Тема: Отдел: Голосеменные

сперматозоиды);
Класс Гинкговые (сохранились сперматозоиды);
Класс Гнетовые (оболочкосеменные);
Класс Хвойные.

климата, влажный и теплый сменяется более сухим и холодным, характерным

для всего пермского периода. Споровые растения, хорошо приспособленные к тропическому климату, в условиях дефицита воды начинают вымирать – у этих «земноводных» растений особенно уязвимыми были гаметофиты, маленькие растения, для развития которых и для оплодотворения нужна вода. Появляются папоротники, у которых гаметофиты развиваются не отдельно, а под защитой спорофита, на самом спорофите.

Отдел Голосеменные (Gimnospermae)

единственный путь мужским гаметам попасть к женскому гаметофиту и женским

гаметам – воздушный. Происходит редукция гаметофитов, им уже не нужны ризоиды, хлорофилл – все необходимые вещества они получают от спорофитов.

Отдел Голосеменные (Gimnospermae)

голосеменным относят также несколько групп вымерших растений, в том числе:
-Беннетитовые

-Семенные папоротники

семя, в котором есть зародыш, запас питательных веществ и покровы.

Если в тропическом климате размножение спорами было выгодным – их много, они легкие и разносятся на большие расстояния, то в сухом климате сформированный зародыш с запасом питательных веществ и защитными покровами позволял осваивать сушу, растения перестали быть «земноводными». Семенные папоротники появились в карбоне, большинство ученых считает, что от них и произошли различные группы голосеменных растений.

Отдел Голосеменные (Gimnospermae)

на спорофите; во-вторых – перенос пыльцы (мужских гаметофитов) по воздуху,

для оплодотворения не нужна вода; в-третьих – размножение семенами, за счет сформированного зародыша и запаса питательных веществ которых происходило быстрое развитие молодого растения.

растений, объединяющий около 800 современных видов, для которых характерно:
Широкое распространение

по поверхности суши;
Они встречаются во всех климатических зонах – от тропиков до лесотундры;
Предпочитают местообитания с относительно прохладным или холодным климатом и достаточным количеством влаги.
Жизненные формы – преимущественно деревья или кустарники с моноподиальным ветвлением.

очень часто для нормального развития голосеменным растениям необходим симбиоз с

грибами и на корне развивается микориза (грибокорень).
За счет камбия происходит вторичное утолщение корня и стебля, образуется дополнительная вторичная ксилема и вторичная флоэма, древесина почти целиком состоит из трахеид, флоэма представлена ситовидными клетками, у многих образуется вторичная и третичная покровная ткань – перидерма и корка;
У большинства голосеменных листья игловидные (хвоя) или чешуевидные – приспособление к недостатку влаги, преимущественно вечнозеленые растения, приспособленные к суровому климату.

листостебельное растение. На спорофите происходит образование микро- и мегаспор, все

голосеменные – разноспоровые растения. Из спор развиваются гаметофиты. Мужские гаметофиты редуцированы до микроскопически маленьких пыльцевых зерен, у которых отсутствуют даже антеридии. Пыльцевые зерна развиваются в микроспорангиях, расположенных на чешуйках шишек.

по два архегония. Образуются они в мегаспорангиях – нуцеллусах семязачатков.
Семязачатки

располагаются открыто (голо) на семенных чешуях; из семязачатка развиваются открыто лежащие семена. Оплодотворению предшествует опыление, оплодотворение осуществляется мужскими гаметами без жгутиков – спермиями, доставляемыми к архегониям пыльцевой трубкой. Только некоторые голосеменные сохранили подвижные сперматозоиды (саговниковые и гинкговые). Среди современных голосеменных господствующее положение занимают хвойные.

Сосна неприхотлива к почвам: растет и на песках, и на

болоте. Продолжительность жизни – до 400 лет. Корневая система хорошо выражена, уходит в почву на большую глубину, правда на болотистых почвах развивается поверхностно. Корни вступают в симбиотические отношения с грибами, образуя микоризу. Корневые волоски развиты слабо и локализованы в узкой зоне верхушки корня. Сосны имеют хорошо развитый, одревесневающий, моноподиально ветвящийся стебель.

