Основной отличительной чертой растений, относящихся к данному виду, является размножение с помощью семян. Голосеменные и покрытосеменные растения относятся к общей группе семенных (сперматофитов). Они представляют собой группу высших. Рассмотрим, чем отличаются покрытосеменные от голосеменных представителей растительного мира.

Вконтакте

Структура и особенности размножения

Этот отдел семенных растений считается самым древним (появился около 350 млн лет назад). Предполагают, что они эволюционировали от споровых — папоротников. Однако первые уже имеют семяпочку (женский спорангий) и пыльцевые зерна.

Внимание! Размножение семенами – одна из основных адаптаций к наземному существованию. Это является эволюционным скачком, с помощью которого семенные растения могут размножаться без непосредственного взаимодействия с водой, распространяться на большие территории и повысить сохранность потомства за счёт запаса питательных веществ. Растения выполняю важную функцию, создавая покров планеты и выделяя большое количество .

Древесные растения без цветения

• жизненные формы голосеменных растений – деревья и кустарники. Большая часть представителей имеет игловидные листья или чешуйки – хвою, которая покрыта кутикулой. Они называются вечнозелёными. Лишь у небольшого числа голосеменных есть листья;
• размножение происходит без взаимодействия с водной средой;
• основную часть ствола занимает ксилема – проводящая ткань, которая содержит трахеиды и смоляные ходы;
• наличие смолы – характерный признак всех жизненных форм голосеменных. Она придаёт деревьям особенный хвойный запах и обладает бактерицидными действиями, пропитывая древесину и мешая её загниванию;
• процесс размножения проходит с помощью половых органов стробил (шишек). Чаще всего стробилы являются разнополыми, расположены либо на одном растении (их называют однодомными), либо разведены по разным (двудомные). В таком случае шишки различаются своими размерами и цветом. Женские называются мегастробилы, мужские — микростробилы;
• подразделяются на несколько классов: гнётовых (вельвичия удивительная, мелинжо), гинкговых (гинкго двулопастный), саговниковые (саговник) и хвойных (араукария, агатис, сосна, лиственница, пихта).

Чаще всего в качестве примера для процесса размножения выбирают сосну обыкновенную. Она является однодомной. Мужские (крупные с красноватым оттенком) и женские (маленьких размеров, зелёного или сизого цвета) генеративные органы расположены на одном растении.

Пыльца микростробил переносится с помощью ветра и попадает на семязачатки мегастробил, где осуществляется опыление. Через пыльцевые трубки частицы пыльцы проникают к яйцеклетке, формирующейся в архегонии. Пыльцевые зёрна образуют два спермия, один из которых оплодотворяет яйцеклетку. Так зарождается зигота. Она остаётся окруженной семязачатком, несущим в себе запас питательных веществ. Семя может прорастать в течение нескольких лет внутри шишки. Спустя необходимый промежуток времени – семена покидают оболочку и рассыпаются по поверхности земли.

Цветущие растения

Отдел покрытосеменных – самый высокоразвитый из всех представителей растительного мира. Он насчитывает более 300 тысяч видов и распространён практически повсеместно. Органы покрытосеменных растений бывают генеративные (цветок, отвечающий за размножение) и вегетативные, которые обеспечивают наличие механической опоры, транспортировку, прохождение процессов фотосинтеза, газообмена, а также накопление питательных веществ.

Основными характерными чертами покрытосеменных являются следующие:

• жизненные формы представлены как деревьями, кустарниками, так полукустарниками и травами (однолетними, двухлетними и многолетними);
• корневая система мощная, хорошо выраженная. Выделяют мочковатую и стержневую;
• органы размножения покрытосеменных растений: женские (гинецей) и мужские (андроцей). Находятся внутри цветка. Андроцей – это объединенные тычинки, каждая из них включает в себя нить и пыльник. Именно там происходит созревание спермиев. Гинецей представляет собой совокупность плодолистиков. Они, в свою очередь, состоят из завязи и удлинённого столбика с широкой частью сверху – рыльцем;
• особенное значение для развития зародыша имеет завязь. Это замкнутая полость и есть то, чем защищена семяпочка покрытосеменных растений. Располагается на нижней расширенной части пестика и предохраняет зачаток от резких изменений температуры, высыхания и любых других воздействий внешней среды;
• различают два класса покрытосеменных: однодольные и двудольные, которые сильно различаются по своему строению. К однодольным относятся такие представители, как гладиолусы, лилии, пырей, орхидея. К двудольным: одуванчик, яблоня, малина, толстянка и многие другие.

Главные различия

Для разграничения видов необходима сравнительная характеристика голосеменных и покрытосеменных растений. Два их отдела практически полностью отличаются друг от друга. Для более яркого примера, в чем состоит разница между голосеменными и покрытосеменными, ниже представлена поясняющая таблица.

Таблица: Различие и сходство покрытосеменных и голосеменных растений

Голосеменные растения - деревья или кустарники с хорошо развитыми корнями (имеется главный корень), стеблями и листьями. Травянистых форм нет. Листья у многих видов представлены хвоей, а у некоторых - чешуйчатые. У голосеменных имеются семязачатки, но нет плодолистиков, чем они отличаются от цветковых (покрытосеменных) растений.

Сосны - светолюбивые растения, достигают в высоту 50 м. Обычно ровные стволы выносят крону к свету. Растут на песках, скалах, имеют сильно разветвленную корневую систему, уходящую на большую глубину. Листья - хвоинки сосны - длииные, развивающиеся по два на очень коротких побегах. Они держатся на дереве 2-3 года. Хвоя ели - короткая, четырехгранная. Она не опадает от 5 до 8 лет. Среди хвойных есть и листопадные. Например, у лиственницы хвоинки опадают поздно осенью, как у лиственных деревьев.

Сосна и ель - однодомные растения. На 11 - 15-м году жизни (если растут на открытых местах) и к 30-ти годам (если растут в лесу) у них образуется два типа шишек — так называемые мужские и женские (рис. 20).

Шишки представляют собой видоизмененные побеги. В мае-июне пыльца разносится ветром, попадает на женские шишки, где и происходит опыление. От опыления до оплодотворения у сосны проходит 12 месяцев. У сосны, как и у других голосеменных, процесс оплодотворения не зависит от наличия влаги. Это происходит благодаря образованию в микроспорангиях пыльцевой трубки, по которой спермий (мужская гамета, лишенная жгутика) передвигается к яйцеклетке.

После оплодотворения из зиготы развивается зародыш, состоящий из корешка, стебелька, нескольких (5-12) семядолей и почечки.

Созревание семян происходит на второй год после опыления. Следующей зимой шишки раскрываются, и семена, имея пленчатые крылатки, могут уноситься ветром на большие расстояния. Попав в благоприятные условия, они прорастают.

Ель обыкновенная, в отличие от сосны, теневынослива. Нижние ветки ее не отмирают и сохраняются, поэтому в еловых лесах темно и сыро, У ели корневая система намного меньше, чем у сосны, и расположена в верхнем слое почвы, поэтому дерево неустойчиво и часто сильные ветры валят его наземь.

Размножается ель так же, как и сосна: у нее образуются мужские и женские шишки. На чешуйках мужских шишек развивается по два пыльцевых мешочка, в которых образуется пыльца. В женских шишках имеются плотные семенные чешуи, на которых открыто (голо) расположены по две семяпочки. После опыления из пыльцевых зерен вырастают пыльцевые трубки, по которым передвигаются сперматозоиды к яйцеклетке. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш внутри семяпочки» превращающейся в семя, созревание которого завершается к концу второго лета.

Голосеменных насчитывается около 660 видов, из которых около 550 видов хвойных, произрастающих в умеренных и холодных зонах земного шара. Все они имеют большое народнохозяйственное значение. Основную массу древесины заготавливают именно в хвойных лесах. Это - не только строительный материал, но и сырье для многих производств (бумага, искусственный шелк, спирт, пластмассы и другие материалы изготавливаются из древесины).

Кедровое масло, скипидар, канифоль, витамины также получают из семян, хвои и древесины многих представителей голосеменных.

Хвойные леса - хранители вод, выделяют в воздух много кислорода, поэтому многие санатории строятся именно в хвойных лесах. В нашей стране организована плановая эксплуатация и охрана массивов, где произрастают голосеменные.

Голосеменные и покрытосеменные являются представителями двух групп семенных растений, последовательно появившиеся на Земле и распространившиеся по ней.Покрытосеменные растения иначе именуют Цветковыми. Они относятся к высшим растениям, которые «обзавелись» цветком, как органом полового размножения и местом, где формируется завязь, а потом плод. Цветок покрытосеменных растений - это ключевой орган генеративного или полового размножения. В нем происходит двойное оплодотворение, открытое у представителей группы Навашиным. Суть его в том, что из мужского гаметофита, представленного пыльцевым зерном, прорастает 2 спермия. Первый оплодотворяет яйцеклетку - семязачаток, другими словами - видоизмененный женский спорангий. При этом образуется зигота, тотипотентная клетка, способная произвести на свет новую, получившую свой комплект генов от обоих родителей.Второй спермий сливается с полярными тельцами. Они находятся в «свободном плаванье» в центре зародышевого мешка. После завершения процесса слияния-оплодотворения в архегонии образуется первичный эндосперм, обладающий полиплоидным набором хромосом. Большинство покрытосеменных имеют триплоидный хромосомный комплект.Эндосперм нужен для того, чтобы обеспечивать семя питательными веществами, поступающими из материнского организма. Здесь же происходит импритинг генов, явление, при котором наследственная информация, несомая нуклеотидами ДНК, преобразуется в функциональную среду - белки и РНК. Здесь же находятся гормоны цитокинины, стимулирующие деление клеток и формирование органа зародыша.Весь процесс происходит у покрытосеменных в полости завязи, нижней вздутой части пестика цветка. Завязь защищает семязачаток от высыхания, температурных колебаний и атак насекомых. После удачного завершения процесса оплодотворения завязь становится плодом, в середину которого надежно упрятаны семена, образованные из семязачатка.Строение зародыша семени позволило выделить у Покрытосеменных 2 класса - Двудольных и Однодольных растений. Популярными представителями первого являются магнолии, лютики, гвоздики, капуста, жимолость, колокольчик. Во вторую группу вошли лилии, пальмы, орхидеи, аир и спаржа.Голосеменные растения появились в палеозое, в девоне. Они считаются прародителями покрытосеменных. К этой группе относятся гинковые, саговниковые, хвойные и самые продвинутые — гнетовидные, удивительные растения, семена которых покрыты оболочкой. Почему удивительные? - Вельвичия, пенек с двумя листками, лианы и эфедра являются яркими представителями класса.Вельвичия удивительная (лат. Welwítschia mirábilis)Основной особенностью голосеменных является незащищенность семязачатка, а впоследствии - семян. Завязь представлена чешуйкой женской шишки, на которой посажены одна или несколько семяпочек. Из него развивается семя - зародыш, покрытый защитной семенной кожурой. Эндосперм, накапливающий питательные вещества, формируется из тела женского гаметофита до начала процесса оплодотворения.

Каждый таксон растений имеет свои характерные особенности, которые отличают его от остальных. По какой причине невозможно увидеть цветы и попробовать плоды сосны? Почему Голосеменные получили такое название? Кратко и максимально ясно на эти вопросы мы ответим в нашей статье.

Почему Голосеменные получили такое название: ответ

Голосеменными эти растения назвал известный ботаник Андрей Николаевич Бекетов. Являясь основоположником географии растительности России, он написал первый учебник по систематике. Признаком, положенным в основу этого названия, является особенность расположения семян. Они располагаются на генеративных органах открыто, "голо". В отличие от цветковых растений, у которых семена надежно защищены стенками завязи.

Особенности строения

Жизненные формы данных растений представлены кустарниками или деревьями, поскольку в их стеблях формируется боковая образовательная ткань - камбий. Голосеменные произошли от высших споровых. Однако процесс оплодотворения у них уже не зависит от воды, что является прогрессивной чертой строения. Листья голосеменных растений называются хвоинками. Они имеют игольчатую форму, что уменьшает поверхность, с которой испаряется вода.

Есть ли плоды у Голосеменных?

Многие считают, что шишки - это плоды голосеменных растений. Но это мнение является ошибочным. Дело в том, что плоды формируются только после развития цветков. У растений, которые являются представителями данного отдела, такие генеративные органы отсутствуют. Они представлены женскими и мужскими шишками, в которых и находятся половые клетки - гаметы.

Процесс опыления у Голосеменных происходит при помощи ветра. Так из мужских шишек спермии попадают в женские, где и происходит оплодотворение и формирование семян. Когда последние созревают, чешуйки шишки открываются. Происходит это только спустя 18 месяцев. В этот период можно невооруженным взглядом рассмотреть семена, которые лежат прямо на чешуйках. Вот почему голосеменные растения получили такое название. Таким образом, шишки являются видоизмененными побегами, выполняющие функцию полового размножения.

Зимой и летом...

Детская загадка о елочке известна всем еще с детства. Большинство Голосеменных действительно не сбрасывают листву на зиму. Почему? Голосеменные получили такое название по типу строения генеративных органов. А вот их способность оставаться вечнозелеными связана с вегетативными: листьями и стеблем. Первые, благодаря своей форме и небольшой поверхности, защищают растения от избыточной транспирации.

На зиму устьица запечатываются смолой, юдагодаря чему в этот период испарение практически прекращается. Защита дополняется тем, что хвоинки покрыты кутикулой. Но это не значит, что Голосеменные совсем не меняют листву. Хвоинки могут жить до 7 лет, после чего отмирают и заменяются новыми. Исключением является только лиственница. Это растение меняет свой наряд каждый сезон.

Классификация

Несмотря на ряд общих признаков, в данном отделе различают несколько классов. Самым многочисленным из них являются Хвойные. Ель, сосна, пихта, кипарис, тис, кедр, лиственница - типичные представители класса. Свое название они получили по типу листьев - хвоинок.

К классу Гнетовые относится вельвичия удивительная. Это растение с самыми крупными листьями, достигающими нескольких метров в длину. Они никогда не опадают. При этом самого ствола, который практически полностью находится в земле, не видно. Вельвичия растет в пустыне, где постоянно дует сильный ветер. Он разрывает листья вдоль, поэтому они напоминают клубок змей.

А вот представителей класса Саговниковые можно перепутать с пальмой. Их стебель не ветвится. Он характеризуется наличием развитой сердцевины и слабой древесины. Когда листья Саговниковых опадают, черешки остаются на стебле.

Следующий класс представлен единственным видом - двулопастным гинкго. Это растение является эндемиком Китая и Японии. Гинкго достигает в высоту 30 метров, а диаметр ствола - трех и имеет раскидистую крону. Его листья напоминают веер с выемкой посредине. В переводе с японского языка название этого растения значит "утиные лапки", что также соответствует их форме. Осенью листья приобретают ярко-красный цвет, после чего опадают. В странах, где произрастает гинкго, они считаются священными растениями и охраняются законом.

Итак, мы рассмотрели, почему Голосеменные получили такое название. Причиной этого является расположение семян на чешуйках генеративных органов. Они не защищены стенками завязи и лежат там голо, открыто. Характерными чертами этих растений являются отсутствие цветков и плодов, сосудов в древесине. Опыление у Голосеменных происходит при помощи ветра, а листья называются хвоей.

Параграф_16

Голосеменные

Вопрос 1. Почему голосеменные получили такое название?
Свое название голосеменные получили потому, что их семена лежат открыто (голо) на поверхности чешуи шишек, а не внутри плода, как у покрытосеменных. У голосеменных семяпочки расположены открыто.

Вопрос 2. Каковы основные признаки голосеменных растений? Чем их строение отличается от строения папоротников?
Голосеменные имеют стебель, корни и листья. В отличие от папоротников, которые размножаются спорами (спора состоит из одной клетки), голосеменные растения образуют семена (семена — многоклеточные структуры), с помощью которых они размножаются и распространяются.

Вопрос 3. Какие голосеменные растения вы знаете?
Ель, сосна, пихта, лиственница, кедр, можжевельник, кипарис, секвойя (самое высокое дерево на Земле — ее высота может достигать 120 м) и др. Среди голосеменных есть и «долгожители»: Сосна остистая, которая произрастает в Калифорнии, может жить до 5000 лет.

Вопрос 4. Сравните внешнее строение сосны и ели. В каких условиях растут сосны и ели?
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. У сосны в лесах ветви остаются только вблизи вершины. А на открытых местах сосны раскидистые. Сосна имеет мужские и женские шишки. У сосны, растущей на песке, наблюдается глубокая стержневая корневая система с сильно развитыми боковыми корнями; у сосны, растущей на болоте, стержневая корневая система поверхностная. Сосна светолюбива. Она нетребовательна к почве, растет на сухих песчаных почвах, в сырых заболоченных местах, в меловых горах и даже на голых скалах, в трещинах которых она укореняется. Семена сосны имеют прозрачное крылышко и распространяются ветром.
У ели крона пирамидальной формы; короткие хвоинки сидят поодиночке, оставаясь на ветвях 5—7 лет. У ели тоже образуются два типа шишек — мужские и женские. Главный корень развит слабо; боковые корни располагаются в поверхностных слоях почвы. Ель — теневыносливая порода. В густом лесу у нее сохраняются даже самые нижние ветки. Ель хорошо растет только на богатой питательными веществами, хорошо увлажненной почве.

Вопрос 5. Почему в лесу нижние ветки у сосны отмирают, а у ели покрыты хвоей?
Сосна светолюбива, поэтому ее нижние ветви, затеняемые в лесу соседними деревьями, рано отмирают. Ель — теневыносливая порода, в густом лесу у нее сохраняются в хорошем состоянии даже самые нижние ветки. Ель теневынослива, растет на богатых почвах. Сосна не может расти под пологом ели, а 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.

Вопрос 6. Каково значение голосеменных растений?
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.). Основную массу древесины в России заготавливают в хвойных лесах. Древесина лиственницы отличается особой прочностью и долговечностью, она устойчива к гниению. С помощью химической обработки из древесины сосны получают искусственные волокна, подобные шелковым нитям. Из древесины ели изготовляют бумагу.