Жизненный цикл голосеменных растений — классификация, особенности и этапы развития
Содержание:
- Прогрессивные черты
- Голосеменные и покрытосеменные растения — что это за разновидности
- Краткая характеристика
- Роль растений в природе и жизни человека
- Строение
- Описание и особенности скворца
- Семейства и виды растений
- Профилактика
- Характерные признаки
- Продолжительность жизненного цикла
- Размножение голосеменных растений
- Описание механизма
- Размножение сосны. Строение шишки
- По каким признакам определяют принадлежность растений отделу голосеменных?
- Отличие голосеменных от покрытосеменных
- Листья
- Классификация
- Примеры голосеменных растений
- Общая характеристика
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.
Итак, чем отличаются голосеменные растения от покрытосеменных? Их характерной чертой является отсутствие цветков и плодов. Голосеменные формируют видоизменения побега — шишки. Они выполняют функцию полового размножения. На чешуйках шишек открыто лежат семена. Устьица хвоинок на зиму запечатываются воском, поэтому большинство голосеменных не сбрасывают листья на зиму.
Голосеменные и покрытосеменные растения — что это за разновидности
В биологии семенные растения делят на пять классов:
- цветковые;
- хвойные;
- цикадовые (саговниковые);
- гнетовые;
- гинкговые.
Первый называют покрытосеменными, а остальные (нецветковые) — голосеменными.
Определение
Голосеменные растения — группа растений, у которых отсутствует замкнутое вместилище для семечек. Они открыто лежат на чешуе шишек.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут
Это древний вид, возраст которого около 350-370 млн. лет, включает только древесные формы. К ним относятся:
- сосна обыкновенная;
- ель голубая;
- лиственница европейская;
- туя западная;
- кедр гималайский;
- пихта бальзамическая;
- гинкго двулопастный и другие.
Класс насчитывает 12 семейств, включает 1080 видов растений.
Определение
Покрытосеменные растения — класс растений, который имеет замкнутое вместилище для семяпочки и цветок как орган полового размножения.
Многочисленная группа представлена разнообразными формами: травами, деревьями, кустарниками. Покрытосеменные преобладают на Земле, насчитывают 405 семейств и включают приблизительно 352 тыс. видов.
Сходство и отличительные особенности
Общие признаки обеих групп:
- Размножаются семенами. Остальные растения образуют споры.
- Имеют хорошо развитые вегетативные органы: корень, стебли, листья.
Отличительные особенности голосеменных/покрытосеменных растений:
- Листья: чешуи, хвоя/остальные формы.
- Органы размножения: микро- и макроспорангии/цветок.
- Расположение семян: открытое/закрытое.
- Время формирования зародыша: 1,5-2 года/несколько недель.
- Видоизмененные органы для вегетативного размножения и запасания питательных веществ: нет/корнеплоды, луковицы, клубни.
- Опыление: ветром и самоопыление/животными, ветром, водой и самоопыление.
Краткая характеристика
Голосеменные растения являются вечнозелеными. Однако встречаются особи, которые могут быть листопадными.
Общая характеристика голосеменных растений – они не образуют плодов и цветков в известной форме. Они настолько многообразны, что количество видов скоро перейдет за тысячную отметку.
Основная масса растений этого вида – это деревья. Иногда встречаются кустарниковые формы.
Существует шесть классов этого отдела растений. Два класса, к сожалению, вымерли и только четыре произрастают в разных местах нашего необъятного земного шара.
Голосеменной отдел включает в себя более семисот видов. Основная масса это хвойные деревья.
Роль растений в природе и жизни человека
Космическая роль зеленых растений состоит:
- накопление органической массы;
- накопление энергии;
- обеспечение постоянства содержания углекислого газа в атмосфере;
- накопление кислорода в атмосфере;
- создание почвы на Земле;
- фотосинтез.
Растения служат человеку в качестве:
- источника пищи;
- кормовой базы для животных;
- производных для фармакологической промышленности (медпрепараты);
- производных для химической промышленности (красители, химические соединения);
- источника древесины – сырья для химической промышленности;
- источника тканей – сырья для текстильной промышленности.
Перечислить многочисленную роль растений довольно сложно. Но главное – это продуценты, источник биомассы и кислорода, без которых жизнь на Земле невозможна. Они формировались тысячелетиями и принесли человеку все самое ценное в своем составе, научили пользоваться многими процессами в деятельности (бионика), помогли выжить в непростых климатических условиях и стали основным источником пищи.
Источник
Строение
Растения этой группы представляют собой кустарники и деревья, чаще вечнозеленые. Реже встречаются лианы и виды, сбрасывающие листву. Они имеют четко выраженную, более сложную, чем у папоротниковых, структуру.
Морфология голосеменных:
Корневая система. Стержневая. Хорошо развит основной корень, имеются многочисленные боковые побеги, которые часто вступают в симбиоз с грибком мицелием и образуют микоризу, утолщения
Такие корневые шишки накапливают фосфор и другие минеральные вещества, что важно для видов, произрастающих на бедных почвах. Ствол
Имеет моноподиальное ветвление, то есть рост происходит за счет верхушечного побега.
Крона. Впервые происходит разделение на лист и стебель, которые выступают в качестве самостоятельных органов. У вечнозеленых листья жесткие, игловидные, у остальных — мягкие, плоские, расположены спиралью или пучками.
Голосеменные относятся к сосудистым растениям. Слои и ткани их ствола пронизаны сосудисто-волокнистой системой. По ней полезные вещества и вода циркулируют от коры к сердцевине и обратно.
Особенности древесины:
- Кора. Состоит из пробковой части и лубяной. Пробка формируется из отмерших клеток, предохраняет ствол от повреждений. Для осуществления газообмена имеет чечевички (бугорки с отверстиями). Луб составляют живые клетки с ситовидными трубками, по которым происходит перемещение органических веществ, и лубяные волокна, выполняющие опорную функцию.
- Камбий. Образовательная ткань в стеблях голосеменных и двудольных, которая формирует вторичные проводящие слои древесины и обеспечивает рост ствола. Об активности камбия можно судить по частоте и количеству колец на срезе дерева.
- Сердцевина с ядром. Формируется из отмирающих клеток. В молодых побегах сердцевина накапливает органические вещества, нужные для роста. С его прекращением необходимость в клетках сердцевины отпадает, они отмирают, их место заполняет воздух. На поперечном срезе хорошо просматривается ядро, оно темнее остальных слоев.
Древесина голосеменных на 90 % состоит из трахеид. Их длина составляет несколько миллиметров, а ширина исчисляется десятыми и сотыми долями миллиметра. Одревесневшая, утолщенная оболочка этих клеток содержит множество окаймленных пор, по которым циркулируют питательные вещества и вода. Формирование трахеид происходит в тканях верхушечной меристемы (ткани, отвечающей за рост) и камбия.
Трахеиды доставляют полезные вещества продольно и горизонтально. Они имеют водопроницаемые боковые стенки, через которые снабжают ближние элементы необходимыми веществами. Кроме того, клетки выполняют опорную функцию за счет утолщений стенок. Это наделяет их, при наличии большого числа пор, эластичностью и прочностью.
Для сосудистых характерно наличие паренхимы — ткани, которая также выполняет опорные функции. Из ее клеток состоят лучи сердцевины, окаймленные слоем поперечных трахеид. По ним также осуществляется транспортировка воды и полезных соединений. Зимой эти проходы выполняют функцию хранения питательных веществ, необходимых для жизнедеятельности дерева.
Большинство голосеменных обладает хорошо развитой системой смоляных ходов. У многих хвойных они появляются как реакция на повреждение ствола. У араукариевых смола образуется в окаймляющих сердцевидные лучи трахеидах. Это клейкое вещество играет роль антисептика, препятствующего развитию инфекции. Различные виды семейства Сосновых дают примеры стебля голосеменных с постоянными смоляными ходами во вторичной древесине.