и сердцевина развиты слабо. В древесине и коре имеется большое

количество смоляных ходов (каналов). Нарастание в толщину осуществляется за счет латеральных меристем – камбия и феллогена.
В ксилеме – трахеиды, сосуды отсутствуют, во флоэме ситовидные клетки, ситовидные трубки с клетками спутницами появятся только у цветковых.
Листья – хвоинки, длинные, уплощенные, попарно располагаются на укороченных побегах и живут 2-3 года, но опадают постепенно, поэтому сосна – вечнозеленое растение.

располагается несколько слоев толстостенной гиподермы. Устьица располагаются в углублениях на

поверхности листа. В центре листа проходит два проводящих пучка. Листья, как кора и древесина, пронизаны смоляными ходами.

появляются шишки: мужские, собранные в группы – у основания, женские

– на верхушках годичных побегов. Зеленовато-желтая мужская шишка представляет собой побег, к оси которого спирально прикреплены чешуи – микроспорофиллы, на нижней стороне которых формируется по два микроспорангия. Красноватые женские шишки располагаются одиночно. На главной оси женской шишки располагаются боковые побеги, представленные наружными кроющими чешуями, и внутренними семенными чешуями, несущие по два семязачатка.

с микроспорангиями) внутри микроспорангиев развивается большое количество диплоидных материнских клеток

микроспор. Они мейотически делятся и образуют многочисленные тетрады гаплоидных микроспор (спорическая редукция). Каждая микроспора одета наружной плотной оболочкой (экзиной), под которой позже формируется внутренняя оболочка (интина). У сосны экзина отстает от интины, и образуется два воздушных мешка, увеличивающих поверхность пыльцы и способствующих ее распространению ветром.

образование двух мелких проталлиальных клеток и антеридиальной. Проталлиальные клетки быстро

отмирают, а антеридиальная делится с образованием генеративной и сифоногенной (клетки трубки). В таком двухклеточном состоянии незрелые мужские гаметофиты называются уже пыльцой, которая переносится ветром на женские шишки. Позже из генеративной клетки образуются клетка-ножка и сперматогенная, которая митотически образует два спермия. Покровы микроспоры (экзина и интина) становятся покровами пыльцы.

А – микроспора; Б,В,Г,Д – деления и образование двух проталлиальных и антеридиальной клеток; Е,Ж – образование генеративной и сифоногенной клеткок; З – прорастание пыльцы.
1 – ядро микроспоры; 2 – проталлиальные клетки; 3,4 – антеридиальная клетка и ее деление; 5 – генеративная клетка; 6 – сифоногенная клетка; 7 – клетка-ножка; 8 – спермагенная клетка.

микроспорангии вскрываются и пыльца высыпается наружу. К этому времени чешуи

женских шишек раздвигаются, и пыльца с помощью ветра попадает в промежутки между семенными чешуями, где задерживается, благодаря выделяющейся здесь жидкости. После опыления семенные чешуи смыкаются. Оплодотворение происходит лишь спустя 12-14 месяцев после опыления, так как в момент опыления ни мужской, ни женский гаметофиты еще не сформированы. Развитие мужского гаметофита заканчивается уже после опыления внутри семязачатка.

начинается мегаспорогенез. Семязачаток состоит из мегаспорангия – нуцеллуса (центральная многоклеточная

часть семязачатка) и одного интегумента (покров семязачатка).
В средней части нуцеллуса обособляется одна материнская клетка мегаспоры. Делясь мейотически, она образует четыре гаплоидные мегаспоры, три из которых дегенерируют. Ядро оставшейся клетки многократно делится митотически и дает начало женскому гаметофиту – гаплоидному (первичному) эндосперму, в котором формируются два архегония.

