По каким признакам определяют принадлежность растений к отделу голосеменных биология 6 класс кратко

Обновлено: 17.05.2024

Принадлежность растений к голосеменным можно определить по целому ряду признаков:

семена не развиваются в специальном яичнике.
являются нецветущими и сосудистыми растениями, производящими семена, но не цветы.
семена созревают не в плодах, а на чешуйках, расположенных в виде конуса;
у голосеменных растений мужские и женские спорангии могут появляться как на одном и том же растении, так и на разных.
мейоз происходит как пыльниках микроспор, так и под чешуей женской шишки.
в жизненном цикле голосеменных доминирующей является фаза спорофита, которая чередуется с короткой фазой гаметофита (в качестве примера можно вспомнить жизненный цикл ели или сосны).

Признаки голосеменных растений:

Видоизмененные листья- хвоя.
Семена созревают на чешуйках шишек.
Жизненная форма дерево или кустарник. Нет травянистых растений.
К голосеменным относятся ели, сосны, кедры, лиственницы ..

Основным признаком, по которому голосемянные отличаются от других растений является размножение семенами. Также, голосемянные не образуют плода.

Голосемянные растения имеют независимый от водной среды половой процесс - наличие пыльцевой трубки для оплодотворения. Мужские половые клетки(спермии) неподвижны. Гаметофиты редуцированны и развиваются внутри спорангиев. Зародыш находится под покровом оболочек семени.

К самоудвоению способны митохондрии и хлоропласты. Это органойды имеющие собственный отдельный геном. Можно сказать, что это наши симбионты, которые выполняют главнейшую энергетическую функцию для эукариот. Именно благодаря хлоропластам эукариоты способны усваивать солнечную энергию и именно благодаря митохондриям эукариоты умеют выделять энергию из сжигаемой в кислороде органики, которые добыты в фотосинтезе. Две ступени энергетического обмена находятся "в руках" этих симбионтов. Ах да, есть еще усваиватели азота, но они еще более независимы. Их приручение еще вначале. Их приручают бобовые в своих клубеньках. Но без них не было бы белков - основного стройматериала жизни.

Вибриссы(усы) -специализированные органы чувств, реагирующие на внешние раздражители. Они похожи на обычные волосы но длиннее и толще. Но на самом деле вибриссы -это не волосы, а видоизменившиеся рецепторы, выполняющие осязательную и тактильную функции.

Наверное, корректнее начало вопроса сформулировать как "Что использует..", а не кто.

Такой способностью обладают растения: в процессе фотосинтеза при непосредственном участии солнечной энергии синтезируются органические вещества из углекислого газа и воды. При этом в атмосферу растения выделяют кислород.

Водоросли, как любое зеленое растение, которое участвует в процессе фотосинтеза, является автотрофом и содержит некоторое количество хлорофилла. Кстати, не все водоросли способны только к автотрофному типу питания, есть среди них и такие, которые могут питаться двояким способом - например, жгутиконосцы и эвглены (они способны с помощью ресничек и жгутиков "захватывать" и поедать органику).

Но есть несколько (кроме двоякого питания у некоторых водорослей) черт, которые отличают водоросли от других групп растений:

-- Для макроводорослей - Отсутствие четкого деления на органы (то есть у них нет ни корней, ни ствола, ни органов размножения, как у остальных растений).

-- Нет у водорослей и четкой сосудистой системы (для макроводорослей).

Кстати, эти характеристики не позволяются водорослям жить нигде, кроме влажных местообитаний (поэтому они так и названы водо. росли, то есть растущие в воде)

-- для микроскопических водорослей характерно отсутствие органов полового размножения или они состоят из одной клетки

-- дифференциации тканей и органов нет (для микроскопических)

-- для зиготы не характерно многоклеточное строение (для микроскопических)

-- отсутствуют устьица (для всех видов)

Кстати, в группе выделяются как эукариоты, так и прокариоты (последние все же чаще относят к бактериям, чем к водорослям.

