральные соли из поверхностного слоя почвы.

Корневая система ели

Конечно, и для жизни ели необходим солнечный свет. Но в сравнении с сосной она менее требовательна к нему и выносит такое затенение со стороны соседних деревьев, при котором светолюбивая сосна погибает.

Весной у ели, как у голосеменного растения, начинается размножение. На одних ветках образуются красные шишечки с семяпочками, на других – желтые пыльники.

Перенос пыльцы также происходит посредстве ветра. Но, в отличие от сосны, прорастание пыльцы, оплодотворение и созревание семян у ели происходят в тот же год. В сухую погоду еловые шишки начинают раскрываться и рассеивать семена уже осенью. Из этих семян молодая поросль появится весной.

Всходы ели обыкновенной

Широко распространена в Западной Сибири пихта сибирская, еще один представитель отдела голосеменные. Во многом схожа по своим особенностям с елью. Отличительным признаком пихты от других голосеменных растений, является то, что после высыпания семян, на ветках остаются торчащие стержни.

Среди голосеменных растений встречаются не только вечнозеленые, к примеру, у лиственницы происходит листопад. Широко распространены в нашей стране лиственница сибирская и даурская.

Помимо деревьев к голосеменным относятся и кустарники, к примеру, можжевельник обыкновенный. Встречается он повсеместно на территории России. Растет очень медленно. Для него характерны сочные сладковатые шишкоягоды, используемые в медицине.

Значение голосеменных растений

Значение голосеменных очень велико. Эти организмы образуют обширные лесные массивы – тайгу, а также украшают улицы и парки населенных пунктов. Их древесину широко используют в строительстве, бумажной и мебельной промышленности. К примеру, древесину лиственницы используют в кораблестроительстве, так как она очень стойкая по отношению к воде.

Древесина некоторых голосеменных используется для изготовления музыкальных инструментов, к примеру, пихта сибирская.

Велико практическое значение голосеменных в жизни человека. При переработке получают смолу, а из нее скипидар, канифоль.

Санаторий «Сосновый бор» в республике Татарстан

Особенности покрытосеменных растений

Покрытосеменные растения появились на Земле после голосеменных и существуют уже более 100 миллионов лет. За это время неоднократно изменялся климат. Вместе с ним менялись и эти организмы. И когда появился разумный человек, он застал на суше и в воде в основном те растения, которые живут и в наше время. Среди них господствующее положение занимают покрытосеменные или цветковые растения.

Какие же растения считаются покрытосеменными? Внешнее строение покрытосеменных схоже с хвойными – у них есть корень, стебель, листья. Однако отличием покрытосеменных является наличие цветка и плода. Из цветка образуется плод с семенами, все они считаются органами покрытосеменных растений. Плод покрывает семена, защищая их от неблагоприятных условий, поэтому они и получили название покрытосеменные.

Помимо перечисленных признаков для покрытосеменных характерно наличие хорошо развитой проводящей системы, обеспечивающей быстрое передвижение питательных веществ в растении. Как и все зеленые растения, представители отдела покрытосеменные способны создавать органические вещества из углекислого газа и воды.

Размножение покрытосеменных осуществляется так же, как и у голосеменных, то есть семенами. Семена покрытосеменных растений формируются при оплодотворении, которое не связано с водой.

Отличительной особенностью покрытосеменных является двойное оплодотворение, при котором одна мужская клетка сливается с яйцеклеткой, а другая – с вторичной клеткой. В результате образуются семена, в которых зародыш снабжен запасом питательных веществ.

Для покрытосеменных растений характерно и бесполое или вегетативное размножение. В этом случае новый организм формируется из части какого-либо органа взрослой особи, например листа, стебля, корневища. Оба эти типа размножения способствовали быстрому распространению представителей отдела покрытосеменные.

У кустарников стебли отходят от корня пучком, прямо из-под поверхности почвы. Распространены в России шиповник, малина, смородина и другие.

Травы не имеют одревесневающих стеблей и с приходом холодов надземные побеги отмирают. Новые организмы появляются из корней на будущий год. Эти травы считаются многолетними. Однолетние травянистые виды живут всего один сезон. Зимовать у них остаются только семена.

Покрытосеменные – это самая распространенная и многочисленная группа растений. Они приспособились к самым различным условиям внешней среды. Мы встречаем их на севере, юге, в низинах, горах, пустынях, водоемах.

Значение покрытосеменных растений

Велико значение покрытосеменных в жизни человека. Почти все культурные растения, возделываемые человеком, относятся к этому отделу. Примером покрытосеменных являются зерновые культуры, широко используемые в хозяйстве. Важнейшим видом считается пшеница, из зёрен которой получают муку и выпекают хлеб. Изо ржи получают ржаную муку и черный хлеб. Замечательное растение – кукуруза, которая дает очень высокий урожай зерна и используется на корм скоту. Зерна кукурузы используются для изготовления всеми любимого попкорна.

Для питания люди используют плоды и другие части покрытосеменных растений. Например, к овощным относят капусту, свеклу, морковь, огурцы и другие.

Всеми любимы плодово-ягодные культуры – яблоня, земляника, виноград, слива и другие. Плоды и ягоды используются для питания, изготовления соков, пюре, консервирования.

