Строение и размножение голосеменных на примере сосны и ели. Распространение хвойных, их значение в природе, в народном хозяйстве - Голосеменные - РАСТЕНИЯ. БАКТЕРИИ. ГРИБЫ. ЛИШАЙНИКИ - ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ

Голосеменные — это вечнозеленые деревья, реже лианы или кустарники, травянистые формы отсутствуют. У голосеменных семяпочки расположены открыто. В современной флоре наиболее богато представлен подкласс хвойных, который насчитывает около 600 видов растений. Они образуют леса в северной части Евразии и Северной Америке.

Хвойные — это деревья и кустарники. Листья у хвойных игловидные, многолетние. Большинство растений вечнозеленые, есть листопадные (лиственница). Растения, как правило, однодомные. Сосна обыкновенная — это дерево, достигающее 50 м высоты. На концах ветвей располагаются почки, которые дают начало новым побегам. Побеги у сосны двух типов: удлиненные и укороченные. На удлиненных побегах находятся коричневатые чешуйчатые листья, из пазух которых развиваются укороченные побеги. Каждый укороченный побег несет два листа — хвоины. Хвоины живут от 1,5 до 2 лет, а затем опадают вместе с побегом. Хвоины покрыты толстой кутикулой, у них всего два неветвящихся сосудистых пучка и немного устьиц, которые находятся в углублении, поэтому сосна экономно испаряет воду. Особенности строения листьев позволяют сосне обитать в относительно засушливых местах и переносить значительное переохлаждение. Неприхотливость сосны также объясняется строением ее корневой системы. Сосна имеет стержневую корневую систему. Главный корень проникает глубоко в почву и доставляет воду растению. При произрастании на зыбучих почвах (пески) у сосны мощно развиваются боковые корни, которые удерживают растение в грунте. Сосна светолюбива, может расти на бедных почвах и даже на болотах и на скалах. Толстая пробка ствола позволяет сосне переносить не очень сильные пожары.

Весной у основания молодых побегов образуются желто-зеленые мужские шишки. В мужских шишках формируются пыльцевые зерна, состоящие из двух клеток: вегетативной и генеративной. Генеративная клетка делится на две мужские гаметы — спермии. Пыльца разносится ветром.

Женские шишки собраны по 1-3 на концах молодых побегов. Каждая шишка представляет собой ось, от которой отходят чешуи двух типов: бесплодные и семенные. На каждой семенной чешуе с внутренней стороны формируется по два семязачатка. В центре семязачатка развивается эндосперм, который представляет собой женский гаметофит. Эндосперм развивается из мегаспоры, в его ткани образуются два архегония.

Пыльца переносится ветром к пыльцевходу семязачатка. Из пыльцевхода выделяется клейкая жидкость, при подсыхании которой пыльца втягивается внутрь семязачатка. Между опылением и оплодотворением проходит около года. Пыльцевое зерно прорастает в пыльцевую трубку, которая достигает архегония. В конце пыльцевой трубки находятся два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой одного из архегониев, а другой погибает. Из образовавшейся зиготы развивается зародыш.

Зародыш состоит из почечки, корешка, стебелька и нескольких (от 5 до 12) семядолей. После оплодотворения семязачаток превращается в семя. Семя состоит из семенной кожуры, образующейся из покровов семязачатка, гаплоидного женского эндосперма и зародыша. После созревания семян семенные чешуйки шишек раскрываются, и семена высыпаются; это происходит в конце зимы. Семена сосны имеют прозрачное крылышко и распространяются ветром.

Еще один важный представитель голосеменных — это ель. Она теневынослива, растет на богатых почвах. Ель может расти под пологом сосны. У ели поверхностная корневая система, хвоя существует 6-8 лет, пробка тонкая, поэтому ель не переносит даже несильные пожары. Корневые системы сосны и ели образуют симбиоз с гифами грибниц — микоризы.

Другие представители голосеменных — это пихта, лиственница, можжевельник, секвойя (самое высокое дерево на Земле — его высота может достигать 120 м) и др. Среди голосеменных есть и «долгожители»: сосна остистая, которая произрастает в Калифорнии, может жить до 5000 лет.

Значение голосеменных в биоценозах огромно, так как они являются лесообразующими породами. В Северном полушарии большая часть лесов — это хвойные леса. Голосеменные растения дают пищу животным — лоси питаются молодыми побегами сосны, белки, клесты — семенами кедровой сосны и т.д. Древесина голосеменных используется человеком для разных целей: как топливо, как строительный материал, как сырье для получения бумаги и т. д.