Жизнь возможна, если существует передача информации потомкам. Причем эта информация возникает естественным путем в результате химической, а потом биологической эволюции. С помощью углерода можно образовать молекулы - цепочки любой длины (например, синтезированы индивидуальные углеводороды, содержащие сотни атомов углерода, а в полиэтилене их может быть тысячи). С помощью боковых групп у этих цепочек можно зашифровать любую информацию, в том числе и наследственную. Примерно как передавали информацию с помощью узелков на веревочках древние жители Америки. В веществе наследственной информации ВСЕГО живого на Земле, в ДНК, также есть очень длинные молекулы. Есть они и в белках, а также в ферментах, многих гормонах (например, в инсулине). Атомы кремния не способны соединяться друг с другом в цепочки. Недаром содержание кремния в живых организмах намного меньше, чем в неживых. Так, в земной коре кремния в 250 раз больше, чем углерода,

Голосеменные растения можно легко различить от покрытосеменных по двум признакам. Во-первых, голосеменные растения не цветут, у них пыльца для оплодотворения образуется в мужских шишках, откуда распространяется с помощью ветра или реже - насекомых. Во-вторых, у голосеменных семена не закрыты плодом, а находятся либо в женских шишках, как у хвойных, либо могут висеть отдельно, как у деревьев гинкго. Всего в природе осталось четыре рода голосеменных: хвойные, гинкго, саговниковые и гнетовые, хотя раньше они были очень распространены.

Голосеменные - это собирательное название растений разных групп, которые отличаются от покрытосеменных тем, что их семя не имеет полного защитного покрытия.

Современные голосеменные и их отличия от других групп растений

В современном мире осталось четыре группы голосеменных:

хвойные;
саговниковые;
гнетовые;
гинкговые.

Большинство этих растений появилось на планете на сотни миллионов лет раньше, чем современные цветковые. Они практически не менялись за все это время. Их семена формируются без защитного слоя, эти растения никогда не цветут и не способны давать плоды. У многих (например, у большинства хвойных и саговниковых) семена образуются в конических органах, которые учёные называют шишками. Они состоят из твердых одеревеневших тканей, защищающих семена от физических повреждений.

Также отличаются от других растений по методу опыления и оплодотворения. Если у цветковых пыльца образуется на тычинках и попадает на пестик, то у голосеменных, не имеющих этих органов, пыльца падает сразу на семязачаток. При этом у многих растений пыльца образуется только на мужских деревьях, неспособных давать семена, формирующиеся исключительно на женских особях.

Примеры голосеменных и их распространение

Самой большой группой этого типа растений являются хвойные, произрастающие на всех континентах, кроме Антарктики. Большая часть хвойных встречается на северном полушарии, в Евразии и Северной Америке.

На втором месте по количеству видов находятся саговниковые, которые иногда называют живыми ископаемыми за их уникальность и за то, что археологи засвидетельствовали их присутствие на Земле более, чем триста миллионов лет назад. Они также растут на всех материках, кроме Антарктиды, в основном, распространены от экваториального пояса до тропического.

Гинкговые и гнетовые включают по одному сегодня существующему виду. Естественный ареал распространения гинкго - Центральный и Северный Китай. Гнета же встречается в пустыне Намиб и является одним из самых медленно растущих видов на всей планете.

Принадлежность растений к голосеменным можно определить по целому ряду признаков:

семена не развиваются в специальном яичнике.
являются нецветущими и сосудистыми растениями, производящими семена, но не цветы.
семена созревают не в плодах, а на чешуйках, расположенных в виде конуса;
у голосеменных растений мужские и женские спорангии могут появляться как на одном и том же растении, так и на разных.
мейоз происходит как пыльниках микроспор, так и под чешуей женской шишки.
в жизненном цикле голосеменных доминирующей является фаза спорофита, которая чередуется с короткой фазой гаметофита (в качестве примера можно вспомнить жизненный цикл ели или сосны).

Признаки голосеменных растений:

Видоизмененные листья- хвоя.
Семена созревают на чешуйках шишек.
Жизненная форма дерево или кустарник. Нет травянистых растений.
К голосеменным относятся ели, сосны, кедры, лиственницы ..

