Общая характеристика голосеменных растений - ГОЛОСЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ

Папоротники, хвощи, плауны процветали на Земле в условиях теплого влажного климата. Приблизительно 300 млн лет назад климат на Земле стал более сухим и холодным. Начали высыхать болота и мелкие водоемы. Климат приобрел черты сезонности — стали чередоваться теплые и холодные сухие периоды. В результате этого почти все древовидные формы споровых растений вымерли. В этих условиях господствующее положение заняли семенные растения. В отличие от споровых половое размножение семенных растений осуществляется без наличия капельной воды. Поэтому семенные растения могут жить в разнообразных условиях окружающей среды. Предположите, благодаря каким приспособлениям семенные растения размножаются без наличия воды.

Из этой главы вы узнаете:

• что такое семенные растения и по каким признакам они отличаются от споровых растений;

• почему половое размножение семенных растений не зависит от наличия воды;

• какие растения называются голосеменными и какие отличительные признаки характерны для них;

• какое значение в природе и жизни человека имеют голосеменные растения.

§ 23. Общая характеристика голосеменных растений

Понятие о семенных растениях. С семенными растениями вы постоянно встречаетесь в повседневной жизни. Ель и сосна, дуб и береза, морковь и капуста, рожь и пшеница — примеры семенных растений. Люди используют в пищу и в хозяйстве в основном семенные растения.

Семенные растения сумели освоить огромные пространства материков. Они приспособились обходиться водой, содержащейся только в почве. В этом заключается преимущество семенных растений по сравнению со споровыми. Для размножения им не нужна вода. Успех в выживании семенных растений связан с тем, что они лучше споровых готовят свое потомство к самостоятельной жизни — у них появились семена. В семени находится зародыш нового растения, защищенный семенной кожурой и снабженный запасом питательных веществ. В таком виде растение может пережить неблагоприятные условия — засуху, зимние холода, что обеспечивает ему успешное расселение. Группа семенных растений в настоящее время представлена на Земле голосеменными и покрытосеменными, или цветковыми, растениями.

У голосеменных растений семена защищены только семенной кожурой. У семян покрытосеменных растений, помимо семенной кожуры, есть дополнительная защита — они развиваются внутри плодов.

Общая характеристика голосеменных растений. Голосеменные растения широко распространены по всему земному шару. Это наземные вечнозеленые растения, реже листопадные деревья, кустарники, лианы.

Вы хорошо знакомы с представителями голосеменных — хвойными растениями. Среди хвойных в Беларуси наиболее распространены сосна обыкновенная и ель европейская (рис. 89). Под пологом сосновых лесов произрастает можжевельник обыкновенный. В зеленых насаждениях городов часто встречаются туя западная, тисс ягодный, разные виды лиственниц.

Рис. 89. Хвойные растения

Какие характерные особенности голосеменных вы бы отметили? Многие укажут на то, что сосны и ели — это высокие деревья с игловидными листьями. И конечно, все отметят, что большинство этих растений имеет шишки. На удлиненной оси шишки расположены чешуи. В пазухах чешуй формируются семена. На чешуях раскрывшихся шишек семена лежат открыто, отсюда и название этой группы растений — голосеменные.

► У можжевельников чешуи шишки мясистые и срастаются между собой. Такие шишки неточно называют “шишкоягодами”

◄ У тисса семена формируются не в шишках, а поодиночке и окружены мясистым чешуевидным образованием, по внешнему виду напоминающим ягоду

Голосеменные, как и другие растения, имеют стебель, корни и листья. У большинства голосеменных листья игловидные или чешуевидные (рис. 90). Снаружи листья хвойных покрыты покровной тканью. У многих видов покровная ткань листа защищена тонким слоем прозрачного водонепроницаемого вещества — кутикулой. Поэтому листья остаются зелеными и в зимний период. Только некоторые хвойные являются листопадными (например, лиственница). У остальных хвоя живет от 3 до 7 лет, опадая и заменяясь постепенно.

Рис. 90. Листья голосеменных растений

У большинства хвойных растений есть мощный многолетний стебель — ствол, который может очень высоко вынести листья к свету, чтобы не оказаться в тени соседних деревьев.

Внутреннее строение стебля соответствует его функциям. В центре стебля расположена сердцевина. Снаружи от сердцевины залегает древесина. Вокруг древесины в виде цилиндра располагается образовательная ткань камбий.

Клетки камбия делятся параллельно поверхности ствола. Внутрь ствола (в сторону центра) камбий образует элементы древесины, ближе к периферии — клетки луба (рис. 91).

Рис. 91. Схема строения стебля сосны

На поперечном срезе ствола видны сменяющие друг друга более темные и более светлые кольца древесины. Темные кольца — это клетки древесины, образовавшиеся в конце лета и осенью, с толстой стенкой и узким просветом. Светлые кольца — участки рыхлой древесины с крупными клетками и широким просветом. Они образуются весной, когда по растущему стеблю идет обильный восходящий ток воды с растворенными минеральными веществами. Ежегодно образуется по одному светлому и темному кольцу, которые называются годичными кольцами древесины (см. форзац I).

Снаружи стебель покрыт корой, в состав которой входит пробка и луб. Пробка состоит из мертвых клеток, заполненных воздухом. Оболочки клеток пробки пропитаны веществами, отталкивающими влагу и препятствующими размножению микроорганизмов. (По рисунку 91 соотнесите строение стебля с его функциями.)

В коре и древесине хвойных много смоляных ходов — пространств между клетками, заполненных смолой и маслами. При повреждении дерева жидкая смола подтекает к ранке и загустевает. Так смола защищает внутренние ткани деревьев от бактерий и грибов.

У хвойных хорошо развита корневая система, которая позволяет надежно закрепиться в грунте и всасывать из почвы значительное количество воды с растворенными минеральными веществами.

Выводы.

Голосеменные растения образуют семена.

Семя — это зародышевое растение, снабженное запасом питательных веществ и защищенное семенной кожурой.

Голосеменные имеют хорошо развитые стебли, корни и листья.

Стебель (ствол) древесных растений мощный, в основном образован древесиной и лубом.

Листья игольчатые или чешуйчатые.

Хорошо развитая корневая система прочно удерживает растение в почве.

1. По каким признакам семенные растения отличаются от споровых? 2. Почему голосеменные растения получили такое название? 3. Как вы считаете, в чем преимущество семян перед спорами? 4. Все ли хвойные растения являются вечнозелеными и правильное ли это название? Ваш ответ обоснуйте наблюдениями в природе.

Если вдоль дороги, по которой вы идете в школу, растут сосны, обратите внимание на поверхность их стволов. Подумайте над следующей проблемой: толщина ствола сосны ежегодно увеличивается. Что происходит при этом с корой прошлых лет?