Такая группа покрытосеменных как кормовые используются для питания сельскохозяйственных животных.К ним относятся картофель, кормовая и сахарная свекла, клевер и другие.

Кормление скота свеклой

Многие культурные растения дают сырье для переработки на заводах. К примеру, из сахарной свеклы получают сахар, из семян подсолнечника – растительное масло. Хлопчатник и лен дают сырье для изготовления тканей.

Производство растительного масла

Люди используют и дикорастущие виды. Травы идут на корм животным, деревья как строительный материал, для производства бумаги, искусственных волокон. Многие растения используются как лекарственные. Их специально собирают, сушат и изготавливают различные сборы.

Покрытосеменные растения используются для озеленения населенных пунктов и выращиваются как комнатные.

Очень трудно охватить все их значение для человека. Почему покрытосеменные так важны для нашей жизни?

Без них не было бы жизни на нашей планете, так как мы дышим кислородом, вырабатываемым растениями. Они украшают нашу жизнь и приносят радость.

Словарь

1. Семяпочка – орган, развивающийся в шишке голосеменных, являющийся зачатком семени.

2. Фитонциды – летучие вещества, способные тормозить рост бактерий.

Источник

Сходство, отличия и признаки: голосеменные и покрытосеменные растения

Основной отличительной чертой растений, относящихся к данному виду, является размножение с помощью семян. Голосеменные и покрытосеменные растения относятся к общей группе семенных (сперматофитов). Они представляют собой группу высших. Рассмотрим, чем отличаются покрытосеменные от голосеменных представителей растительного мира. …

Структура и особенности размножения

Этот отдел семенных растений считается самым древним (появился около 350 млн лет назад). Предполагают, что они эволюционировали от споровых папоротников. Однако первые уже имеют семяпочку (женский спорангий) и пыльцевые зерна.

Общие черты растений Внимание! Размножение семенами – одна из основных адаптаций к наземному существованию. Это является эволюционным скачком, с помощью которого семенные растения могут размножаться без непосредственного взаимодействия с водой, распространяться на большие территории и повысить сохранность потомства за счёт запаса питательных веществ. Растения выполняю важную функцию, создавая покров планеты и выделяя большое количество кислорода.

Древесные растения без цветения

Голосеменные сложно спутать с другими видами, перечислим основные признаки голосеменных растений:

Внимание! Жизненные формы голосеменных включают только древовидные и кустарниковые растения. Трав среди них не встречается. Представителями самых больших размеров являются секвойя и кедр. Голосеменные растения

Чаще всего в качестве примера для процесса размножения выбирают сосну обыкновенную. Она является однодомной. Мужские (крупные с красноватым оттенком) и женские (маленьких размеров, зелёного или сизого цвета) генеративные органы расположены на одном растении.

Пыльца микростробил переносится с помощью ветра и попадает на семязачатки мегастробил, где осуществляется опыление. Через пыльцевые трубки частицы пыльцы проникают к яйцеклетке, формирующейся в архегонии. Пыльцевые зёрна образуют два спермия, один из которых оплодотворяет яйцеклетку. Так зарождается зигота. Она остаётся окруженной семязачатком, несущим в себе запас питательных веществ. Семя может прорастать в течение нескольких лет внутри шишки. Спустя необходимый промежуток времени – семена покидают оболочку и рассыпаются по поверхности земли.

Цветущие растения

Отдел покрытосеменных – самый высокоразвитый из всех представителей растительного мира. Он насчитывает более 300 тысяч видов и распространён практически повсеместно. Органы покрытосеменных растений бывают генеративные (цветок, отвечающий за размножение) и вегетативные, которые обеспечивают наличие механической опоры, транспортировку, прохождение процессов фотосинтеза, газообмена, а также накопление питательных веществ.

Покрытосеменные растения

Основными характерными чертами покрытосеменных являются следующие:

Это интересно! Кто такие эукариоты и прокариоты: сравнительная характеристика клеток разных царств

Главные различия

Для разграничения видов необходима сравнительная характеристика голосеменных и покрытосеменных растений. Два их отдела практически полностью отличаются друг от друга. Для более яркого примера, в чем состоит разница между голосеменными и покрытосеменными, ниже представлена поясняющая таблица.

Отличительные черты растений

Таблица: Различие и сходство покрытосеменных и голосеменных растений

Источник

Высшие семенные растения. Общая характеристика. Отдел голосеменные и отдел покрытосеменные

Высшие семенные растения. Общая характеристика. Отдел голосеменные и отдел покрытосеменные

Общая характеристика высших семенных растений

Появились в девоне, а своего расцвета достигли в мезозое, когда изменились климатические условия. Климат стал более засушливым и холодным, наблюдалась смена сезонов. Считается, что семенные происходят от папоротников. Первые растения очень напоминают папоротники. К семенным растениям относят два отдела: Голосеменные и Покрытосеменные. Наиболее распространенными на Земле в растительном мире являются Покрытосеменные.