Описание и особенности скворца
При упоминании птицы скворец многие вспоминают свои детские и юношеские годы, как мастерили домики для птиц, которые получили название – скворечники.
На фото аметистовый скворец
Хотя в детстве многие и не задумывались об этом, но всё же, такие ассоциации возникают у многих. К сожалению, информацией о жизни этой удивительной птицы располагают не многие, некоторые даже с трудом представляют как именно скворцы выглядят, но это можно исправить, посмотрев фото скворцов и прочитав несколько заметок о жизни этих птиц.
Прежде всего, хотелось бы заметить, что скворец принадлежит к семейству скворцовых и входит в отряд воробьинообразных. Скворцы относятся к птицам средних размеров. Длина тела составляет около 20 сантиметров, крылья в длину достигают 13 сантиметров, длина хвоста достигает 6 сантиметров.
При полёте размах крыльев иногда достигает почти 40 сантиметров. При таких незначительных размерах, вес птицы составляет приблизительно 75 граммов
Несмотря на свои небольшие размеры, эта птичка часто привлекает к себе внимание
Окраска скворцов меняется в зависимости от возраста и времени года
Интересна и окраска этих птиц, так как в зависимости от возраста и времени года птицы, а также от половых признаков, она может быть различной. Скворцы обычно имеют чёрное оперение с характерным металлическим оттенком-отливом. Но есть и подвиды скворцов, которые имеют зеленоватый, голубой, фиолетовый или даже бронзовый отлив оперения.
В весеннее время у них наступает период линьки, который значительно меняет внешний облик пернатых. Скворцы становятся бурого цвета, иногда даже с серыми и коричневыми оттенками. Затем постепенно этот окрас снова становится привычным для глаза людей, но для этого изменения потребуется немного времени.
Молодое поколение скворцов, которое ещё не линяло, также отличается своим окрасом. Птицы матового бурого цвета, перья лишены особого блеска, иногда на нижней стороне тела видны белые пятнышки. Крылья молодых скворцов имеют закруглённую форму, в то время как у взрослых особей крыло острое.
Но не только цвет перьев меняется у этой птицы, такой же особенностью обладает и клюв. Немного согнутый, острый и достаточно длинный клюв птицы обладает так называемым «эффектом хамелеона», который заключается в следующем: в брачный период клюв окрашивается в жёлтый цвет, это своего рода сигнал, что птица готова к спариванию и рождению потомства. В остальное же время клюв скворца окрашен в чёрный цвет.
Очень легко отличить самку от самца по двум признакам – клюву и оперению. На чёрном клюве птицы можно разглядеть небольшую крапинку, некое пятнышко, которое у самцов имеет синеватый цвет, а вот у самки крапинки будут красные.
Если же взглянуть на оперение, то и здесь есть разница по половому признаку: у самок перья на брюшке и грудке будут короче, а вот грудная область самцов будет иметь более длинные перья. Лапки скворцов имеют коричнево-красную окраску. Интересен тот факт, что по земле птица передвигается именно шагами, а не прыжками.
Семейства и виды растений
Голосеменные имеют не так много разновидностей. Когда-то их рассматривали как один общий таксон. Сегодня учёные выделяют около 1000 разновидностей этой группы, которые объединены в 4 крупных отдела:
- Хвойные. Считается самой большой группой голосеменных и включает 7 семейств. Основные представители хвойных — ель, пихта, кедр, кипарис, тис, лиственница, сосна. Растения встречаются практически в любом уголке мира. Много хвойных экземпляров произрастает в тайге Сибири, лесах Евразии и Америки. В основном они представлены деревьями. Среди хвойных очень мало кустарников. Некоторые разновидности деревьев могут достигать 100 м в высоту. У большинства хвойных имеются иглообразные хвоинки, однако у некоторых видов листья характеризуются чешуйкообразной формой.
