Голосеменные отдел семенных растений реферат

Обновлено: 05.07.2024

Голосеменные— самые древние представители растений, которые произошли от папоротников.

Органы голосеменных: стебель, корень, листья.

Размножаются с помощью семян. Семязачатки располагаются на внутренней стороне листа или в шишке. Шишки, в свою очередь, делятся на мужские и женские. В мужской образуются пыльцевые зерна, которые с помощью ветра переносятся на женскую. Когда пыльцевое зерно попадает на женскую шишку происходит процесс оплодотворения.

У голосеменных преимущественно стержневая корневая система. Листья имеют различную форму:

Чешуевидную;
Игольчатую;
Двулопастную;
Разветвленную;
Перистую.

Жизненные формы представлены кустарниками и деревьями, большинство из них вечнозеленые.

Голосеменные делятся на 4 класса:

Класс хвойные (кедр, кипарис, можжевельник, пихта, лиственница, сосна, ель,тсуга, секвойя)
Класс гинкговые (дерево гинкго билоба)
Класс гнетовые (вельвичия)
Класс саговниковые (саговые пальмы)

Самый многочисленный класс— хвойные. Первые хвойные появились еще во времена динозавров (370 млн. лет назад). Многие из них продолжают процветать и сегодня. Хвойные можно встретить на всех континентах Земли. Представлены деревьями (ель,сосна,секвойя,кипарис) и кустарниками (туя,можжевельник). Листья у хвойных игольчатые, которые называются хвоинками. А пучок хвоинок— это укороченный побег. В древесине вместо сосудов имеются трахеиды. Все хвойные имеют смолу, которая помогает заживлению древесных повреждений. Подразделяются на 7 семейств, самый распространенный— сосновые. Старейшим представителем, на сегодняшний день, является секвойя (3500 лет), его возраст можно определить по годовым кольцам. Секвойи могут достигать 100 метров высотой и 10-12 метров в диаметре.

Значение голосеменных огромно. Они образуют большие площади лесов, которые являются местом обитания для многих животных. Обогащают воздух кислородом, регулируют скорость таяния снегов, а также защищают почву от эрозии. Древесину широко используют в строительстве и фармакологии. Например из пихты изготавливают бумагу и используют в лекарственных целях. Из хвойных получают активированный уголь, эфирные масла и камфору. Также, они выделяют в воздух фитонциды, которые предотвращают развитие болезнетворных организмов. Поэтому большинство санаториев и больниц окружено этими деревьями.

Популярные сегодня темы

Наполеон Бонапарт это полководец и государственный деятель, заложивший крепкие основы нынешнего французского государства.

Антарктида является континентом, полностью покрытым льдом из-за весьма сурового климата. Но именно благодаря такой особенной экосистеме, в Антарктиде обитают разнообразные удивительные сущест

Древний Египет – одна из наиболее крупных и прогрессивных цивилизаций древнего мира, архитектурные сооружения которой дошли до наших дней. По всему миру известны египетские пирамиды – усыпаль

Впервые Смоленск упоминается в летописи (Повесть временных лет) в 862 году как главный город племенного союза кривичей. С той поры до настоящего времени он был центром разнообразных сражений

Человечество издавна пытало интерес к ночному небосводу и его космическим телам (звездам и галактикам). Пытливые умы не имели возможности подняться ввысь и рассмотреть эти странные рисунки на

Алоэ – травянистое многолетнее растение семейства Асфоделовые. Относится к роду суккулентных. Имеет короткий стебель с мясистыми сочными листьями. Края листьев могут быть зубчатыми и гладкими

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Голосеменные — вечнозеленые герои эволюции

Голосеменные — древнейшие представители растений. Они победили холодный климат палеозоя и прошли суровые испытания эволюцией. Эти широко распространённые деревья и кустарники мы называем вечнозелёными. Их более 700 видов и растут они исключительно на суше.

В отдел голосеменные входят 4 ныне живущих класса:

Хвойные — основные представители группы. Это знакомые всем сосна, ель, кедр, лиственница, туя, пихта, кипарис, можжевельник. Листья хвойных деревьев игольчатые и тонкие. Это хвоя. Но существуют виды с иной формой листьев, например, у кипариса они чешуйчатые.

Можжевельник — представитель голосеменных растений. Среди них бывают деревья и кустарники, разные виды отличаются по высоте и внешним признакам.

Все представители голосеменных имеют ствол, листья и корень.

Особенностью строения таких растений является малоразвитая кора и сердцевина, но хорошо развитая древесина. Основу древесного материала составляют мёртвые веретенообразные клетки с толстой оболочкой — трахеиды. Они придают твердость стволу, проводят питательные вещества и воду от корней к кроне дерева.