Наверное, корректнее начало вопроса сформулировать как "Что использует..", а не кто.

-- Нет у водорослей и четкой сосудистой системы (для макроводорослей).

-- дифференциации тканей и органов нет (для микроскопических)

-- для зиготы не характерно многоклеточное строение (для микроскопических)

-- отсутствуют устьица (для всех видов)

Спешу обрадовать, мы добрались до изучения семенных растений! К ним относятся голосеменные и покрытосеменные (цветковые). До этого размножение шло только с помощью спор: у мхов, папоротников, хвощей и плаунов - высших споровых растений. Настало время открыть новую интересную главу этой книги, посвященную растениям, которые размножаются с помощью удивительного изобретения природы - семени.

Голосеменные - распространенная древняя группа растений, включающая небольшое число видов. Главной особенностью данной группы являются "голо" (то есть открыто) лежащие семяпочки и, в дальнейшем, развивающиеся из них семена. Иными словами, у голосеменных растений отсутствуют замкнутые вместилища для семян.

На примере типичного представителя - сосны обыкновенной, относящейся к классу хвойных, поговорим о характерных чертах данного класса и голосеменных растений в целом.

Общие признаки

Все голосеменные представлены древесными формами: деревьями и кустарниками. Травы отсутствуют.

Хвоинки (хвоя) - игольчатые видоизменения листьев. Сохраняются долгие годы, у некоторых сосен до 45 лет. Хвоя лиственниц опадает ежегодно.

Древесина голосеменных обладает большим запасом механической прочности. Это связано с ее особенностями: она состоит из трахеид с окаймленными порами, паренхима развита слабо. Либриформ (древесные волокна) и настоящие сосуды отсутствуют (исключение - гнетовые, имеют сосуды). Клетки-спутницы во флоэме также отсутствуют.

В древесине и коре имеются каналы, заполненные смолой. Однако, есть исключения - у гинкго смола не образуется вовсе.

Несколько веков назад в России целенаправленно создавались и охранялись, так называемые, корабельные рощи. Это, прежде всего, требовалось для флота, так как мачты кораблей изготавливали из сосен, отвечающих всем требованиям - корабельных (гладкий, твердый и прочный прямой ствол с минимальным количеством сучков и смолы).

Семяпочки и развивающиеся из них семена лежат "голо", открыто, для них нет закрытых вместилищ, отсутствует завязь. В сравнении с высшими споровыми растениями, размножение семенами ставит голосеменных на более высокий уровень организации.

Голосеменным растениям для размножения не требуется вода, опыление у них происходит с помощью ветра. Этот процесс перестал быть зависимым от капельно-жидкой среды, как было у мхов и у папоротников. Благодаря этому голосеменные получили большое преимущество и смогли расселиться по всей Земле, в том числе в засушливых районах. Они господствовали в юрском периоде, когда климат стал более сухим и жарким.

Обитают голосеменные в местах с холодным климатом и достаточным количеством влаги. Имеются виды, обитающие в жарких странах: растение вельвичия удивительная обитает в пустынях южной Африки.

Строение и жизненный цикл

Жизненный цикл голосеменных состоит из чередования бесполого поколения - спорофита (диплоиден, 2n), и полового поколения - гаметофита (гаплоиден, n). Господствует (доминирует) в цикле спорофит (2n) - это взрослое растение сосны.

Голосеменные относятся к разноспоровым, как и все семенные растения. Они образуют разные споры: крупные женские (мегаспоры) и мелкие мужские (микроспоры). Образуются они в спорангиях, расположенных на спорофиллах, которые собраны в стробилы (шишки) - от лат. strobilus - сосновая шишка.

Мужские шишки (стробилы)

К концу весны у основания молодых побегов образуются мужские шишки (стробилы) - мелкие, собранные в тесные группы, желтого цвета. Чешуи мужских шишек представляют собой микроспорофиллы. Микроспорофиллы - гомологи тычинок, которые крепятся к оси каждой шишки спирально, с нижней стороны, и имеют два пыльцевых мешка - микроспорангия.