врастающей в ткань нуцеллуса и продвигающейся по направлению к развивающемуся

архегонию. Около 15 месяцев растет пыльцевая трубка по направлению к семязачатку, затем через микропиле попадает в нуцеллус и проникает в архегоний. Прежде чем пыльцевая трубка достигнет женского гаметофита, антеридиальная клетка дает начало двум спермиям.
Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой дегенерирует, разрушается и второй архегоний. Полноценный зародыш развивается лишь из одной зиготы.

и почечки. Семена у сосны обыкновенной созревают лишь на второй

год после опыления. Они состоят из семенной кожуры (образованной из интегументов семязачатка), зародыша и запаса питательных вещества – гаплоидного (первичного) эндосперма. Семя снабжено крылышком, формирующимся из тканей семенной кожуры. В период формирования семян женские шишки сильно разрастаются, одревесневают и из зеленых становятся бурыми. Лишь через полтора года после опыления происходит созревание семян.

их чешуи раздвигаются и семена высыпаются. Благодаря наличию крыловидных придатков,

семена разносятся на большие расстояния. Весной, попав в благоприятные условия, зрелые семена прорастают, образуя сначала проросток, а затем молодое растение.

двумя семязачатками;
3 – микропиле;
4 – мегаспоры;
5 – нуцеллус семязачатка;
6 –

интегумент, один листочек;
7 – нуцеллус, образующий перисперм;
8 – архегоний;
9 – первичный эндосперм;
10 – мужская шишка;
11 – микроспорофилл с двумя микроспорангиями;
12 – антеридиальная клетка;
13 – сифоногенная клетка, клетка трубки;
14 – ядро спермагенной клетки;
15 – ядро клетки-ножки;
16 – клетка трубки;
17 – зародыш семени;
18 – первичный эндосперм;
19 – семенная кожура;
20 – шишка, возраст которой один год;
21 – шишка, возраст которой – два года.

корень сменяется на поверхностную корневую систему, ель требовательна к минеральному

питанию.
Стебель хорошо развит, ветвится моноподиально. Основную массу стебля составляет древесина, кора и сердцевина развиты слабо. В древесине и коре имеется большое количество смоляных ходов (каналов). Хвоинки одиночные, четырехгранные, живут 4-10 лет.

Отдел Голосеменные (Gimnospermae)

и молодые побеги составляют основу питания лосей и глухарей в

зимнее время, семенами кедра сибирского питаются многие животные.

Велико значение голосеменных в хозяйственной деятельности человека:
- хвойные растения дают основную массу строительной древесины, используются как топливо, являются сырьем для деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности.
- Из них получают вискозу, шелк, целлюлозу, штапель, бальзамы и смолы, сосновую шерсть и камфару, спирт и уксусную кислоту, дубильные экстракты, скипидар и канифоль, деготь и древесный уголь, сосновое эфирное масло и т.д., а также пищевые продукты и витамины.
- Древесина хвойных является хорошим поделочным материалом. - Исходное сырье для получения витаминов, в народной медицине хвойные используются для лечения туберкулеза, нервных расстройств, болезней почек, мочевого пузыря, глухоты.
- Из семян сибирской сосны получают кедровое масло.

зрелого семязачатка сосны , Б - продольный разрез его верхушки перед оплодотворением.
1

- покров семязачатка, или интегумент , 2 - микропиле , 3 - халаза , 4 - нуцеллус , 5 - женский гаметофит , трансформирующийся в гаплоидный эндосперм, 6 - архегоний , 7 - яйцеклетки , 8 - пыльцевые трубки , 9 - ядра спермиев , 10 - ядро пыльцевой трубки .

голосеменных.
5. Мегаспорангий голосеменных.
6. Микроспорангии голосеменных.
7. Спорогенез.
8. Гаметогенез голосеменных.
9. Первичный эндосперм.
Дайте

определение терминам или раскройте понятия (одним предложением, подчеркнув важнейшие особенности):