- Гинкговые. Когда-то этот отдел включал множество видов, но сегодня он представлен лишь одной разновидностью — двухлопастным гинкго. Древние растения существовали в позднем палеозое. Гинкговые выступают двудомными растительными организмами, которые имеют однополые репродуктивные органы. Вымирание видов обусловлено несовершенным способом опыления. Поскольку пыльцевые зёрна обладают заострённой формой и не имеют воздушных мешков, ветер практически не помогает размножению растений.
- Саговниковые. Отдел включает 2 семейства и более 300 видов. Растения произрастают в тропических и субтропических регионах. Саговниковые возникли позже хвойных, хотя некоторые специалисты считают, что эти 2 отдела сформировались практически в одно время. Растения напоминают строением пальм. Они отличаются толстым и невысоким стволом, который покрыт опавшими листьями, образующими своеобразную чешую. Крупные листья образуют розетковидную крону.
- Гнетовые. Эта группа включает 3 рода. По особенностям репродуктивной системы они напоминают представителей покрытосеменных, а по жизненному циклу — хвойные растения. Из главных признаков следует выделить наличие сосудов в древесине, стробилов и покрова вокруг них, который напоминает околоцветник. У гнетовых растений 2 семядоли.
Профилактика
Помните, что любое заболевание обыкновенной сосны, будь то заражение вредителями или грибковая болезнь, гораздо проще предотвратить, чем заниматься лечением дерева и нанимать специалиста.
Придерживайтесь следующих рекомендаций для сохранения крепкого иммунитета и красивого внешнего вида вашей взрослой сосны или молодых саженцев.
- Почва. Залог здоровья любого дерева и растения – правильно подобранное место с богатой на питательные вещества и влагу почвой. Не забывайте постоянно следить за уровнем влажности грунта, в котором растет сосна, а также регулярно снабжать ее минеральными удобрениями.
- Солнечный свет. Большая часть грибковых возбудителей развивается именно в затемненных и увлажненных участках, а потому старайтесь высаживать ваши сосны в местах с хорошим естественным освещением.
- Вентиляция. Не забывайте о постоянном доступе свежего воздуха к сосне – для этого каждую весну следует проводить профилактическую обрезку и прореживание.
- Саженцы и семена. Добросовестно подходите к подбору саженцев и семян для высадки – они должны быть качественными и здоровыми. Для этого их лучше покупать в специальных лесных питомниках.
- Обработка фунгицидами. Не пренебрегайте профилактической обработкой ваших сосен стандартными фунгицидными средствами: бордосская смесь, медный купорос. Эти средства при условии использования не чаще 1 раза в год не принесут растению никакого вреда, а только укрепят его иммунитет и не допустят появления вредителей и развития заболеваний. Средства, необходимые для обработки хвойных растений, можно купить в каждом садоводческом магазине по доступным ценам.
- Рыхление. Не забывайте делать регулярно пропалывание грунта около ствола вашей сосны, особенно если речь идет о молодых растениях. Нередко сорняки являются переносчиками грибковых спор или служат гнездами для вредителей.
- Обрезка. В начале весеннего сезона проведите профилактическую обрезку вашего дерева – она позволит убрать засохшие и больные ветки сосны, больную хвою. Кроме того, обрезка позволит проредить крону и обеспечит хорошую вентиляцию.
О том, какие бывают вредители сосны и как с ними бороться, смотрите в следующем видео.
Характерные признаки
Основные виды голосеменных растений встречаются в северных регионах с влажным климатом. Некоторые представители растут в жарких пустынях на юге Африки. Общие характерные черты вида:
- Голосеменными бывают только деревья и кустарники.
- Хвоя.
- Одинаковый способ размножения.
- Развитая древесина.
У некоторых сортов сосен они могут сохраняться до 45 лет, а у лиственниц хвоя опадает каждый год. В отличие от мхов и папоротников, растения размножаются семенами, которым не требуется вода. Процесс опыления происходит с помощью ветра и не зависит от наличия влаги.
Некоторые виды смогли поселиться в засушливых районах мира. Развитие семян из семяпочек происходит открыто, так как отсутствует соответствующее вместилище. В отличие от высших споровых, такой процесс развития соответствует более высокому уровню организации.