Гаметофит семенных развивается на спорофите, питается за его счет (у высших споровых – самостоятельные растения). Семенные растения являются исключительно разноспоровыми. Мужской гаметофит формируется из микроспоры еще в спорангиях (пыльцевых мешках). Он состоит из двух клеток: генеративной или сперматогенной (от греч. сперма – семя и генао – рождать) и вегетативной или сифоногенной (от греч. сифон – трубка и генао – рождать).

Женский гаметофит формируется из мегаспоры в мегаспорангии. Он находится внутри семенного зачатка (семядоли) и называется нуцеллусом (от лат. nucela – орешек). Нуцеллус сверху покрыт покровами – интегументами (от лат. integumentum – покрывало). Они не срастаются на верхушке и образуют щель – пыльцевход или микропиле (от греч. микрос – маленький и пиле – ворота).

Размножаются с помощью семян (это значительный ароморфоз). Семя – многоклеточное, включает в себя запас питательных веществ, сформированный зародыш (состоит из зародышевого корешка, почки, семядоли), из которого развивается спорофит. Оплодотворению предшествует опыление. Это перенесение пыльцевых зерен в семенные зачатки с яйцеклетками. Опыление осуществляется с помощью ветра, воды, животных. Оплодотворение перестает зависеть (как у высших споровых) от воды. Оно происходит благодаря вегетативной клетке пыльцы, которая прорастает в пыльцевую трубку. Ядро генеративной клетки делится, и получаются две половые клетки (спермин или сперматозоиды).

У голосеменных семена покрыты лишь семенной кожурой. У покрытосеменных образуется цветок и плод (семена, покрытые околоплодником).

Отдел голосеменные или пинофиты

Отдел голосеменные или пинофиты

Общая характеристика отдела голосеменных (пинофитов)

Представители отдела Голосеменные, или Пинофиты (Pinophyta, или Gymnospermae), появились в каменноугольном периоде палеозойской эры. Достигли расцвета и широкого распространения в мезозойскую эру. Но к ее концу уступают местом покрытосеменным. В современном растительном мире насчитывается около 800 видов голосеменных. Преобладающее количество видов принадлежит к классу Хвойные. Распространены на всех континентах. Приблизительно 95 % лесов Земли составляют хвойные леса или смешанные. Большая часть лесов Северного полушария называется тайга. Голосеменные – древесные растения (деревья и кусты, очень редко – лианы), преимущественно вечнозеленые (травянистых нет). Название получили за то, что семена развиваются открыто на споролистиках, которые не сростаются и не образуют завязи.

В жизненном цикле преобладает спорофит. Он имеет стержневую корневую систему, которая обеспечивает лучше, чем в споровых, закрепления в почве. Из корня, который закладывается в зародыше, развивается главный. Листья у одних видов большие, имеют хорошо развитую листовую пластинку. У других – мелкие, в виде игл или чешуек. Иглы на поперечном сечении ребристые или округлые (сосна, ель и др.). Чешуйки – удлиненные, плоские, зеленые (туя, кипарис и др.). Листья в виде игл или чешуек имеют небольшую площадь. Устьица погружены в толщу листа и на зиму могут закрываться воском, который обеспечивает почти полное прекращение испарения влаги. В коре и древесине хвойных есть много канальцев, которые называются смоляными ходами. Они заполнены густой жидкостью – смолой, которая при повреждениях на поверхности быстро затягивает рану. У голосеменных хорошо развиты ткани. Камбий обеспечивает рост стебля в толщину. Вода с минеральными веществами транспортируется по трахеидам (сосуды появляются лишь у некоторых специализированных групп отдела).

Цикл развития хвойных

Гаметофиты голосеменных развиваются на спорофите. Они сильно редуцированы (что сокращает время их развития). Пыльцевые зерна и семенные зачатки формируются в шишках (стробилах). Они размещаются на чешуйках, которые размещаются на оси шишки. Стробилы у большинства голосеменных однополые. Мужской гаметофит формируется из микроспоры в пыльцевых мешках (микроспорангиях), не имеет антеридиев. Состоит из двух клеток: генеративной и сифоногенной. Из сифоногенной формируется пыльцевая трубка, из генеративной – два спермия (у примитивных голосеменных – сперматозоида). Пыльца покрыта двумя оболочками: внешней – экзиной и внутренней – интиной. Между ними могут быть воздушные мешочки. Женский гаметофит формируется из мегаспоры в мегаспорангии (нуцеллусы). Интегументы преимущественно однослойные, имеют микропиле. Сформированный женский гаметофит – это первичный эндосперм (питательная ткань) и два архегония. В архегониях развивается по яйцеклетке.

Пыльцевое зерно попадает на семенной зачаток и прорастает. Все голосеменные – ветроопыляемые растения. Пыльцевая трубка прорастает к архегониям, где лопается. Спермии (или сперматозоиды) двигаются с ростом трубки к яйцеклеткам. Один спермий (или сперматозоид) оплодотворяет яйцеклетку, второй – гибнет (эндосперм остается гаплоидным). После опыления из семенных зачатков формируются семена. В семени голосеменных объединены гаметофит и спорофит: зародыш (состоит из корешка, почек и зародышевых листьев – семядолей) – это спорофит, эндосперм – остатки гаметофита. Семена покрыты семенной кожице.

Разнообразие голосеменных

Отдел Голосеменные включает 6 классов. Современные Голосеменные принадлежат к четырем (Саговниковые, Гнетообразные, Гинкговые, Хвойные). Наиболее распространенными среди них являются Хвойные. Их насчитывают около 560 видов.

Класс Саговниковые (Cycadopsida)

Насчитывают около 120 видов. Встречаются в тропиках и субтропиках обоих полушарий. Это древовидные растения, извне похожие на пальмы или папоротники. Листья большие. Растения вечнозеленые, двудомные.

Представители: саговник поникший и др.

Класс Гнетовые (Gnetopsida)

Класс Гинкговые (Ginkgopsida)

Единственным представителем является гинкго двухлопастный (Ginkgo biloba) – реликтовое растение, которое сохранилось с мезозоя. Встречается в Китае, Японии, Корее и некоторых других странах Востока, культивируют во всем мире. Двудомное, листопадное. Имеет длинночерешковые листья с двухлопастной листовой пластинкой, дихотомическое (вильчастое) жилкование. Образует сперматозоиды. В Японии называют «серебристым абрикосом», так как в семенах есть мясистый серебристо-оранжевый придаток. Жители Востока употребляют жареное семя в пищу.

Класс Хвойные, или Шишконосные (Pinopsida)

Это деревья и кусты, разные по размерам. Преобладают вечнозеленые растения, но есть и листопадные. Листья иглистые или в виде чешуек. Иглистые листья называются хвоей, откуда название растений. Расположены на укороченных побегах поодиночке или собраны в пучки. Хорошо развита древесина, есть радиальные смоляные хода. Пыльца имеет воздушные камеры, которые способствуют его распространению. Семена часто имеют крыловидные придатки.

Порядок Сосновые (Pinales)

Насчитывает 10 родов, около 250 видов. Распространены преимущественно в Северном полушарии. Некоторые виды поднимаются высоко в горы (кедры – до 2000 м). Вечнозеленые, реже – листопадные растения.

Род Сосна (Pinus)

Самый распространенный среди хвойных. Насчитывает около 100 видов. Образуют лесные массивы (светлохвойные леса). Вечнозеленые, светолюбивые растения. Нижние ветви не выдерживают затенения и отмирают.

Представители: сосна обыкновенная, сосна крымская, сосна горная и др.

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris)

Достигает 40 м в высоту, живет до 400 лет. Имеет хорошо развитую стержневую корневую систему, которая позволяет проникать к водоносным слоям и расти на песчаной почве в засушливых местах. На болотах сосны имеют лишь поверхностные корни.

Ствол покрыт тонкой корой и имеет массивную древесину. Листья (хвоя) живут 2-3 года. Расположены попарно на молодых и на верхушках укороченных побегов. Различают два вида побегов: удлиненные, покрытые буроватыми чешуйками, и сидячие в пазухах этих чешуек, с двумя хвоинками.

Семена начинают образовываться приблизительно на 12-15 году жизни. Сосна – однодомное растение. Пыльца образуется в пыльниках мужских шишек, семенные зачатки развиваются на женских. Молодые женские шишки расположены на верхушках побегов, имеют красноватый цвет. На оси шишек – два вида чешуек: внешние – покровные и внутренние – семенные. На каждой семенной чешуе на внешней стороне находятся по два семенных зачатка с пыльцевходами на верхушках (потом – семена). Чешуйки плотно прилегают одна к другой.

Мужские шишки образуются на верхушках прошлогодних побегов, имеют серо-желтую окраску. На каждой чешуе размещены по два пыльника. Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками, между которыми есть воздушные мешки. Сосна опыляется ветром.

Во время опыления чешуйки женской шишки расходятся. Семенные зачатки выделяют клейкую жидкость, на которую попадает пыльцевое зерно. После оплодотворения чешуи шишки крепко смыкаются. Пыльцевое зерно медленно прорастает в пыльцевую трубку. Оплодотворение происходит через 12-15 месяцев после опыления. Два спермия двигаются с прорастанием пыльцевой трубки. Один оплодотворяет яйцеклетку, второй гибнет. Покровы семенного зачатка превращаются в семенную кожуру.

Семена созревают в конце второго лета или в начале осени после опыления. Женская шишка разрастается, сначала зеленеет, потом буреет. Чешуйки расходятся, семена высыпаются. Высыпание семени происходит приблизительно через 1,5 года после опыления. Крыловидные выросты способствуют распространению ветром.

Род Ель (Picea)

Образуют темнохвойные леса. Вечнозеленые растения с конусообразной кроной. Известно около 40 видов. Достигают 60-90 м в высоту. Живут до 250 лет. Требовательны к влажности, плодородию почвы. Корни размещаются в поверхностных слоях почвы, поэтому сильные ветры могут вывернуть дерево с корнем. Иглы короткие, жесткие, размещены на побегах одиночно, живут приблизительно от 5 до 12 лет.

Размножается семенами. Шишки елей имеют большие размеры, чем у сосны. Семена созревает поздно осенью того же года. Шишки раскрываются той же осенью или зимой, семена высыпаются, шишки отпадают целиком. Растет ель первые 15 лет медленно, потом быстрее. Нижние ветви выдерживают затенение, поэтому сохраняются.