Образование мужского гаметофита

Из материнских клеток (2n) в микроспорангии путем мейоза образуются 4 микроспоры (n). Строение микроспоры следующее: она покрыта экзиной (от гр.exo снаружи, вне) - наружная оболочка, изнутри интиной (от лат. intus внутри) - внутренней оболочкой. В составе микроспоры имеются также два воздухоносных мешка, образованных в результате отслоения экзины от интины и возникновения полости между ними.

Микроспора делится, не покидая спорангия, преобразуется в заросток. При делении из ядра микроспоры образуются две клетки. Одна из них превращается в две заростковые клетки (протоллиальные - от греч. проталлиум - заросток) - быстро отмирают и исчезают. Их функция до конца не изучена.

Из другой клетки в ходе митоза также образуются две: антеридиальная, из которой развиваются мужские половые клетки - спермии (неподвижные, без жгутиков в отличие от сперматозоидов), и более крупная вегетативная клетка, из которой в дальнейшем формируется пыльцевая трубка.

Мужской гаметофит сильно упрощен, антеридии отсутствуют. Формируется он прямо внутри микроспоры, которая в итоге превращается в пыльцевое зерно. Совокупность пыльцевых зерен называется пыльца.

При вскрытии (нарушении целостности) микроспорангия, или пыльцевого мешка, пыльца высыпается во внешнюю среду и достигает женской шишки, где, в результате опыления, внутри семязачатка происходит дальнейшее развитие мужского гаметофита.

Образование женского гаметофита

На тех же самых соснах, где расположены мужские шишки, лежат и женские. Весной на верхушке молодого побега появляются мелкие (около 5 мм) красноватые шишки - это женские шишки (стробилы). Состоят они из оси (стержня) , на котором располагаются две чешуи: кроющая и семенная. На верхней стороне у основания семенной чешуи лежат два семязачатка.

Кроющая чешуя представляет собой видоизмененный лист, в его пазухе находится семенная чешуя. Семенная чешуя - видоизмененный боковой побег.

Женские шишки (стробилы)

Именно открыто расположенные семязачатки (семяпочки) служат причиной, по которой этот отдел растений называется - голосеменные.

В женских шишках, в отличие от мужских, каждая чешуя гомологична целой мужской шишке (стробилу). То есть одна чешуя - целой мужской шишке, а не отдельным ее микроспорофиллам (чешуям)!

Молодой семязачаток состоит из нуцеллуса, интегумента и фуникулуса. Нуцеллус (от лат. nucella - орешек) - центральная часть семяпочки, соответствующая мегаспорангию. Интегумент (от лат. integumentum покрывало) - покров семяпочки, вырастающий из ее центральной части - нуцеллуса. В зрелом семени интегумент преобразуется в семенную кожуру. Фуникулус (от лат. funiculus канатик, верёвка) или семяножка - часть семязачатка, соединяющая его с мегаспорофиллом (семенным чешуями).

На интегументе около вершины располагается микропиле (пыльцевход) - через него после опыления пыльцевая трубка проникает в нуцеллус. Между интегументом и нуцеллусом имеется густая жидкость, выступающая из микропиле. Подсыхая, она втягивается внутрь семязачатка и затягивает вместе с собой пыльцу, осевшую на ней.

Образование женского гаметофита

В средней части обособляется спорогенная клетка (2n) (археспориальная - от греч. arche начало и sporá семя). В результате ее митотического деления образуются материнские клетки спор - спороциты (2n), однако и сама археспориальная клетка может выступать в роле спороцита, минуя стадию митоза. Спороциты (2n) делятся мейозом на четыре гаплоидные (n) мегаспоры.

Три мегаспоры отмирают, остается одна, которая многократно делится митозом и формирует эндосперм - запасное питательное вещество. Обратите на этот факт особое внимание: у голосеменных эндосперм гаплоидный (n) и образуется до оплодотворения. Такой эндосперм называется - первичный, он соответствует женскому гаметофиту.

Как и мужской, женский гаметофит весьма упрощен и заключен внутри мегаспоры. На верхушке женского гаметофита (мегагаметофита) образуется архегоний с яйцеклеткой (n). У гнетовых архегонии отсутствуют.