Листья растений имеют разнообразную форму. К примеру, у хвойных они превращены в хвоинки, которые размещаются на ветке по спирали, друг напротив друга либо пучками. Другие виды отличаются развитой листовой пластинкой, как у пальм.

Хвоя у пихты мелкая, плоская, в своем составе имеет много полезных веществ, поэтому используется в медицине.

Корневая система представлена одним главным корнем с отходящими от него боковыми придатками (сосна), или пучком придаточных корней (ель).

Голосеменные растения возникли в Палеозое около 350 млн. лет назад. Природа наградила их преимуществами, благодаря которым они смогли выжить в условиях изменения климата и занять доминирующее положение на планете. Главные из отличий:

1. Размножение не требует водной среды. Это позволило им занять обширную территорию суши.

2. Зародыш развивается внутри шишки, что спасает его от неблагоприятных факторов окружающей среды — температуры, излишней влажности, солнечной радиации.

3. Семена имеют большой запас питания для зародыша и способны преодолеть дальние расстояния до того, как попадут в благоприятные для прорастания условия.

Сосна — распространённое в России растение, в основном растёт в северных регионах и в Сибири.

Эти особенности отличают голосеменные от их предков — папоротников, которые размножаются спорами.

Самая большая группа голосеменных — класс Хвойные. Он насчитывает более 560 видов и распространён в северном полушарии. В России хвойные породы образуют обширные таёжные леса.

Сведения о размножении

В размножении голосеменных принимают участие шишки. Они бывают мужские и женские, могут различаться цветовыми оттенками и размерами. В мужских шишках созревает пыльца, а в женских — семязачатки. Созревшая пыльца высыпается, подхватывается ветром, который приносит её к семязачатку. Так происходит опыление. Опылившаяся шишка закрывается, её чешуйки надёжно прилегают друг к другу и образуют подобие капсулы. Внутри такой капсулы происходит оплодотворение и развивается семя. При наступлении благоприятных условий шишка раскроет свои чешуйки, ветер разнесёт созревшие семена, они окажутся в почве и прорастут в новое деревце.

Роль в жизни человека и природе

В завершение доклада рассмотрим значение голосеменных растений в биологии, экологии и жизни людей.

Вечнозелёные растения занимают более трети земного шара, но по широте распространения уступают покрытосеменным. Они принимают участие в очистке воздуха и насыщении его кислородом.

Хвойные деревья — это основные поставщики древесины, которая широко используется в строительстве дорог, домов, производстве мебели.

Дома из дерева — самые экологичные, тёплые и уютные.

Велико значение голосеменных в медицине. Например, хвоя содержит особые вещества – фитонциды. Они борются с болезнетворными микроорганизмами и благоприятно воздействуют на здоровье человека.

Известное в фармацевтической промышленности растение эфедра содержит эфедрин. Он применяется при лечении аллергии, заболеваний центральной нервной системы. Эфирные вещества хвойных растений применяются в косметической и парфюмерной промышленности.

И хвойные и лиственные виды используются садовниками и ландшафтными дизайнерами всего мира в качестве декоративных элементов для парков, скверов, дачных участков.

Содержание

Введение 2
Общая характеристика глосеменных 3
Размножение и развитие голосеменных 4
Эволюционное значение голосеменных 6
Классификация 7
История, общие признаки и особенности некоторых классов голосеменных 8
Заключение 13
Список литературы 14

Прикрепленные файлы: 1 файл

голосеменные1.doc

Голосеменные, голосемянные (Gymnospermae, или Pinophyta), наиболее древняя группа (отдел) семенных растений, занимающая промежуточное положение между папоротниками и покрытосеменными (цветковыми) растениями. От папоротников Голосеменные отличаются наличием семезачатков (семяпочек), от покрытосеменных — отсутствием плодолистиков (пыльца у Голосеменные попадает непосредственно на микропиле семезачатка).

Как и другие семенные растения, все Голосеменные — разноспоровые; микроспорофиллы и мегаспорофиллы сильно различаются по форме, размерам и строению (в одних случаях они крупные и перистые, в других — мелкие и цельные). У хвойных мегаспорофиллы в результате редукции и срастания практически не различимы в слитной структуре так называемой семенной чешуи. У наиболее древних и примитивных семенных папоротников стробилы не образовывались, микроспорофиллы и мегаспорофиллы сидели свободно на обычных длинных побегах. У остальных Голосеменные спорофиллы собраны в более или менее компактные стробилы. У части беннеттитовых стробилы были обоеполые; у большинства Голосеменные они однополые (раздельнополые), то есть состоят или только из микроспорофиллов (мужские стробилы), или же только из мегаспорофиллов (женские стробилы) различного строения.

