Отдел Голосеменные растения ( Gymnospermae; Pinophyta)

растения
Классы Семенные папоротники, Саговниковые, Оболочкосеменные
Классы Гинкговые и Хвойные
Лекция 9

линии эволюции высших растений.
Главный зачаток для расселения вида – многоклеточное

семя.
Половой процесс не зависит от капельно-жидкой воды.
Расселились по всему земному шару. Господствующая ныне группа растений.

и проходят весь цикл развития на спорофите.
Внутри семени (в отличие

от споры) уже имеется зародыш нового спорофита и значительный запас питательных веществ.
Все семенные растения – разноспоровые: микроспоры формируются на мужских гаметофитах, мегаспоры – на женских.

поскольку семя содержит зародыш, питательные вещества и имеет интегументы, семя

– более надежная единица расселения, чем спора.
Семенные растения

отдел Голосеменные
(Pinophyta): размно-
жаются семенами, но
не образуют плодов

отдел Покрытосеменные
(Magnoliophyta): c семе-
нами, заключенными в
плоды

в Девоне 350 млн. л. н. Расцвет пришелся на Мезозойскую

эру – в эпоху горообразования и иссушения климата.
Микроспоры образуются в микроспорангиях на микроспорофиллах.
Мегаспоры образуются в мегаспорангиях на мегаспорофиллах.

мегаспорофиллы у подавляющего большинства голосеменных собраны в стробилы – собрания

спорофиллов на оси, обособленной от вегетативной части.
У подавляющего большинства голосеменных стробилы однополые (состоят только из микроспорофиллов или из мегаспорофиллов).
Стробилы могут быть одиночными (например, у Саговниковых), но чаще всего они образуют собрания, аналогичные соцветиям цветковых растений.

не порывает связи с материнским растением, разрастаясь внутри семязачатка.
Редуцированные мужские

гаметофиты своего полного развития достигают еще в микроспорангии. Лишены антеридиев.

невелико (около 700), но распределены они по всему Земному шару.

В холодной зоне Северного полушария они занимают огромные территории и образуют хвойные леса.

полностью вымерли):
Семенные папоротники (Pteridospermea)
Саговниковые (Cycadopsida)
Беннеттитовые (Bennettitopsida)
Оболочкосеменные (Chlamydospermatopsida)
Гинкговые (Ginkgoopsida)
Хвойные (Pinopsida)

(Pteridospermae)
Полностью вымершие растения.
Были похожи на настоящие папоротники не только по

строению перистых листьев, но и по своему внешнему облику.
Диаметр ствола достигал 1,5 м, но были и травянистые растения.
Анатомическое строение стебля варьировало в широких пределах (от типичного для папоротников до типичного для хвойных).
В семенах семенных папоротников зародыш развиваться не успевал: семена опадали раньше формирования зародыша.

предками современных голосеменных и даже покрытосеменных растений.
Остатки семенных папоротников играли

большую роль в сложении каменноугольных пластов на территории России, Западной Европы и Северной Америки.

субтропических голосеменных.
Около 120 видов (на II месте после хвойных по

видовому разнообразию).
Обитают в низкорослых вечнозеленых лесах и кустарниковых зарослях тропической зоны.
В странах умеренного климата отсутствуют.
Древовидные, реже – низкорослые растения, похожие на пальмы. На вершине ствола – перисторассеченные листья. Наиболее крупные экземпляры достигают в высоту 25 м при диаметре 1 м. Ствол не ветвится.

от неподвижных спермиев): это свидетельствует о нечеткой грани между половым

размножением папоротникообразных и голосеменных растений.
Оплодотворение с помощью сперматозоидов требует воды, но не капельно-жидкой (как у споровых растений), а влажной среды, создаваемой специальными гаусториями при прорастании пыльцы.

в уже опавшем семени: образует корешок, стебелек и почечку.
Семядолей

может быть несколько.
Поскольку у современных саговниковых много примитивных признаков, ареал их небольшой.
Саговниковые выращивают как декоративные растения, некоторые виды употребляют в пищу (крахмал коры и сердцевины саговника поникающего используют для приготовления крупы саго).

от друга порядка: эфедровые, вельвичиевые и гнетовые.
Растения с супротивным листорасположением.
Собрания

однополых стробилов дихотомически ветвятся. Вокруг стробилов имеются покровы, похожие на околоцветник.
Из вытянутых интегументов образуются длинные микропилярные трубки.
Зародыши имеют 2 семядоли.
Во вторичной ксилеме есть сосуды.
Смоляных каналов нет.

вечнозеленые кустарники без листьев.
Эфедра – двудомное растение.
Собрание микростробилов шаровидное, образовано

короткой осью и несколькими парами супротивных кроющих листьев (чешуй). В их пазухах – микростробилы.
Микростробил состоит из единственного микроспорофилла, несущего от 1 до 8 микроспорангиев.

верхушечного семязачатка, окруженного мясистым покровом.
Под интегументом располагается нуцеллус, а в

нем – мегаспора, развивающаяся в женский гаметофит.
Женский гаметофит образует гаплоидный эндосперм, в который погружены архегонии.

семязачатка. Такой «плод» называется фруктификацией, он обычно краснеет и напоминает

ягоду.
Некоторые виды эфедры используют в фармакологии (лечение аллергий, возбуждающее действие на ЦНС).
Из фруктификаций эфедры можно варить варенье.

каменистых пустынях Юго-Западной Африки.
Резко выраженный ксерофит, дерево-карлик. Имеет длинный корень,

толстый и короткий ствол (до 50 см в высоту и до 1 м в толщину) и 2 крупных листа, сохраняющихся в течение всей жизни (до 2000 лет).
Листья достигают 2-3 м в длину, постоянно нарастают основанием и отмирают у верхушки.

обеих сторонах листа, их около 22 000 на 1 см2.
Стробилы

разветвленные, однополые. Находятся вблизи оснований листьев.
Предки вельвичиевых – саговниковые.

лианы, деревья и кустарники, растущие во влажных тропических лесах.
Гнетумы имеют

большие цельные кожистые листья на коротких черешках, напоминающие листья покрытосеменных растений.
Двудомные растения.
Собрания мужских стробилов – початковидные или сережковидные, состоят из мутовок стробилов с единственным микроспорофиллом.

1 семязачатка и 2-х покровов. При созревании семян внешний покров

становится сочным, а внутренний – каменистым.
Из семян гнетума получают масло, а листья и стробилы употребляют в качестве овощной зелени.

– гинкго двулопастной, реликтовое растение. Его ближайшие родственники вымерли десятки

миллионов лет назад.
Гинкговые были основными лесообразующими породами умеренной и теплоумеренной зон северного полушария в Юрский период.
Гинкго в дикорастущем состоянии встречается сейчас в горах Западного Китая.

диаметре до 5 м.
Очень долговечен: доживает до 2000 лет.
Листья имеют

веерообразную пластинку на тонком черешке.
Двудомное растение.
Мужские гаметы подвижны (как у саговниковых). Опыление происходит весной, оплодотворение – осенью.
Семена прорастают без периода покоя (примитивный признак). Семена съедобны.
Гинкго используют для озеленения городов с теплым климатом.

представлен крупными деревьями.
Листья большинства кордаитов были длинными и широкими.
Стробилы однополые.
Считаются

предками хвойных.

достигли в Мезозое.
В настоящее время представлен 560 видами, объединенными в

55 родов и 7 семейств.
Все хвойные – деревья или кустарники с игольчатыми или чешуевидными листьями.
В анатомическом строении стебля хорошо развита древесина. Ксилема состоит из трахеид.

они возникают только при травматических повреждениях.
Нормально развиты смоляные ходы

только у семейства Сосновые.
Листья хвойных сидячие, жесткие и кожистые. Имеют в большинстве случаев ярко выраженное ксероморфное строение:
покрыты толстым слоем кутикулы;
эпидерма с сильно утолщенными клетками;
устьица погружены в углубления;
под эпидермой – толстый слой гиподермы.

по 2 микроспорангия (пыльцевые мешки).
Пыльцевые зерна разносятся ветром. Для этого

у них есть 2 воздушных мешка.
Мегастробилы – на верхушках побегов. Имеют 1 семенную чешую, на верхней поверхности которой – 2 семязачатка. Чешуевидный рудимент листа над семязачатками – кроющая чешуя.

собрания – женские шишки (или просто шишки).
Процесс развития шишек у

хвойных от начала формирования до образования семян занимает до 2-х лет.

европейская (Picea abies);
Сосна обыкновенная (Pinus silvestris);
Можжевельник обыкновенный (Juniperus communis).

(Larix sibirica);
Ель колючая (Picea pungens glauca);
Сосна сибирская (Pinus sibirica);
Туя западная

(Thuja occidentalis).