Голосеменные растения

Играют важную роль в создании растительного покрова Земли, а также в сельскохозяйственной деятельности человека.  

Голосеменные растения — древняя группа семенных растений, появившаяся около 370 млн лет назад. В настоящее время насчитывается около 1100 видов.

Общая характеристика

Особенностью растений является то, что семяпочки, а затем и развивающиеся из них семена не имеют, в отличие от покрытосеменных, замкнутого вместилища. Завязь обычно имеет вид простой чешуи, на которой сидит одна или несколько семяпочек, иногда же и эта чешуя не развивается. Наиболее многочисленным является класс Хвойные (лиственница, кипарис, можжевельник, ель, сосна).

Особенности строения и обитания:

• Вечнозелёные (листья не опадают в неблагоприятное время года), реже листопадные деревья и кустарники с прямостоячими многолетними стеблями и стержневыми корневыми системами. Травянистых форм нет.

• В древесине вместо сосудов имеются трахеиды. Ситовидные трубки луба не имеют клеток-спутниц.

• Размножаются семенами, имеют специальные органы размножения — мужские и женские шишки. Семязачатки открыто лежат на чешуях женских шишек.

• Пыльца переносится только ветром, то есть оплодотворению предшествует опыление ветром.

• Ярко выражены годичные кольца прироста древесины.

• Листья игольчатой формы — хвоя, многолетние, с одной главной жилкой и мощной кутикулой из воска, защищающей эпидермис от излишнего испарения.

• Имеют смоляные ходы — внутренние выделительные структуры, образованные мертвыми клетками (древесины), заполненные смолой (защита от вредителей — насекомых и болезнетворных микроорганизмов).

• Из хвойных состоит древесный ярус лесов умеренной зоны (хвойные леса).

• Древесина широко используется как строительный материал и сырьё для целлюлозно-бумажной промышленности, из смолы хвойных получают скипидар и канифоль.

Чем спора отличается от семени

• Семя, в отличие от одноклеточной споры — многоклеточное образование.

• Семя имеет зародыш, у споры он отсутствует.

• Семя имеет запас питательных веществ, у споры его нет.

Жизненный цикл голосеменных

• Преобладающее поколение: спорофит.

• Капельножидкая влага (вода) для оплодотворения не нужна.

• На спорофите имеются стробилы — шишки (видоизмененные укороченные побеги), имеющие одревесневшие чешуи — спорофиллы, на которых расположены спорангии. Имеются мужские и женские шишки.

Гаметофит развивается из споры в спорангиях на спороносных побегах — мужских и женских шишках.

В мужских шишках в микроспорангиях путём мейоза образуются микроспоры. Каждая микроспора развивается в мужской гаметофит — пыльцевое зерно.

В женских шишках в мегаспорангиях (нуцеллусе) также путём мейоза формируются мегаспоры. Из мегаспоры развивается женский гаметофит внутри семязачатка — многоклеточный гаплоидный эндосперм с двумя (у сосны) или несколькими (у других голосеменных) архегониями.   

Пыльца переносится ветром. После опыления она прорастает, при прорастании пыльцевого зерна вегетативная клетка образует пыльцевую трубку, а генеративная клетка делится, образуя два спермия. Один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу (диплоидную клетку).  Вторая яйцеклетка и второй спермий отмирают.

Из зиготы развивается зародыш. Из интегументов (покровов семязачатка) формируется семенная кожура, а из женского гаметофита — эндосперм (гаплоидная ткань с запасом питательных веществ для зародыша). Таким образом, семя состоит из трёх компонентов: зародыш, эндосперм и кожура.