Их древесина имеет достаточный запас прочности, что зависит от особенности ее строения. Она состоит из мелких мертвых клеток ксилемы, а внутри и коре находятся каналы со смолой. С давних времен в России охранялись рощи из стройных хвойных деревьев, которые шли на создание флота. Непосредственно из сосны изготавливались корабельные мачты.
Продолжительность жизненного цикла
Ранней весной ветер разносит пыльцевые зерна открывшихся микростробил. После попадания пыльцы на семязачаток, шишка закрывается, чешуйки плотно склеиваются смолой. Оплодотворение происходит через год после образования гамет, которые созревают в шишках до того времени, когда зигота (оплодотворенная яйцеклетка) разовьется в зародыш, а семязачаток — в семя.
Яйцеклетка не покидает спорангия на протяжении обеих фаз. Гаметофит развивается внутри стробилы. Зародыш имеет зачаточные побег и корень, вокруг него накапливаются питательные вещества и оболочка.
Через три года мегастробила становится коричневой, раскрывает чешуйки и дает возможность созревшим семенам покинуть свое убежище. Попав в благоприятную почву, они дадут начало новому спорофиту.
Размножение голосеменных растений
Период размножения отряда этих растений обычно протекает весной, когда созревает мужская шишка. Она в своем пыльцевом мешке концентрирует большое количество пыльцы и с дуновением ветра эти микроскопические частицы взлетают и попадают на женскую шишку того же дерева или соседнего. А некоторые пылинки относятся еще дальше.
От силы порыва ветра зависит и их распространение. Так происходит процесс оплодотворения женской шишки.
Опыленная женская шишка продолжает свой процесс, свой цикл развития. Она созревает вместе с семенами, находящимися в ней. В результате обычно образуется чешуевидный вырост в виде шишки.
Осенью часть семян выпадает на землю. Они так и лежат до осени, дожидаясь весны. Весной семена набухают, образуя зачатки новой жизни.
Семя развивается и в ближайшее время образовывается новый росток, который возможно станет взрослым растением и продолжит свою жизнь.
Описание механизма
Цветковые растения получили своё название, потому что имеют морфологический орган — цветок, способный к половому размножению и привлечению опылителей. Для образования завязей, формирования плодов и развития семян первым условием является опыление, то есть перенос частиц пыльцы. Природа позаботилась о том, чтобы всё проходило успешно.
Это может осуществляться ветром — тогда целые облака невесомых пылинок поднимаются и передвигаются в потоках зефира. Многие деревья (дубы, ясени и сосны), сельскохозяйственные злаковые и кукуруза «заботятся» об увеличении вероятности попадания на нужные рыльца, вырабатывая заведомо большие количества пыльцы. Её частички очень лёгкие, почти невесомые, чтобы беспрепятственно «проплывать» по воздуху, а у некоторых имеются газовые пузырьки, способствующие более долгому путешествию.
Но чаще всего опыление осуществляют разные насекомые
Чтобы привлечь внимание, растения окрашиваются в очень яркие цвета и источают сильный аромат. Если их размеры малы, они группируются в пышные соцветия или окружают себя разноцветными листьями — прицветником, как это делает мексиканская красавица пуансеттия
По сравнению с теми, что опыляются ветром, пыльцевые зёрна таких цветов обычно более крупные, шероховатые и клейкие, чтобы уверенно прилипать к насекомым.
Для привлечения опылителей медовые железы растений специально выделяют нектар — сок, богатый различными сахарами (в основном это сахароза и фруктоза). Кроме того, в состав входят:
- кислоты (аспарагиновая и глютаминовая);
- минеральные соли;
- ферменты;
- ароматические компоненты.
Осы, бабочки и шмели охотно употребляют нектар в пищу. Медоносные пчёлы, собирая и пряча его в соты улья, производят мёд. Акации специально выделяют сладкий секрет для привлечения муравьёв, защищающих древесину от зубов травоядных животных. Спектр опылителей может быть широким (эуфилия), подчиняться опылению несколькими родственными или только определённой жизненной формой (олигофилия) или требовать один вид насекомых (монофилия).
