Семенные растения

Семенные растения по своему внешнему облику, так же как по строению и биологическим особенностям, чрезвычайно разнообразны. Тело у подавляющего большинства расчленено на сложно устроенные органы: корень, стебель и листья. Во внутреннем строении они имеют ткани, состоящие из определенных по форме клеток, которые выполняют соответствующие функции. Семенные растения — это разноспоровые формы, у которых имеются спорангии двух типов: микроспорангии с мелкими микроспорами, и мегаспорангии, где развиваются более крупные мегаспоры. Каждая мегаспора дает начало женскому гаметофиту, а микроспора — мужскому гаметофиту. Оба гаметофита крайне редуцированы. Семенные растения размножаются семенами, а не спорами. Половой процесс не связан с капельно-жидкой средой, поэтому эти растения могут произрастать в засухоустойчивых условиях. Появление семени имело большое эволюционное значение, так как зародыш, дающий новое растение, находится под покровом кожуры и для своего развития содержит запас питательных веществ. Он образуется в семязачатке после процесса оплодотворения и развивается за счет материнского растения. Семенные растения представлены отделами: Голосеменные и Покрытосеменные, или Цветковые.

Отдел Голосеменные

Голосеменные растения — это древесные и кустарниковые формы, исключительно сухопутные. Основную группу составляют хвойные растения (сосна, ель, лиственница, туя, можжевельник и др.). Спорофит всегда состоит из вегетативных органов — стебля, корня и листьев, а гаметофит редуцирован и не имеет самостоятельного существования. Побеги у хвойных растений либо только удлиненные, либо двух типов — удлиненные и укороченные. Подавляющее большинство представителей — вечнозеленые растения; продолжительность жизни листьев определяется как биологическими особенностями пород, так и экологическими условиями их жизни. У светолюбивых пород листья живут от 2 до 5 лет, у теневыносливых — до 10-15 лет, а в высокогорных условиях — даже до 25-30 лет. Листья у тропических форм часто крупные, перисторассеченные. У большинства представителей листья цельные, часто в виде игл (хвои), чешуй, или более широкие. Все вечнозеленые породы имеют жесткие, покрытые жироподобным веществом — кутином, листья; устьица у них располагаются на нижней стороне в углублениях, что значительно сокращает испарение воды в зимний период. Вегетативное размножение большинству голосеменным растениям не свойственно, исключение составляют пихта и секвойя, способные образовывать поросль. У некоторых представителей возможно размножение черенками или отводками. Спороношение у голосеменных растений наступает в разном возрасте: у светолюбивых видов — на 15-20-м году жизни, а у медленно растущих теневыносливых — на 40-60-80-м годах жизни. Самая характерная черта этих растений — наличие сложного многоклеточного 37

образования — семени, которое содержит зародыш. Стебель может достигать огромного возраста — до трех и более тысячи лет, соответственно и размеры его могут быть весьма велики — до 120-150 м. Для подавляющего большинства голосеменных характерно наличие шишек, или стробил, несущих на себе спорофиллы с органами бесполого размножения — спорангиями. Различают мужские шишки, в которых образуются пыльцевые зерна. С помощью ветра пылинки переносятся на женские шишки. Они имеют центральную ось, на которой в пазухе кроющих чешуй развиваются семенные чешуи, несущие один — два семязачатка. После оплодотворения в каждом — формируется зародыш с питательным веществом. Семязачаток превращается в семя, которое открыто, голо лежит на семенной чешуе, отсюда и название всей группы — голосеменные растения. Отдел включает классы, как вымершие, так и те, представители которых живут в современных условиях.

Класс Саговниковые, или Цикадовые. Самая древняя группа из ныне живущих голосеменных. Произрастают в Америке, Австралии и на прилегающих островах Южной Африки, Азии. В Европе эти растения не встречаются. Саговники характеризуются большим разнообразием стеблей. У растений в молодом возрасте стебель может иметь клубневидную форму, а затем превращаться в шаровидную, цилиндрическую, реповидную, напоминая корнеплоды. У большинства видов формируется прямой, неветвящийся, колоновидный ствол, на вершине несущий крону крупных перистых листьев. Такие саговники похожи на пальмы, и нередко их называют саговыми пальмами. Это макрофильная линия эволюции в строении листьев. Наиболее известными представителями являются — замия и саговник.