Представители: ель европейская, ель колючая и др.

Род Пихта (Abies)

Насчитывает около 45 видов. Встречается в Северном полушарии. Снаружи похожи на елки. Теневыносливые, холодоустойчивые. Нижние ветви легко укореняются. Хвоя мягкая, плоская, с двумя рядами устьиц на нижней стороне. Женские шишки удлиненные, прямостоячие, рассыпаются на отдельные чешуйки после созревания (в первый год).

Представители: пихта сибирская, пихта белая (встречаются формы серебристая и голубая) и др.

Род Лиственница (Larix)

Листопадные растения. Светолюбивые, холодоустойчивые. Достигают в высоту 60-80 м. На укороченных побегах размещаются плоские мягкие листья, собранные в пучечки по 20-40. На удлиненных побегах – одиночные. Женские шишки маленькие (2–3 см), после созревания остаются несколько лет на дереве. Устойчивые к загрязнению в атмосфере. Древесина крепкая, устойчивая к гниению.

Представители: лиственница сибирская, лиственница европейская и др.

Род Кедр (Cedrus)

Мощные вечнозеленые растения, насчитывают 4 вида. Три встречаются в странах Средиземного моря, один – в Гималаях. В высоту достигает 50 м. Имеют шатрообразные кроны. Листья (хвоя) темно-зеленого цвета, иногда с голубым оттенком, живут приблизительно 4-6 лет, собраны в пучечки по 30- 40 хвоинок или одиночные. Женские шишки направлены вверх, имеют яйцевидную форму. Созревают на 2-3 году. Кедры имеют очень крепкую древесину. В Индии и Ливане считают священным деревом. В Ливане и Сирии охраняют от вырубов. На Южный берег Крыма завезены с 1826 года.

Представители: кедр ливанский, кедр гималайский и др.

Порядок Кипарисовые (Cupressales)

Встречаются как в Северном полушарии, так и в Южном. Представлены деревьями и кустами. Преимущественно двудомные растения.

Представители: туя западная, туя восточная и др.

Род Можжевельник (Juniperus)

Вечнозеленые небольшие деревья или кусты. Засухоустойчивые, морозостойкие, неприхотливые к почвам и светолюбивые. Рост – очень медленный. Двудомные растения. Листья – чешуеобразные. Женские шишки – сочные (чешуйки шишки разрастаются, становятся сочными и срастаются). Используют как декоративное растение.

Представители: можжевельник обыкновенный и др.

Род Кипарис (Cupressus)

Однодомные вечнозеленые растения. Преимущественно деревья, реже кусты. Имеют развесистую или пирамидальную крону. Древесина мягкая и легкая.

Представители: кипарис вечнозеленый и др.

Порядок Тисовые (Taxales)

Распространены исключительно в теплых регионах Северного полушария. Вечнозеленые деревья или кусты. Листья – линейные или ланцетовидные. Древесина изжелта-красная, твердая, устойчивая к гниению. Не образует смолы (не имеет смоляных ходов).

Представители: тис ягодный и др.

Значение голосеменных

Образуют леса, где накоплены запасы биомассы, древесины, обогащают воздух кислородом. Около 90 % лесов земного шара являются или только хвойными, или смешанными. Хвойные выделяют фитонциды (от греч. фитон – растение и лат. цедо – убиваю) – вещества, убивающие микроорганизмы. То есть хвойные леса являются местом отдыха и лечения. Семена некоторых видов употребляют в пищу. Используют как декоративные растения.

Голосеменные – основной источник древесины. Она является сырьем для мебельной, целлюлозно-бумажной, лакокрасочной и других отраслей промышленности. Из древесины хвойных получают скипидар, канифоль, смолы, бальзамы, глицерин, спирт и т. п., используют для изготовления музыкальных инструментов, в строительстве, изготовляют столбы линий электропередач, крепления для шахтных проходов. Используют как топливо. Янтарь образовался из смолы вымерших хвойных растений.

Хвою применяют в медицине, так как она содержит аскорбиновую кислоту, каротин. Смолу хвойных применяют для лечения ран, ожогов. Из смолы пихты получают камфару, которую используют при болезнях сердца, включают в состав разных обезболивающих препаратов. Из сожженной древесины ели получают активированный уголь, который используют для лечения разнообразных отравлений, очищения кишечного тракта.

Отдел покрытосеменные (цветочные) или магнолиофиты

Отдел покрытосеменные (цветочные) или магнолиофиты

Общая характеристика отдела покрытосеменных (цветочных) или магнолиофитов

Покрытосеменные (Цветочные), или Магнолиофиты (Angiospermae, или Magnoliophyta) – крупнейший и наиболее молодой отдел высших растений. Насчитывают около 300 тысяч видов. Его представители распространены повсюду, на всех континентах и во всех климатических зонах, наиболее приспособлены к современным условиям существования. Представлены разными жизненными формами: деревьями, кустарниками, травами. Имеют разную продолжительность жизни: однолетние, двухлетние, многолетние растения. Появились в юрском периоде, в середине мелового – быстро распространились.

Имеют самое совершенное строение тканей, вегетативных и генеративных органов, разнообразные способы опыления (наиболее эффективный – насекомыми), распространения семян. Основные преимущества покрытосеменных – цветок и плод. Плод защищает семена и способствует его распространению. Хорошо защищены семенные зачатки (скрытые в завязи) от неблагоприятных условий среды (особенно от высыхания, к которому чувствительны семенные зачатки). Семена формируется из семенных зачатков. У покрытосеменных максимально редуцированы гаметофиты (что ускоряет их развитие), которые живут и развиваются за счет спорофита. Мужской гаметофит представлен двумя клетками: вегетативной и генеративной. Из вегетативной развивается пыльцевая трубка, из генеративной – два спермия. Женский гаметофит – это зародышевый мешок, который состоит из 8 (7) клеток. Одна из них – яйцеклетка, которая имеет гаплоидный набор хромосом (n). Вторая – центральная клетка, которая образовалась слиянием двух и имеет диплоидный набор хромосом (2n). Оплодотворению предшествует опыление. Покрытосеменные имеют особое оплодотворение – двойное. Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, второй – центральное ядро. Из оплодотворенной яйцеклетки (2n) развивается зародыш, из оплодотворенного центрального ядра (Зn) – запасающая ткань – вторичный эндосперм. Двойное оплодотворение было открыто С. Г. Навашиным, профессором Киевского университета, в 1898 году.

Происхождение окончательно до сих пор не определено. Существует несколько теорий.

Разнообразие покрытосеменных

Сравнительное строение двудольных и однодольных растений

Отдел Покрытосеменные делят на два класса: Двудольные и Однодольные.

Характерные признаки классов Покрытосеменных

К классу Двудольные, или Магнолиопсиды, принадлежит подавляющее большинство покрытосеменных – около 200 тыс. видов. Семейства Двудольных: Березовые, Буковые, Розовые, Капустные (Крестоцветные), Зонтичные, Бобовые, Пасленовые, Тыквенные, Астровые и др.

Класс Однодольные, или Лилиопсиды, насчитывает свыше 60 тыс. видов. Семейства Однодольных: Злаковые, Осоковые, Орхидные, Лилейные, Луковые и др.

Класс двудольные (Magnoliopsida, или Dicotyledones). Семейство Капустные или Крестоцветные (Brassicaceae, или Cruciferae)

Известно около 3 тыс. видов. Это преимущественно травянистые растения (одно-, двух- и многолетние). Иногда – полукустарники. Корневая система – стержневая. У некоторых видов главный корень утолщен, выполняет запасающую функцию (редька, редис и т. п.). Листорасположение – очередное, или листья собраны в прикорневую розетку. Цветки двуполые, правильные. Соцветие (простое или сложное) – кисть. Чашелистики и лепестки размещены крестообразно. Строение цветка: чашелистиков – 4, лепестков – 4, тычинок – 6 (4 – длинные, 2 – короткие), пестик – один (Ч₄Л₄Т₂₊₄П₁). Большинство растений опыляется насекомыми, имеет нектарники, расположенные у основания тычинок. Хорошие медоносы. Плод – стручочек, или стручок. Семена некоторых видов содержат много масла (15 – 49,5 %).

Представители: капуста, репа, редис – овощные культуры; рапс, рыжей, горчица – масличные культуры; ночная красавица, левкой, матиола – декоративные растения; дикая редька, сурепка – сорняки.

Семейство Пасленовые (Solanaceae)

Преимущественно травянистые растения, иногда – полукустарники или кустарники. Насчитывает около 2,5 тыс. видов. Листья простые, без прилистников, цельные (перец, петуния и др.) или расчлененные (картофель, томат и др.). Часто покрыты железистыми волосками, которые выделяют вещество со специфическим запахом. Листорасположение – поочередное. Корневая система – стержневая. У некоторых видов встречаются видоизменения побегов: корневище, столоны, клубни. Цветки правильной, иногда – неправильной формы. Венчик трубчатый, со сросшимися лепестками. Тычинки срощены с венчиком. Цветки двуполые, одиночные, или собранные в соцветия: кисть, метелку. Преимущественно опыляемые насекомыми растения. Плод: ягода (баклажан, картофель, перец и др.), коробочка (табак, дурман, белена и др.), редко – костянка. Большинство растений опыляется насекомыми. Пасленовые способны накапливать в разных частях растения ядовитые вещества (алкалоиды), которые могут служить причиной тяжелых отравлений человека и животных. Эти вещества используют для получения лекарств.

Представители: картофель, томат, баклажан, перец – овощные культуры; белладонна, белена черная, дурман – ядовитые растения; петуния, душистый табак – декоративные растения.

Семейство Розоцветные (Rosaceae)

Представлено всеми жизненными формами (травянистыми и древесными). Насчитывает около 3 тыс. видов. Разнообразны по строению листьев, цветков, соцветий, плодов. Листья простые (яблоня, груша и др.) или сложные (шиповник, малина и др.). Листорасположение – очередное. Цветок свободнолепестковый, пятичленный (Ч₅Л₅Т₈П₁). Количество тычинок кратно количеству лепестков. Цветки одиночные (айва) или собранные в соцветия: щиток (яблоня, рябина), простой зонтик (вишня), кисть (черемуха). Цветоложе у некоторых видов разрастается. Опыляются преимущественно насекомыми. Плод: костянка (вишня, абрикос), яблоко (яблоня, груша), земляника (клубника), многокостянка (ежевика, малина), многоорешек (шиповник) и другие.

Представители: яблоня, груша, миндаль, персик, слива, абрикос, вишня, черешня, айва, клубника, малина – плодово-ягодные культуры; рябина, шиповник, ежевика, боярышник – лекарственные растения; роза, таволга и др. – декоративные растения.

Семейство Бобовые (Fabaceae или Leguminosae)

Известно около 12 тыс. видов. Представлены всеми жизненными формами: травами, кустарниками, полукустарниками, деревьями. Листья простые или сложные с прилистниками. Листорасположение – очередное. Для корневых систем некоторых видов характерен симбиоз с клубеньковыми бактериями, которые образуют утолщения на корнях – клубеньки. Двойной околоцветник. Чашелистики сраслись. Верхний лепесток – парус – наибольший по размерам, два боковых – веска, два нижних – лодочка – сраслись частично. Девять тычинок срастаются и образуют незакрытую трубочку, одна – свободная. Формула цветка: Ч₅Л₃₊₍₂₎Т₍₉₎₊₁П₁. Цветки одиночные или собранные в соцветия. Соцветия: головка, кисть. Преимущественно насекомоопыляемые растения. Плод: боб.

Представители: горох, бобы, фасоль, соя, чечевица и др. – зернобобовые культуры; клевер, чина, люцерна, кормовые бобы – кормовые и медоносные культуры; клевер, астрагал, вязель и др. – лекарственные растения; карагана древовидная (желтая акация), робиния псевдоакация (акация белая) и др. – декоративные растения.

Семейство Астровые или Сложноцветные (Asterales)

Богатое видами семейство класса Двудольные. Насчитывает около 20 тыс. видов. Преимущественно травянистые растения, иногда – полукустарники, кустарники, деревья. Листья без прилистников, целостные (календула) или с рассеченной листовой пластинкой (тысячелистник). Листорасположение – очередное, иногда – супротивное, листья собраны в прикорневую розетку (одуванчик). Цветки маленькие, разные по строению и форме (трубчатые, язычковые, ложноязычковые, лейчастые), тесно прилегают один к другому. Трубчатые цветки (например, у подсолнуха) имеют как тычинки, так и пестик, лепестки внизу срастаются в трубочку, заканчивается трубка пятью равными зубцами отгиба. Язычковые цветы (цикорий, одуванчик) имеют также тычинки, пестик, лепестки, срастаются в виде язычка с пятью зубцами отгиба. Ложноязычковые цветы (ромашка, пупавка) не имеют тычинок, а часто и пестика, похожи по строению на язычковые, но имеют лишь три зубчика. Лейчатые цветы (васильки и др.) образованы выросшими в виде воронки лепестками, не имеют часто ни тычинок, ни пестика. Лейчатые и ложноязычковые цветы астровых привлекают насекомых для опыления. Бывают одно-, двуполыми или лишенными тычинок и пестиков (бесполыми). Чашечка развита слабо, представлена волосками, пленками или чешуйками. Венчик срослолепестковый. Пять тычинок срослись пыльниками. Формула цветка: Л₍₅₎Т₍₅₎П₁. В соцветия объединяются цветки разного строения и формы. Соцветия: корзинка. Корзинка имеет сплошную обвертку, которая состоит из видоизмененных верхушечных листочков. Опыление перекрестное или самоопыление, преимущественно насекомыми. Плод: семянка.

Представители: подсолнух, артишок, земляная груша (топинамбур) и др. – масляные и овощные культуры; пижма, тысячелистник, эхинацея, календула, бессмертник и др. – лекарственные растения; хризантемы, ромашки, георгины, астры, герберы, бархатцы, васильки и др. – декоративные растения; осот, одуванчик, молочай и др. – сорняки, амброзия – карантинный сорняк, вызывающий аллергию.

Семейство Березовые (Betulales)

Известно около 150 видов. Преимущественно древесные растения, листопадные. Имеют простые, цельные или расчлененные листья. Листорасположение – очередное. Цветки однополые. Женские цветки без околоцветника. В мужских цветах околоцветник состоит из двух, четырех листочков, сросшихся у основания, или отсутствует. Цветки собраны в соцветия (сережки). Плод: орех.

Представители: береза, граб, ольха, орешник и др.

Семейство Буковые (Fagaceae)

Известно около 900 видов. Представлено деревьями и кустарниками, листопадными или вечнозелеными. Цветки однополые. Околоцветник женских и мужских цветков представлен листочками, сросшимися у основания. Тычинок 6-12. Листья цельные или расчлененные, простые, мелкие. Плод: орех. Представители: бук, дуб и др.

Семейство Тыквенные (Cucurbitales)

Известно свыше 700 видов. Цветки пятичленные, однополые, одиночные или собранные в малочленные соцветия. Чашелистики и лепестки срослись между собой. Плод: тыквина, иногда настоящая ягода или коробочка.