Если говорят, что опылитель обладает полилектией, это свидетельствует о чрезвычайно высоком уровне приспособленности к опылению, он способен обслуживать представителей различных семейств. Посещение ограниченной группы, состоящей из одного семейства или растений с однотипными соцветиями, свидетельствует о наличии олиголектии. В случае монолектии опылитель обязательно питается одним видом или родом растений и опыляет только их.
После этого наступает очередь оплодотворения, которое происходит у всех по-разному: чаще период длится несколько недель, но иногда для полноценного слияния половых клеток требуются месяцы. Пыльца, находящаяся на рыльце, для этого должна созреть, обладать достаточной жизнестойкостью и иметь сформированный женский гаметофит (зародышевый мешок). В него и проникает пыльцевая трубка, растущая в направлении завязи через семенной зачаток.
Оказавшись возле яйцеклетки, она спешит разорваться и высвободить два спермия: один соединяется с яйцеклеткой и даёт жизнь зародышу, второй сливается с диплоидным ядром, образуя триплоидную клетку и формируя эндосперм. Такое двойное оплодотворение позволяет получить семя, защищённое кожурой, а из завязи затем возникнет желанный плод.
Размножение сосны. Строение шишки
Размножается сосна семенами. Образование семян начинается на 30-40 году жизни. К этому времени на деревьях формируются шишки двоякого рода:
- Мелкие мужские до 2,5см в длину;
- крупные женские (у некоторых видов сосны до 45см в длину).
Мужские и женские шишки сосны Красноватые женские шишки вырастают на верхушках побегов этого года в конце весны. На оси такой шишки расположено 2 вида чешуй:
- Наружные — кроющие;
- внутренние — семенные.
У основания семенной чешуи открыто расположено два семязачатка (семяпочки) с пыльцевходами на верхушках. Внутри каждого семязачатка из макроспоры после мейоза формируется гаплоидный женский заросток с двумя архегониями. В каждом архегонии находится крупная яйцеклетка и 2-4 мелких шейковых клетки.
Мужские шишки, созревающие на верхушках побегов прошлого года, также имеют ось с чешуйчатыми листочками. Каждый листок с нижней стороны имеет два микроспорангия, в которых созревают микроспоры — пыльцевые зерна.
Опыление
Сосна, как и все голосеменные растения, опыляется ветром. Поздней весной или в начале лета семенные чешуи женских шишек несколько раздвигаются. Большое количество пыльцы, принесенной ветром, попадает между семенными чешуями и задерживается расширениями пыльцевхода семязачатка. К этому времени или несколько раньше на поверхности пыльцевхода выделяется капля жидкости, которая смачивает пыльцевые зерна и засасывает их внутрь семязачатка примерно в течение 10 минут.
После опыления семенные чешуи сближаются и остаются плотно прижатыми до созревания семян. У сосны между опылением и оплодотворением проходит 12-14 месяцев. Оплодотворение начинается с прорастания пыльцевой трубки, которая медленно продвигается к яйцеклетке. Слияние женских и мужских ядер также происходит очень медленно.
Таким образом, у голосеменных растений мужские клетки достигают женских благодаря наличию пыльцевой трубки и не нуждаются в наличии воды, что является важным приспособлением к обитанию на суше.
Формирование, созревание и прорастание семян сосны
После образования диплоидного ядра зиготы начинается развитие зародыша и формирование семени. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш семени, который состоит из корешка, стебелька, нескольких семядолей (15-12) и почки, из покровов семязачатка формируются покровы семени.
Созревают семена в конце второго лета после опыления или в начале осени. По мере созревания женская шишка сильно разрастается, из красной становится зеленой, а затем — коричневой. У зрелой коричневой шишки зимой или ранней весной чешуи раскрываются, семена, снабженные крылышками, высыпаются и разносятся ветром. Это происходит через 1,5 года после опыления.