Класс Оболочкосеменные включает три порядка: Эфедровые, Вельвичивые, Гнетовые. Своеобразие представителей класса заключается, прежде всего, в строении репродуктивных органов: в основании микро — и мегастробил находится покров из одной или несколько пар чешуевидных листьев; этот покров остается при семенах, поэтому класс называется оболочкосеменные, или покровосеменные. Представитель: эфедра, или кузьмичева трава. Из-за внешнего сходства с хвойными растениями имеет еще название — хвойник. Эфедра — обильно ветвящийся кустарник. Это двудомное растение, произрастающее в пустынных, скалистых, степных сообществах Средиземноморья, Азии, Америки. В степях юга России встречается эфедра двухколосковая. Вельвичия удивительная — оригинальное растение встречается только в каменистых пустынях Намибии и Анголы. Это мощные растения, живущие столетиями. Деревянистый ствол почти полностью находится под землей. От него отходит длинный, толстый, слабо ветвящийся корень. Над землей ствол поднимается всего на несколько сантиметров. Удивительность заключается в том, что растение имеет два листа до 2-3 м длиной. По мере старения листья на вершине разрываются на продольные полоски. Они слегка закручиваются вниз и стелятся по земле, постепенно отмирая. Возраст растения может достигать до 2000 лет. Гнетумы распространены во влажных тропических лесах Азии, Южной Америки и Западной Африки. Большинство видов — лианы, но встречаются небольшие деревья и кустарники. Все виды имеют широкие, цельные, супротивно расположенные листья с сетчатым жилкованием. Растения двудомные. При созревании семян внешний покров образует сочный мясистый слой яркорозового цвета, а внутренний — становится твердым, каменистым.

Класс Гинкговые. Представитель — гинкго двулопастное с давних времен считается священным храмовым растением, сохраненное благодаря защите его человеком. Гинкго широко культивируется в Японии, Корее, Европе и Северной Америке. Это листопадное дерево высотой до 30 м; его красивая крона образована побегами двух типов — обычными удлиненными и многочисленными боковыми. Листья имеют длинный черешок и своеобразную веерную листовую пластинку с дихотомическим жилкованием. Растение двудомное. Микростробилы образуются в виде сережек. В стадию спороношения гинкго вступает на 25-30-м году жизни. Пыление происходит ранней весной до распускания листьев, а оплодотворение осуществляется только осенью. Семена имеют внешний мясистый слой семенной кожуры. Они используются в медицине и употребляется в пищу.

Класс Хвойные, или Пинопсиды. Подкласс Хвойные. Хвойные — почти все деревья, редко кустарники. Представители наиболее ксерофильны; этим и объясняется значительное распространение хвойных в настоящее время. Древесные растения имеют моноподиальное ветвление. Очень характерны смоляные ходы, а также образование смол и эфирных масел. Строение листьев хвойных разнообразно, но все они сверху покрыты толстостенной эпидермой с мощной кутикулой. Широкие листья свойственны представителям южных стран (араукария, агатис). В России хвойные имеют листья двух родов: чешучатые (кипарис, можжевельник, туя) и игловидные (сосна, ель, лиственница). Размножаются растения семенами. Хвойные чаще однодомные. Шишки (стробилы) всегда либо с микроспорофиллами, на нижней стороне которых имеются микроспорангии; либо с мегаспорофиллами, на верхней стороне которых сидят мегаспорангии (семязачатки). Клетки микроспор имеют наружную оболочку экзину и внутреннюю — интину. При прорастании микроспоры формируется пыльцевое зерно (мужской гаметофит), в котором имеется две клетки: антеридиальная, дающая два спермия, и вегетативная, разрастающаяся в пыльцевую трубку. Семязачаток имеет покров — интегумент, закрывающий женский гаметофит (первичный эндосперм), в котором находятся два архегония, каждый с яйцеклеткой. Пыльца, перенесенная ветром на семязачаток, втягивается в пыльцевую камеру и прорастает в пыльцевую трубку, по которой спускаются спермин. Улавливанию пыльцы семязачатками способствует выделяющаяся сахаристая жидкость. Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, а другой погибает. Обычно оплодотворяется яйцеклетка только одного архегония, поэтому в большинстве случаев в семени формируется лишь один зародыш. Семена всех хвойных прорастают после периода покоя; у одних видов оно подземное, у других надземное. Хвойные растения представляют наибольшую по количеству видов (около 600) группу голосеменных. В умеренном поясе они дают главную массу древесины и различные продукты, применяемые человеком в различных сферах его деятельности (смолистые вещества, эфирные масла, лекарственные средства и др.). Многие представители декоративны и используются в озеленении населенных пунктов. Семена некоторых видов сосновых и араукариевых съедобны и содержат ценные пищевые масла. Леса из хвойных растений играют большую водоохранную роль и являются средой обитания многих ценных животных.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >