5 класс. Биология. Царство Растения

Комментарии преподавателя

Строение голосеменных

Голосеменные (Gymnospermae) – наиболее древняя и до сих пор процветающая группа семенных растений, занимающая промежуточное положение между папоротниками и цветковыми растениями. Ранее исследователи выделяли все семенные растения, не образующие цветков, в отдельный отдел либо даже в класс отдела семенных растений (Spermatophyta). В настоящее время многие учёные склоняются к тому, чтобы разделить группу голосеменных растений на несколько самостоятельных отделов.

Все голосеменные – деревья либо кустарники, нередко достигающие огромных размеров. Одни голосеменные сильно ветвятся и несут множество мелких (нередко чешуевидных) листьев. Другие разветвлены слабо и имеют крупные перистые листья. У большинства голосеменных в ксилеме отсутствуют сосуды, а в флоэме – клетки-спутницы. С другой стороны, ткани голосеменных устроены более сложно, чем ткани папоротникообразных.

Строение сосны обыкновенной

Все голосеменные – разноспоровые растения; микроспорофиллы и макроспорофиллы сильно различаются по форме, размерам и строению. У наиболее примитивных семенных папоротников они свободно росли на обычных побегах; у всех остальных голосеменных они находятся на укороченных побегах – стробилах, как правило, раздельнополых. Микроспоры у семенных растений развиваются в пыльцевом мешке и называются пыльцевыми зёрнами или пылинками. Они переносятся на женский гаметофит, как правило, при помощи ветра, прорастая внутрь после попадания на мегаспорангий. Внутри мегаспорангия, называемого семязачатком, развивается мегаспора; после оплодотворения мужской гаметой семязачаток превращается в семя. Женский гаметофит, конечно, в очень большой степени зависит от родительского растения, однако в значительно большей степени, чем гаметофит папоротника, устойчив к обезвоживанию. Питательный запас, окружающий семя, используется зиготой при прорастании; семена могут оставаться в состоянии покоя до тех пор, пока не наступят благоприятные условия. Плоды не образуются, но у семени могут развиваться различные приспособления, облегчающие их распространение.

Женская шишка сосны Культера

Голосеменные известны с верхнего девона. В карбоне и перми встречаются представители большинства порядков, а на мезозой приходится их расцвет.

Древнейшими из семенных растений являются прогимноспермы(Progymnospermophyta). Они сочетали в себе эволюционно продвинутое строение стебля с примитивными боковыми побегами, мало чем отличавшимися от побегов псилофитов. Вместо настоящих листьев у них развивались вильчатые безлистные веточки. Прогимноспермы, по-видимому, размножались всё ещё спорами, но уже находились на пути к формированию семян.

Значительно более сложными по строению являлись семенные папоротники (Pteridospermophyta или Lyginodendrophyta), выделяемые сейчас в самостоятельный отдел. Это были древовидные растения, внешним обликом и строением листьев напоминавшие настоящие папоротники, но размножавшиеся при помощи семян. Развитие зародыша, скорее всего, происходило уже после опадания семени на землю. Крупные стебли семенных папоротников содержали в себе вторичную ксилему; перистые листья отличались от настоящих папоротников только по строению эпидермы, устьиц и черешков. Иногда семенные папоротники относят к саговниковым.

Ещё одним вымершим отделом голосеменных, известным с карбона, являются беннеттитовые (Bennettitophyta или Cycadeoideophyta). Некоторые исследователи относят эти растения к саговникам, от которых они отличаются органами размножения. Все беннеттитовые имеют обоеполые стробилы, напоминающие цветок наиболее примитивных покрытосеменных. Беннеттитовые вымерли в конце мелового периода вместе с динозаврами.

Вымершие голосеменные. Слева направо: отпечаток археоптериса (прогимносперм), медуллоза, полиподиум (семенной папоротник), вильямсония (беннеттит)

В настоящее время сохранилось около 600 видов голосеменных. Наиболее распространены из них растения отдела хвойных; леса из хвойных деревьев (тайга) растут, в основном, в умеренных широтах и составляют треть всех лесов планеты.

********************************************

Общая характеристика

В каменноугольном периоде сформировались семенные папоротники – растения, которые впервые стали размножаться семенами. Это были первые примитивные голосеменные.

Женские гаметофиты голосеменных находятся в семязачатках, а мужские – в пыльцевых зернах. Для оплодотворения нет необходимости в воде.

Семязачаток – видоизмененный спорангий с проросшим из споры гаметофитом внутри.

Нуцеллус – овальное тело, которое развивается внутри семенного зачатка. В нем формируется женский гаметофит с 2 архегониями.

Интегумент – покров, расположенный снаружи семенного зачатка, края которого образуют отверстие для входа пыльцы.

В отделе голосеменных нет травянистых форм. Это листопадные и вечнозеленые растения. Образуют семена (см. Рис. 1), при помощи которых размножаются и распространяются.

   Рис. 1. Семена голосеменных растений

В отличие от спор, семена несут достаточно большой запас питательных веществ, зародыш в них защищен оболочкой. Семена лежат открыто на чешуйках шишек.

Класс саговниковые

Голосеменные растения, существовавшие еще в пермском периоде. Встречаются в тропиках и субтропиках. Внешне саговники напоминают пальмы (см. Рис. 2). Ствол снаружи покрыт остатками листовых черешков.

   Рис. 2. Саговник

Листья крупные, перистые. Молодые листья могут быть завиты в улитки. Органы размножения напоминают шишки. Раздельнополые, двудомные растения.

Класс гинкговые

Включает в себя единственный вид – гинкго двулопастный (см. Рис. 3) – реликтовое растение. Было широко распространено в мезозойской эре.

   Рис. 3. Гинкго двулопастный

Реликтовые виды – живые организмы, сохранившиеся в современной биоте или в определенном регионе как остаток предковой группы, более широко распространенной или игравшей большую роль в экосистемах в прошедшие геологические эпохи. Реликт – остаточное проявление прошлого в наше время.

Листопадное растение, высотой до 40 метров, с необычной для голосеменных листовой пластинкой (см. Рис. 4).

   Рис. 4. Листовая пластинка и семена гинкго двулопастного

Двудомное, ветроопыляемое растение. Имеет крупные желтоватые семена (см. Рис. 4). Хорошо развита корневая система.

Гинкго

Гинкго – декоративное, в некоторых культурах священное растение. Гинкго в переводе – серебряный абрикос. Семена гинкго употребляют в пищу в отварном или в обжаренном виде.

Класс хвойные

Листья узкие, игольчатые, называются хвоей (см. Рис. 5).

   Рис. 5. Хвоя

Кожица хвои покрыта воскоподобным веществом, из-за чего растение испаряет мало влаги и приспособлено к засухе. Большинство – вечнозеленые растения, существуют листопадные формы – лиственница (см. Рис. 6).

   Рис. 6. Лиственница – листопадное хвойное растение

Самое высокое дерево – секвойя, самое толстое – таксодиум мексиканский, самое старое – сосна долговечная.

Большинство хвойных – однодомные.

При созревании семян шишки раскрываются, семена выпадают и разносятся ветром. Семена некоторых растений разносятся птицами.

Анемохория – перенос семян растений воздушными течениями.

Орнитохория – распространение семян растений птицами.

Представители семейства сосновых: кедр, лиственница, ель, сосна; семейства кипарисовых: кипарис и можжевельник. В тропиках – араукариевые, подокарповые, тисовые.

Сосна светолюбивая

Образует боры, неприхотлива к минеральному питанию. Распространена на болотах, меловых горах и т. д. Хорошо развит главный корень, на песках также развиты боковые, на болотистых почвах главный корень развит слабо.

Молодые мужские шишки зеленовато-желтые, собраны группами у основания побега (см. Рис. 7).

   Рис. 7. Мужские шишки сосны

Женские шишки способны к росту и одревеснению (см. Рис. 8).

   Рис. 8. Молодые женские шишки сосны

Семена имеют пленчатые крылышки – обеспечивают распространение ветром. Листья сосны живут 2-3 года, расположены попарно.

Ель

Теневыносливое растение, образует еловые леса. Растет только на хорошо увлажненной, богатой питательными веществами почве. Главный корень слабо развит, боковые расположены близко к поверхности. Крона пирамидальной формы, хвоинки короткие, остроконечные, живут 5-7 лет, расположены по одной.

Образуется 2 типа шишек: женские и мужские.

Женские молодые (см. Рис. 9) красноватого цвета, расположены вертикально, зрелые – свисают вниз.

   Рис. 9. Молодая женская шишка ели

Мужские шишки имеют желтовато-бурую окраску.

Жизнь хвойных растений

Установите время созревания и рассеивания семян сосны и ели. Соберите семена различных хвойных. В мае-июне пронаблюдайте развитие из почек молодых побегов хвойных. Рассмотрите форму и расположение на стеблях хвои у различных деревьев. Измерьте ее длину, обратите внимание на окраску.

Лиственница

Светолюбивое, холодостойкое растение (см. Рис. 10). Распространена в лесах Сибири.

   Рис. 10. Лиственница

Хвоинки мягкие, светло-зеленые, без плотной кожицы. Листопадное растение.

Можжевельник

Небольшое дерево или кустарник. Растет в еловых или сосновых лесах. Чешуйки женских шишек срастаются вместе, образуя шишко-ягоду (см. Рис. 11).

   Рис. 11. Шишка можжевельника

Люди используют древесину можжевельника для изготовления поделок.

Роль хвойных

Многие представители класса выделяют смолу. Смола ископаемых растений со временем образовала янтарь.

Строение хвои и шишек хвойных

Рассмотрите форму, окраску, размеры хвои и шишек различных хвойных. Занесите данные в таблицу. Ознакомьтесь со строением семян. Почему изученные растения относятся к голосеменным?

Класс гнетовые

Включает 3 рода. Представители имеют множество сходств с покрытосеменными.

Представитель – вельвичия удивительная (см. Рис. 12).

   Рис. 12. Вельвичия удивительная

К роду гнетовых относятся голосеменные лианы и небольшие древесные растения. Эфедра имеет чешуйчатые листья (см. Рис. 13).

   Рис. 13. Эфедра

Вельвичия

Вельвичия удивительная имеет толстый короткий полый внутри стебель, почти полностью погруженный в песок. От стебля отходят всего 2 листа, которые могут достигать 8 метров в длину. Обитает в пустынях. Основной источник влаги – туман.

Древесина лиственницы устойчива к гниению, сосны и ели – используется для строительства. Из семян получают кедровое масло, сами семена употребляют в пищу.

Голосеменные выделяют фитонциды – антибактериальные вещества.

 

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/5-klass/tsarstvo-rasteniya/golosemennye

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=Azo42gc5TIQ

исчтоник видео - http://www.youtube.com/watch?v=KHVI6VLIxDY

источник презентации - http://ppt4web.ru/biologija/golosemennye-rastenija.html

http://www.ebio.ru/bot16.html

Файлы