Голосеменные известны с верхнего девона; в каменноугольном и пермском периодах уже встречаются представители большинства порядков Голосеменные, достигающих своего расцвета в мезозойскую эру. Ныне сохранилось только ок. 600 видов Голосеменные; большинство из них относится к хвойным, ок. 100 видов саговников , ок. 45 видов рода эфедра и ок. 40 — гнетум .

Голосеменные - древняя группа, берущая свое начало с верхнего девона и органично связанная о группой Праголосеменных растений . Пик развития голосеменных приходится на мезозойскую эру , когда господствовали теплолюбивые виды. К концу мезозоя происходит сокращение таких теплолюбивых форм, как беннеттитовые , саговниковые , семенные папоротники . Второе рождение голосеменные обрели благодаря появлению холодостойких видов в недрах мезозойской флоры. Возможно, что их возникновение было связано с местными внутриматериковыми оледенениями. Эти виды оказались способными в кайнозойскую эру осваивать обширные пространства в умеренных и умереннохолодных областях Северного полушария, где они и поныне на больших территориях занимают господствующее положение в сложении растительного покрова. Широкое распространение голосеменных в значительной степени объясняется тем, что размножение у них осуществляется семенами. Семя как зачаток нового организма представляет собой комплексный многоклеточный орган, состоящий из зародыша , запасающих тканей эндосперма и многослойной семенной кожуры, надежно обеспечивающей сохранность зародыша. У большинства голосеменных семена обладают периодом покоя. Таким образом, молодые растения вступают в самостоятельную жизнь более жизнеспособными, чем споровые растения .

При прорастании семени первым появляется зародышевый корешок , который формирует стержневую корневую систему; лишь у немногих видов главный корень заменяется системой боковых или придаточных корней. Наличие главного корня явилось базой для возможного формирования крупных древесных форм. Этому способствовало также наличие длительно функционирующего камбия , который формирует древесину - водопроводящую ткань, обладающую большой механической прочностью. Среди современных голосеменных преобладают древесные формы, однако важно подчеркнуть, что среди древних палеозойских видов в разных систематических группах голосеменных встречались формы травянистые, кустарниковые, древесные со слабо развитой древесиной. Среди современных саговниковых имеются древесные формы со значительно развитой сердцевиной и корой, виды с клубневидными побегами полудревесной и типично травянистой жизненных форм. У подавляющего большинства голосеменных побеги нарастают моноподиально . Примитивные голосеменные характеризуются отсутствием ветвления, большинство же ныне живущих видов обильно ветвится. Листья всех голосеменных, несмотря на колоссальное разнообразие их форм и размеров, имеют синтеломное происхождение. Из числа современных древние виды имеют крупные, сильно рассеченные листья, у большинства же видов листья мелкие, игловидные или чешуевидные. Древесина голосеменных состоит в основном из трахеид , паренхима развита довольно слабо, либриформ отсутствует. Характерным признаком трахеид голосеменных является наличие окаймленных пор , ровными рядами расположенных на радиальных и тангентальных стенках. Для флоэмы характерно отсутствие клеток-спутниц.

Все голосеменные - разноспоровые растения; в подавляющем большинстве случаев имеются микростробилы и мегастробилы различной формы, которые, в свою очередь, могут объединяться в констробилы . В микроспорангиях формируются микроспоры , которые начинают прорастать под оболочкой. Проросшие микроспоры - мужские гаметофиты , заключенные в оболочку микроспоры, называются пылинками , а совокупность пылинок - пыльцой . После первого деления микроспоры возникает одна маленькая клетка и вторая - более крупная, которая может отчленить еще одну маленькую клетку. ти первые (одна или две) клетки соответствуют вегетативной части гаметофита (по-гречески prothallium), поэтому называются проталлиальными . Более крупная клетка, получившая название антеридиальной инициали , делится еще раз с образованием двух очень специализированных клеток. Одна из них формирует антеридий и поэтому называется антеридиальной клеткой . Судьба другой клетки зависит от типа полового процесса. У наиболее примитивных групп, у которых половой процесс осуществляется с помощью сперматозоидов, из второй клетки развивается гаустория , поэтому ее называют гаусториальной клеткой . У высших голосеменных, у которых половой процесс происходит с помощью спермиев , из этой клетки развивается пыльцевая трубка , поэтому ее называют клеткой трубки, или сифоногенной клеткой . Часто ее называют вегетативной, хотя к вегетативной части гаметофита она не имеет никакого отношения. Антеридиальная клетка делится на 2 клетки, одна из которых либо образует 2 сперматозоида, и тогда называется сперматогенной клеткой , либо 2 спермия, и тогда называется спермагенной клеткой . Вторая клетка антеридия остается стерильной и впоследствии разрушается. Разные авторы, по-разному ее интерпретируя, называют эту клетку ножкой, стенкой антеридия, дислокатором, сестринской клеткой, внося терминологическую неясность; поэтому предложено называть ее просто стерильной клеткой . Пылинка , состоящая у различных видов из разного количества клеток, разносится ветром. Поскольку у голосеменных в отличие от покрытосеменных нет замкнутой завязи , пылинка попадает непосредственно на семязачаток .