Жизненный цикл

На спорофите (2n) в микроспорангиях из материнских клеток (2n) путем мейоза образуются микроспоры (n). Из микроспоры формируется пыльцевое зерно. Пыльца (пыльцевые зерна (n)) с помощью ветра попадает в женские шишки, где улавливается густой жидкостью между интегументом и нуцеллусом, выступающей из микропиле. Жидкость засасывает пыльцу внутрь семязачатка на нуцеллус (в пыльцевую камеру). После того, как опыление произошло, микропиле зарастает. Чешуи шишки смыкаются и склеиваются смолой.

Семязачатки в этот момент еще не готовы к оплодотворению, так что от момента опыления до оплодотворения проходит около 13 месяцев. За это время в семязачатке формируется эндосперм, женская шишка увеличивается до 3-4 см и приобретает зеленую окраску.

Оказавшись на мегаспорангии, наружная оболочка пыльцевого зерна (экзина) разрывается, из вегетативной клетки в направлении архегония начинает расти пыльцевая трубка. Антеридиальная клетка делится на генеративную (спермагенную) и клетку-ножку антеридия (функция последней до сих пор не изучена). Спермагенная клетка попадает в пыльцевую трубку, а из нее - в архегоний.

Непосредственно перед оплодотворением спермагенная клетка делится на два спермия (n), один из которых отмирает, а другой сливается с яйцеклеткой (n). Образуется зигота (2n), из которой формируется и растет зародыш благодаря эндосперму - запасу питательных веществ.

Окончательно созревают семена к осени на второй год после опыления, к этому моменту женские шишки увеличиваются в размерах до 6 см. Зеленая окраска меняется на серую, чешуйки расходятся, и семена, образовавшиеся из семязачатков, высыпаются. Из семени прорастает взрослое растение - спорофит (2n). Цикл замыкается.

Строение семени

Семенная кожура, защищающая семя от пересыхания и неблагоприятных факторов внешней среды, образована разросшимся интегументом.

Зародыш (2n) формируется в результате митотического деления образовавшейся зиготы. Состоит из зародышевого корешка, стебелька и почечки.

Число семядолей у голосеменных различается - от 2 до 15. Семядоли имеют доступ к запасным питательным вещества (эндосперму).

Запасные питательные вещества накапливаются в эндосперме (n). Особенностью в строении семени голосеменных, по сравнению с семенем покрытосеменных (цветковых) является наличие гаплоидного эндосперма (n). Не забывайте, что эндосперм у голосеменных это производное мегагаметофита (n), исходя из этого становится понятно, почему ткань гаплоидна. У цветковых, в отличие от голосеменных, эндосперм триплоиден (3n).

Фитонциды

Фитонциды (от греч. phyton - растение и лат. caedo - убиваю) - образуемые растениями, биологически активные вещества, убивающие или приостанавливающие размножение других организмов, главным образом - микробов. Обычно выделяются растениями в газообразном виде, к примеру, аллицин у лука и чеснока. Наличие фитонцидов играет крайне важную роль в формировании устойчивости растения к грибным заболеваниям.

Фитонциды имеют медицинское значение, из них изготавливаются некоторые препараты. За лето гектар лиственного леса выделят 2 кг фитонцидов, хвойного - 5 кг, можжевельника - 30 кг! Санатории часто располагаются в сосновых борах, где наблюдается повышенная концентрация фитонцидов. Вдыхание такого воздуха очень полезно при заболеваниях дыхательной системы инфекционной природы (когда возбудителями являются бактерии, грибы).

Значение голосеменных

Трудно переоценить значение голосеменных для человека, они очень важны. Голосеменные - источники высококачественной древесины, продуктов ее переработки. Являются звеном в цепи питания (продуцентами), основой многих биоценозов. Хвойные растения в больших количествах выделяют фитонциды, имеющие медицинское значение. Из смолы хвойных получают канифоль, скипидар, лаки. Кедровых орехи - это семена нескольких видов растений из рода сосна, которые употребляют в пищу.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: