Голосемянные растения

Голосеменные растения

Голосеменные - наиболее древняя группа семенных растений. Появились они на земле свыше 350 млн. Лет назад, задолго до возникновения  покрытосеменных. Ученые считают, что  голосеменные произошли от древних  разноспоровых семенных папоротников, которые не дожили до наших дней. Отпечатки семенных папоротников находят в глубоких слоях земной коры.

Все голосеменные растения - деревья или кустарники. Нередко  они достигают огромных размеров, как некоторые хвойные (секвойя, мамонтове дерево высотой свыше 110 м). В отличие от покрытосеменных голосеменные не имеют цветка и плода. Семена у них образуются в шишках и располагаются на поверхности чешуек, за что растения и получили свое название - голосеменные.

Отдел голосеменных объединяет 6 классов: семенные папоротники, саговниковые, беннетитовые, гнетовые, гинкговые, хвойные. К настоящему времени семенные папоротники, беннетитовые полностью вымерли и об их существовании свидетельствуют лишь отпечатки и окаменелости различных органов этих растений. Из гинкговых до наших дней дожил всего один вид - гинкго двулопастный.

Самый многочисленный и наиболее распространенный класс современных  голосеменных - хвойные. Их насчитывают  всего около 560 видов, несмотря на то, что по древности хвойные превосходят  все ныне живущие голосеменные. Самые древние из хвойных - растения семейства сосновых (сосна, ель, пихта и др.). Они существуют более 300 млн. Лет и сохранили основные черты строения своих предков.

Особенности строения и жизнедеятельности  голосеменных можно рассмотреть на примере сосны обыкновенной. Это дерево высотой до 40 - 50 м, живет до 400 лет, растет повсюду: на бедных песчаных почвах, сфагновых болотах, известняковых склонах.

Сосна - засухоустойчивое растение. Это обусловлено тем, что ее листья - хвоинки - узкие, длинные, покрытые тонкой плотной кожицей с небольшим числом устьиц. Поэтому сосны экономно испаряют воду, легко переносят засуху. Хвоя содержит витамин с, выделяет вещества, называемые фитонцидами, которые убивают болезнетворные микробы.

Сосна - светолюбивое растение. Она одна из первых заселяет свободные от леса участки, но плохо переносит затенение. 
В лесу у сосны хорошо развиваются глубинные корни, а на песчаной почве и поверхностные корни. У сосен, растущих на болотах, развиваются только поверхностные корни. На корнях часто поселяются гифы грибов, образуется микориза, за счет чего улучшается снабжение дерева водой и минеральными солями.

Древесина сосны состоит  в основном из трахеид, имеющих на поперечном срезе многоугольную  или, реже, округлую форму. На радиальных стенках их в один или два ряда располагаются окаймленные поры. В древесине четко выражены годичные кольца, поэтому установить возраст сосны не составляет труда.

 Сосна - однодомное  растение: на одних и тех же  особях образуются мужские и  женские шишки. Взрослое растение  сосны является спорофитом. Весной  на верхушках молодых побегов  сосны образуются мелкие красноватые  шишки - женские шишки первого  года. Шишка состоит из оси, на которой расположены чешуи, а на каждой чешуе находятся два семязачатка. У основания молодых побегов сосны группами расположены шишки зеленовато-желтого цвета - мужские шишки. В них формируется пыльца в особых пыльцевых мешочках.

Эти мешочки  располагаются по два на прозрачных чешуйках. Если рассмотреть пыльцу под микроскопом, то можно увидеть, что каждая пылинка снабжена двумя воздушными мешками.- благодаря этим воздушным мешкам пыльца легко переносится ветром на большие расстояния. Даже на высоте 3 тыс. Метров, а также в 2 км от соснового леса находят пыльцу сосны. Это приспособление сосны к опылению с помощью ветра.

Созревшая пыльца с помощью ветра и воздушных  мешков попадает на семязачатки женских  шишек, после чего их чешуи плотно смыкаются и склеиваются смолой. Пылинка остается лежать внутри семязачатка до весны следующего года. От опыления до оплодотворения проходит около 13 мес. Когда созреет яйцеклетка, пылинка прорастает, из вегетативной клетки развивается пыльцевая трубка, а из генеративной - два спермия. Один из спермиев сливается с ядром яйцеклетки, а второй отмирает. Из образовавшейся зиготы развивается зародыш с запасом питательных веществ. Когда семена созревают, одревесневшие чешуи расходятся и семена, каждое с длинным крылом, высыпаются из шишки. Они подхватываются ветром и рассеиваются на большие расстояния. Весной семена прорастают, если оказываются в благоприятных условиях.

Голосеменные  растения в природе образуют сообщества. Наиболее распространенное сообщество хвойных - тайга, которая огромными массивами простирается в северном полушарии. Виды хвойных доминируют в тайге, образуют первый ярус. Это организмы-производители, их семена, хвоя, кора служат пищей для организмов-потребителей, крона деревьев - местом для гнездования, укрытия от непогоды и врагов. Хвойные - начальное звено в круговороте веществ в тайге.

Как в природе, так и в жизни человека, хвойные  занимают второе место после цветковых  растений. Хвойные леса накапливают  огромную массу органических веществ, это ценнейший источник древесины и многих других растительных продуктов. Из хвойных получают поделочную и строительную древесину, топливо, изготавливают бумагу. Многие виды хвойных содержат бальзамы, смолы, из которых после перегонки получают ценные химические вещества.