Отдел Из истории… Голосеменные наиболее древняя группа семенных растений. Появились они на Земле около 400 млн. лет назад, задолго до возникновения покрытосеменных растений. Отпечатки семенных папоротников находят в глубоких слоях земной коры. Первые голосеменные возможно произошли от ныне полностью вымерших голосеменных папоротников, уступив более приспособленным к жизни растениям. Особенности голосеменных растений • Главной особенностью этих растений является размножение с помощью семян. Семена развиваются из семязачатков (семяпочек) и лежат открыто (голо) на чешуях женских шишек. Отсюда и название - голосеменные. Наличие семян стало большим эволюционным шагом, давшим этим растениям огромное преимущество перед споровыми. В отличие от спор в семенах имеется запас питательных веществ на первое время развития зародыша, а также внутри семени он надежно защищен от неблагоприятных условий внешней среды – это увеличивает шансы на выживание. Особенности голосеменных растений • Не образуют плодов. • В основном древесные, стелющиеся формы (лианы) или кустарники; нет травянистых форм. • Листья игольчатые, слегка уплощенные или чешуевидные. • Чаще вечнозеленые растения. • Нет настоящих сосудов. • Растения разнополые. • Оплодотворение происходит без участия воды. • Мужские гаметы – неподвижные спермии. Древняя группа семенных растений К голосеменным относится около 700 видов деревьев, кустарников и лиан. В состав отдела голосеменных входят несколько классов, из которых наиболее распространен класс хвойных (600 видов). Многообразие голосеменных растений Голосеменные Семенные папоротники Беннетитовые Саговниковые Гнетовые Гинкговые Хвойные 7 Классы голосеменных • Отдел голосеменных объединяет 6 классов: семенные папоротники, саговниковые (саговые пальмы – 100 видов), беннетитовые, гнетовые, гинкговые, хвойные. К настоящему времени семенные папоротники и 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 (Гинкго билоба). Гинкго двулопастный. Гинкговые 10 Саговниковые 11 Саговниковые Гнетовые Гнетовые Класс Хвойные Класс Хвойные Самый многочисленный и наиболее распространенный класс современных голосеменных - хвойные. Их насчитывают всего около 560 - 600 видов, несмотря на то, что по древности хвойные превосходят все ныне живущие голосеменные. В северном полушарии распространены сосна, ель, пихта, кипарис, туя, лиственница, можжевельник, тисс, кедр. Они существуют более 300 млн. лет и сохранили основные черты строения своих предков. Вечнозеленые растения Хвойные – это деревья либо кустарники, обычно вечнозелёные с цельными игловидными листьями- хвоей; иногда листья чешуевидные или пластинчатые. Небольшая площадь поверхности листа, небольшое количество устьиц и толстый восковой налет, покрывающий лист, способствуют удержанию воды. Хвоя голосеменных многолетняя, держится на побеге 2 – 7 лет. Сосна 19 Ель 20 Хвоя голосеменных • Смоляные ходы • клетки кожицы • устьица 21 Лиственница Национальное дерево России; Листопадная форма; прекрасно переносит городские условия, т.к. неприхотлива к почве и влаге, а ее хвоинки осенью желтеют и опадают, выводя из организма растения вредные вещества, которые активно накапливаются в дереве в городе. Это интересно! Некоторые хвойные достигают высоты 50–60 м и даже 100 м и диаметра 6–9 м (например, секвойя) и живут тысячелетиями (сосна долговечная). В Северной Америке произрастают секвойи или «мамонтовые деревья» Их продолжительность жизни до 5000 лет, высота до 150 м, а окружность ствола до 50 м. Гигантская секвойя Исполинские сосны В России около 1 млрд гектар занято лесами. 80% из них являются хвойными: 25% - сосняки и 17% ельники. Сосна обыкновенная Это дерево высотой до 40 - 50 м, живет до 400 лет, растет повсюду: на бедных песчаных почвах, сфагновых болотах, известняковых склонах – неприхотлива к почве. • Она одна из первых заселяет свободные от леса участки, но плохо переносит затенение. Образует сосновые боры. 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, хотя по отношению к влаге она не требовательна. 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. Цикл развития голосеменных •мужские шишки •женские шишки 30 •2 •1 •год •созревшая Значение в хозяйстве • Хвойные (ель, сосна, пихта, кедр и др.) – важнейший источник древесины (ель) и продуктов её переработки – бумаги, канифоли, скипидара, дёгтя, лаков, дубильных веществ, спиртов и пластмасс. • Производство искусственных тканей (шелк из древесины сосны). Значение в хозяйстве • Сырье для промышленности; • Получение пищевого масла из семян кедровой сосны, использование ее семян в пищу; • Получение витаминов (вит.С); • Изготовление мебели и музыкальных инструментов; • Получение смолы; • Посадки для закрепления почв и прекращения эрозии; • Озеленение дворов и улиц, декоративное значение. Роль голосеменных растений в природе. 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 организмыпроизводители, их семена, хвоя, кора служат пищей для организмовпотребителей, 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.