Семена сосны прорастают на любой почве: песчаной, каменистой, болотистой, даже на голых скалах. Молодые проростки могут выдержать заморозки, недостаток влаги, но погибают в тени. Сосенки быстро растут, увеличиваясь за год на 30-40см. Начиная со второго года жизни дерево образует ежегодно мутовку веток. По числу мутовок можно сосчитать, сколько лет сосне.
Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)
По каким признакам определяют принадлежность растений отделу голосеменных?
Принадлежность растений к голосеменным можно определить по целому ряду признаков:
Признаки голосеменных растений:
Основным признаком, по которому голосемянные отличаются от других растений является размножение семенами. Также, голосемянные не образуют плода.
Генетическое разнообразие как растений, так и животных обеспечивает только один тип размножения: половой. В процессе происходит слияние половых клеток (гамет) и образование зиготы.
Половое размножение появилось и доминирует именно потому, что обеспечивает генетическое разнообразие видам. Благодаря половому размножению возможно появление самых различных генетических комбинаций и проявлений генов.
Периодически, у некоторых особей, комбинации бывают столь специфичны, что могут стать началом для появления нового вида (если такие проявления выгодны виду в данный период времени существования вида).
Что произойдет если налить перекись водорода в кастрюлю с сырым мясом?
Если в тару с сырым мясом налить пероксид водорода, то начнет происходить каталитическая реакция разложения перекиси водорода пероксидазой, при этом реакция будет сопровождаться выделением кислорода в атмосферу. И красный, кровяной окрас свежего мяса обесцветится. Так как связи валентных оксидов железа содержащихся в кровяных тельцах разрушатся под действием агрессивной среды пероксида водорода.
Если же перекись водорода налить в кастрюлю с вареным мясом, то реакции наблюдаться не будет. Выделение кислорода не прослеживается, пероксид будет находиться в своем стабильном насыщенном состоянии. Так как белки содержащиеся в мясе прошли денатуратный этап. Фермент не работает, разрушившись под воздействием термической обработки. Простыми словами белок свернулся изменив свою структуру, которая в свою очередь не прореагирует с реагентом.
Таким образом перекись водорода реагирует с белком, сохранившим свою стадию до термической обработки, а после преодоления денатурированного барьера реагент находится в состоянии покоя, так как разрушается фермент пероксидаза, что в свою очередь является катализатором пероксидов.
Самыми маленькими обитателями планеты являются прокариоты, то есть, безядерные существа. К ним относятся бактерии и археи.
Среди бактерий самыми маленькими ученые называют микоплазмы.
Еще к самым маленьким организмам можно отнести вирусы, если посчитать их за живых существ. Вирусы похожи на живые организмы, имеют генетический материал, но не имеют клеточного строения и способны жить в клетках других живых организмов.
Говоря о самых больших обителях планеты, надо назвать китов в море, слонов, носорогов на суше, из растений необходимо назвать секвойю и эвкалипт.
Бамбук тоже не имеет плодов и не цветет. Бамбук выращивают целыми плантациями, а применяется он в строительстве. Сейчас даже обои бамбуковые есть.
Отличие голосеменных от покрытосеменных
Не только голосеменные эволюционировали в своем развитии. Покрытосеменные — это отдел высших растений, которые тоже размножаются семенами. Главное отличие этих растений — семена защищены оболочкой (околоплодником). Такое строение позволяет лучше сохраняться и распространяться. Давайте сравним голосеменные и покрытосеменные растения.
Характеристика | Голосеменные | Покрытосеменные |
Период зарождения | Середина палеозоя | Конец мезозоя |
Цветок | — | + |
Листья | Узкие, в виде иглы или чешуйки | Разные |
Формы | Деревья и кусты | Деревья, кустарники, травы |
Опыление | Ветер | Самоопыление, ветер, животные |
Завязь | — | + |
Плод | — | + |
Пестики | — | + |
Куда попадает пыльца | На самозачаток | На рыльце пестика |
Древесина | Трахеиды | Трахеиды, сосуды |
Оплотодотворение | Внутри семязачатка | Двойное |
Околоплодник | — | + |
Нахождение зачатков | Лежат открыто на чешуе | В полости завязи пестика |
Голосеменные — прародители покрытосеменных. Однако последние имеют более совершенное строение. Наличие цветка позволяет увеличить шансы на оплодотворения и опыления. Плод защищает семена от неблагоприятных условий среды и приманивает птиц. Птицы в свою очередь разносят семена на большие расстояния.