Развитие семязачатка начинается с появлением срединного бугорка - нуцеллуса , внутри которого на ранних стадиях развития выделяется одна крупная спорогенная клетка. Позднее она подвергается редукционному ( мейотическому ) делению и образует 4 неравноценные клетки - мегаспоры . Поэтому нуцеллус следует рассматривать как мегаспорангий . Вслед за бугорком - нуцеллусом из периферической меристемы возникает 2 бугорка, которые, разрастаясь, начинают формировать валик. Он обгоняет в своем росте нуцеллус, нависая над ним и образуя интегумент с небольшим отверстием - микропиле, или пыльцевходом . Таким образом, семязачаток представляет собой сложный орган, состоящий из мегаспорангия - нуцеллуса и покрова - интегумента . По поводу происхождения интегумента существует ряд гипотез. Согласно одной из них, синангиальной, семязачаток возник из синангия , у которого внутренний спорангий остался фертильным (т.е. продуцирует споры), а периферические подверглись стерилизации и образовали интегумент . Согласно другой - теломной теории - интегумент представляет собой результат срастания периферических изначально вегетативных теломов вокруг одного спороносного. Эта теория согласуется с палеоботаническими находками, которые относятся к праголосеменным и вымершим голосеменным - семенным папоротникам .

Из четырех образовавшихся мегаспор 3 мелкие погибают, а крупная прорастает в женский гаметофит, или заросток , который у голосеменных называется эндоспермом . После оплодотворения из семязачатка формируется семя . Интегумент превращается в семенную кожуру, нуцеллус расходуется на развивающийся зародыш, от него остается тонкая пленочка. Ткани заростка или эндосперма сильно разрастаются, и в них откладываются запасные питательные вещества. Из оплодотворенной яйцеклетки формируется зародыш, состоящий из корешка , стебелька и почечки с 2-18 семядолями .

Появление голосеменных было важной вехой в эволюции растений. Дело в том, что более ранние палеозойские спороносные нуждались для своего размножения в воде

или, во всяком случае, во влажной среде. Это немало затрудняло их расселение.

Развитие семян позволяло растениям утратить столь тесную зависимость от воды. Семязачатки могли теперь оплодотворяться пыльцой, переносимой ветром или насекомыми, и вода, таким образом, не предопределяла больше размножения. Кроме того, в отличие от одноклеточной споры с ее относительно малым запасом питательных веществ, семя обладает многоклеточной структурой и способно дольше обеспечивать пищей молодое растение на ранних стадиях развития. При неблагоприятных условиях семя долгое время может оставаться жизнеспособным.

Имея прочную оболочку, оно надежно защищает зародыш от внешних опасностей. Все эти преимущества давали семенным растениям хорошие шансы в борьбе за существование. Семязачаток (яйцеклетки) первых семенных растений был незащищенным и развивался на специальных листьях; возникшее из него семя также не имело внешней оболочки. Вот почему эти растения были названы голосеменными.

В триасе на авансцену выходят новые формы. Быстро расселяются хвойные, и среди них пихты, кипарисы, тиссы. Из числа гинкговых широкое распространение получил род Baiera. Листья этих растений имели форму веерообразной пластинки, глубоко рассеченной на узкие доли. Папоротники захватили сырые тенистые места по берегам небольших водоемов (Hausmannia и другие Dipteridaсеа). Известны среди папоротников и формы, произраставшие на скалах (Gleicheniacae).По болотам произрастали хвощи (Equisetites,Phyllotheca, Schizoneura), не достигавшие, однако, размеров своих палеозойских предков.

В отдел голосеменные входят 4 ныне живущих класса:

Все представители голосеменных имеют ствол, листья и корень.

Хвоя у пихты мелкая, плоская, в своем составе имеет много полезных веществ, поэтому используется в медицине.

Размножение не требует водной среды. Это позволило им занять обширную территорию суши.

Зародыш развивается внутри шишки, что спасает его от неблагоприятных факторов окружающей среды — температуры, излишней влажности, солнечной радиации.

Семена имеют большой запас питания для зародыша и способны преодолеть дальние расстояния до того, как попадут в благоприятные для прорастания условия.