Размножение голосеменных. Значение голосеменных - ГОЛОСЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ

Размножение голосеменных. Если внимательно рассмотреть весной ветку сосны обыкновенной, можно обнаружить, что у основания молодых веточек расположены мужские, а на верхушках веточек — красноватые женские шишки. Мужские шишки мелкие, зеленовато-желтые, собраны группами (рис. 92).

Рис. 92. Мужские шишки и пыльцевое зерно

Каждая шишечка состоит из оси, к которой прикреплены чешуи. На каждой чешуе находится по два пыльцевых мешка. Пыльцевой мешок — это спорангий, знакомый нам по мхам и папоротникам. В пыльцевых мешках образуются споры, каждая из которых покрывается плотной оболочкой, и ее содержимое делится. В результате образуются пыльцевые зерна (пыльца).

Женские шишки (рис. 93), как и мужские, состоят из оси и прикрепленных к ней чешуек. Если отогнуть такую чешуйку, то с ее внутренней стороны можно увидеть два бугорка — семязачатка. Это будущие семена. В семязачатках созревают яйцеклетки.

Рис. 93. Женские шишки и два семязачатка

В сухую погоду созревшие мужские шишки раскрываются, и из них высыпается желтое облачко пыльцы. Пыльцы высыпается так много, что иногда земля под деревом густо присыпана желтой пылью. Пыльцу подхватывает ветер и может переносить ее на сотни километров. Так пыльца от одного дерева попадает на другое, от мужских шишек — на женские. На далекие расстояния пыльца переносится благодаря своей невесомости и специальным “воздухоплавательным” приспособлениям: по бокам каждой пылинки есть два мешочка, наполненных воздухом. Процесс переноса пыльцы называется опылением.

Оказавшись на семязачатке, пыльцевое зерно образует вырост (пыльцевую трубку), который проникает в семязачаток. В это время в пыльцевом зерне образуются мужские половые клетки. Они не имеют жгутиков, поэтому их называют спермин. По пыльцевой трубке спермин проникают в семязачаток, и один из них сливается с яйцеклеткой — происходит оплодотворение. После оплодотворения из зиготы развивается зародыш, а из семязачатка — семя. В семенах голосеменных также формируется ткань, клетки которой содержат запас питательных веществ — эндосперм. За счет эндосперма происходит рост зародыша и развитие молодого растения после прорастания семени. Шишки растут и одревесневают. Сначала они зеленые, а затем становятся бурыми.

Таким образом, у голосеменных зародыш будущего растения образуется внутри семени, находящегося на поверхности чешуек женской шишки.

У сосны обыкновенной от опыления до созревания семян проходит 1 год 8 месяцев. У елей и пихт семена созревают в год опыления, т. е. осенью, а у лиственницы семена высеваются из шишек уже в августе.

После созревания семена высыпаются и разносятся ветром с помощью пленчатых крылышек (рис. 94).

Рис. 94. Зрелая шишка сосны

Попав в благоприятные условия, зрелое семя прорастает в молодое растение. Через какое-то время на нем образуются мужские и женские шишки, и весь процесс снова повторяется.

Значение голосеменных в экосистемах. Голосеменные занимают огромные территории и играют важную роль в формировании растительного покрова. Хвойные породы деревьев образуют большинство лесов Северного полушария. Как и все зеленые растения, голосеменные усваивают углекислый газ из воздуха, образуют органические вещества и выделяют кислород.

Кроме того, хвойные породы выделяют в атмосферу особые летучие вещества, убивающие бактерии, и таким образом очищают воздух. Эти вещества носят название фитонциды (от гр. фитон — растение и цаедо — убиваю).

Многие хвойные неприхотливы, поэтому произрастают в таких условиях обитания, где другие виды древесных растений жить не могут (болота, пески, склоны гор). Это обогащает зеленый покров нашей планеты и предохраняет поверхность Земли от разрушения водой и ветром. Сосны играют важную роль в борьбе с разрушением почвы. Поселившись на сыпучих песках, они укрепляют их своими корнями.

Хвойные леса так же, как и лиственные, задерживают таяние снега, обогащая почву водой. Кроме того, тенистые еловые леса удерживают влагу в почве и регулируют водный баланс на обширных территориях.

Произрастая в условиях невысоких температур и занимая бедные почвы, хвойные леса образуют тайгу, которая препятствует проникновению холодного арктического воздуха в южные районы. Таким образом, хвойные леса смягчают климат средней полосы, в том числе и Беларуси.

Семенами хвойных питаются многие обитатели леса: белки, дятлы, сойки, клесты, мыши.

Использование голосеменных человеком. Древесина сосны и ели очень однородна, поэтому является прекрасным строительным материалом, сырьем для получения бумаги, тканей. Она идет на изготовление мебели, музыкальных инструментов, шпал.

В результате подсочки сосны обыкновенной (поранение ствола специальными ножами) получают живицу (смолу). Она используется при изготовлении лаков, скипидара, канифоли и другой продукции. Хвоя сосны, ели, пихты используется для приготовления зубной пасты, туалетного мыла, одеколонов, в качестве добавок в корм скоту. Хвоя богата витамином С, поэтому применяется для лечения некоторых заболеваний. В Сибири и на Дальнем Востоке, где произрастают кедровые сосны, их семена — кедровые орехи используют для получения масла, кедрового молока.

Хвойные растения — ель, лиственницу, можжевельник, тисс, тую широко используют в озеленении городов и поселков. Многие хвойные растения обладают высокими декоративными свойствами. Они легко подвергаются стрижке и из них можно формировать различные декоративные формы (рис. 95).

Рис. 95. Декоративная форма стрижки туи

Некоторые хвойные растения (ель, сосна, тисс, туя) используются для создания живых изгородей и защитных лесополос.

Выводы.

Голосеменные распространяются семенами, которые образуются в женских шишках после оплодотворения.

Для оплодотворения голосеменных не нужна вода — мужские половые клетки (спермин) доставляются к яйцеклеткам с помощью пыльцевой трубки.

Спермин и пыльцевая трубка образуются из клеток пыльцы.

Семена содержат зародыш и запасную питательную ткань — эндосперм.

Семя надежно защищено семенной кожурой.

1. Какие особенности процесса размножения голосеменных подчеркивают их совершенство по сравнению с мхами и папоротниками? 2. Почему голосеменные получили широкое распространение на Земле? 3. Как происходит распространение голосеменных? 4. Почему хвойные леса называют северными легкими нашей планеты? 5. Почему в воздухе хвойных лесов содержится болезнетворных бактерий меньше, чем на полях и лугах? 6. В каких отраслях хозяйства человек использует хвойные растения?

1. Составьте схему развития сосны обыкновенной от прорастания семени до образования семян следующего поколения. 2. Рассчитайте, в какое время года (и в каком примерно месяце) семена сосны выпадают из шишек. Благодаря чему семена могут разноситься далеко от материнского растения?