Цветковые сделали большой шаг и в опылении. В отличие от голосеменных их разносит не только ветер, но и птицы, насекомые. Покрытосеменные — это высшая ступень эволюции царства растений.
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.
Классификация
Голосеменные разделяются на четыре класса:
- хвойные (55 родов, 560 видов);
- гнетовые (3 рода, 70 видов);
- саговниковые (20 видов);
- гинкговые (1 вид).
Самым распространённым классом являются Хвойные. Растут они на всех континентах планеты. У таких деревьев и кустарников листья чешуевидные или игольчатые. Сосуды в древесине отсутствуют, зато есть трахеиды (удлинённые древесные клетки). У всех представителей класса Хвойных выделяется смола, которая помогает заживлять древесные повреждения.
Класс Хвойных имеет семь семейств, самым распространённым из которых является семейство Сосновых. Примером голосеменных растений данного семейства выступают сосна, ель, пихта, лиственница. Не менее известно семейство кипарисовых (кипарис, можжевельник, туя).
Рис. 2. Многообразие голосеменных.
Примеры голосеменных растений
Представителей данного отряда знают многие. Самые распространенные из них – это ели, сосны и пихты.
Пихта
Основных представителей голосеменного отряда можно разделить на гнетовых, гингковых, саговниковых и хвойных.
К гнетовым, например, относится вельвичия, которая произрастает в пустыне.
Дерево гингко
К виду гингко относится единственный представитель с таким же названием это высокое дерево с подобными вееру ветвями.
Семейство саговников включает в себя различные виды.
По внешности напоминает небольшие пальмы с ветвями в виде птичьих перьев.
И самый большой представитель этого отряда – хвойные деревья. К ним можно отнести: тис, сосну, ель, кедр, пихту, кипарис, лиственницу и других.
Тис ягодный
Самые древние представители голосеменных это саговниковые, они дошли до нас со времен зарождения жизни на нашей планете.
Общая характеристика
Главная особенность голосеменных в сравнении с другими типами растений заключается в том, что есть семязачатки. Через определённое время они превращаются в семя, но нет ни цветка, ни плода.
Голосеменные являются самыми древними растениями на Земле. Появление первых представителей этого класса датируется девонским периодом. Предками считаются папоротники. Пик развития приходится на палеозойскую эру.
Рассматриваемый класс в основном состоит из деревьев и кустарников. Особенностью всех видов заключается в том, что они вечнозелёные. Но также есть лианы и листопадные деревья.
Лист голосеменных может иметь различную форму:
- двулопастную;
- игольчатую;
- разветвлённую;
- чешуевидную;
- перистую.
Шишки могут быть как мужскими, так и женскими. В мужской выполняется формирование пыльцевого зерна. Оно путём ветряного переноса попадает на женскую
Ниже представлены отличия голосеменных и покрытосеменных растений. Таблица помогает наглядно оценить разницу.
Признак | Покрытосеменные | Голосеменные |
Количество видов | Примерно 300 000 | Около 800 |
Жизненные формы | Деревья, кустарники, полукустарники, трава | Деревья, кустарники |
Проводящие ткани | Присутствуют ситовидные трубки | Многие виды не имеют сосудов |
Форма листьев | Круглая, овальная, яйцевидная и др. | Хвоинки или чешуи |
Генеративные органы | Цветок | Спорангии |
Скорость образования зародыша | Несколько недель | Около двух лет |
Основное отличие заключается в отсутствии цветочных форм и защитного слоя возле семян. Кроме того, голосеменные растения могут быть только древесного и кустарникового видов.