Представители: арбуз, тыква, дыня, кабачок, патиссон, огурец и др. – овощные и бахчевые культуры.

Семейство Зонтичные или Сельдерейные (Apiceae или Umbelliferae)

Известно около 3,5 тыс. видов. Одно- и многолетние травы, иногда полукустарники и кустарники. Стебель ребристый или имеет борозды. Выделяют вещества, определяющие их специфический запах. Листья простые, без прилистников, разделенные на сильно рассеченную пластинку, черешок и образуют влагалище. Листорасположение – очередное. Цветки двуполые, пятичленные. Чашечка не развита. Соцветия: сложный зонтик, иногда простой зонтик, головка. Плод после созревания распадается на две половины.

Представители: морковь, петрушка, сельдерей, укроп, тмин, кориандр и др. – овощные и пряноароматические растения.

Семейство Лебедовые (Chenopodiaceae). Насчитывает около 1,6 тыс. видов. Травянистые растения и кустарники.

Представители: лебеда белая и прочие сорняки; свекла (кормовая, пищевая, сахарная) и др. – пищевые, овощные, кормовые растения.

Класс однодольные (Liliopsida или Monocotyledones). Семейство Лилейные (Liliaceae)

Насчитывают около 450 видов. Травянистые растения. Побеги видоизменены в луковицы или корневища. После цветения и плодоношения надземная часть отмирает, подземная остается в почве. Листья простые, черешковые или сидячие. Листорасположение – очередное, могут образовывать прикорневую розетку. Околоцветник простой, венчикообразный. Формула цветка: О₃Т₃Т₃. Цветки одиночные или собраны в соцветия (кисть и др.). Опыляют преимущественно насекомые. Плод: коробочка, ягода. У некоторых видов растений в пазухах образуются выводковые луковички.

Представители: лилия, тюльпан, гиацинт, гладиолус, ирис, подснежник, крокус – декоративные растения; ландыш, купена – лекарственные.

Семейство Луковые (AUiaceae)

Насчитывают свыше 750 видов. Близки по признакам к лилейным. Многолетние травянистые растения. Почти всегда имеют луковицу или короткое корневище. Листья ланцетные или линейные, плоские или трубчатые. Цветок двуполый. Имеет характерный резкий запах. Околоцветник состоит из 6 свободных или частично сросшихся листочков. Формула цветка: О₆Т₆П₁. Соцветие: зонтик, который в начале развития находится в пленчатом чехлике. Плод: коробочка.

Представители: лук, чеснок – овощные и лекарственные культуры (некоторые – декоративные).

Семейство Злаковые (Роасеае или Gramineae)

Известно почти 11 тыс. видов. Одно-, двух- и преимущественно многолетние травянистые растения (иногда – древесные). Растения имеют характерное строение стебля с полостью внутри (соломина) и междоузлиями. У некоторых видов (сахарный тростник, кукуруза и т. п.) полость заполнена запасающей тканью. Стебли простые, иногда ветвятся, имеют цилиндрическую или плоскую форму. Рост – вставочный. Листья – простые, сидячие, линейные, иногда ланцетные, преимущественно образуют влагалище. В месте перехода влагалища в пластинку находится пленчатый вырост – язычок, форма которого является признаком при определении вида злаков. Жилкование – параллельное. Листорасположение – очередное. Корневая система – мочковатая. Цветки мелкие, малозаметные, собраны в соцветия. Имеют простой околоцветник, который имеет вид двух цветочных чешуек или пленочек. Цветки одно- или двуполые. Пестик имеет два перистых устьица. Формула цветка: О₍₂₎₊₂Т₃П₁. Соцветия: сложный колос (ячмень, рожь, пшеница), метелка (просо, овес, просо, рис), початок (кукуруза). В колоске 2 – 5 цветков. Преимущественно ветроопыляемые (пырей, тимофеевка, кукуруза, рожь), иногда – самоопыляющиеся (ячмень, пшеница) растения. Плод: зерновка (редко – орешек, ягода). Семена имеют эндосперм, который богат крахмалом и белками.

Представители: просо, рис, рожь, пшеница, кукуруза – зерновые культуры; тимофеевка, тонконог, житник, стоколос и др. – луговые травы; сахарный тростник – сахарная культура; бамбук – декоративное растение, строительный материал; пырей, овсюг, куриное просо – сорняки.

Семейство Осоковые (Сурегасеае)

Представители: пушица, болотница и др.

Семейство Орхидные (Orchidaceae)

Насчитывает свыше 20 тыс. видов. Большинство представителей встречается в тропиках, во влажных лесах. Среди них встречаются бесхлорофилльные сапрофиты. Почти все растения – многолетние наземные или эпифитные (эпифиты – растения, которые живут на деревьях (коре), имеют воздушные корни, питание и воду получают из влажного воздуха) травы. Цветки одиночные или собраны в соцветия, имеют неправильную форму (асимметричные). Преимущественно одна тычинка. Плод: коробочка. Семена распространяются ветром. Для прорастания необходимым условием является симбиоз семян и проростка с определенными почвенными грибками. Выращивают многие виды как декоративные растения. Плоды ванили используют как пряность.

Значение покрытосеменных

Источник