Отдел Голосеменные - готовая презентация по биологии

Отдел Голосеменные

Голосеменные — отдел высших семенных растений, насчитывающий около 1100 видов, большинство которых представлено вечнозелёными деревьями и кустарниками, образующими обширные леса в умеренных и холодных климатических зонах Земли.

Главной особенностью этих растений является размножение семенами, которые развиваются открыто на поверхности чешуй шишек, а не внутри плода, что отличает голосеменные от цветковых растений.

Общая характеристика голосеменных

Голосеменные относятся к высшим споровым растениям, у которых впервые в эволюции появилось семя — сложная многоклеточная структура, содержащая зародыш, запас питательных веществ и защитную оболочку.

В отличие от споровых растений — мхов и папоротников — голосеменные не нуждаются в воде для оплодотворения, что позволило им успешно освоить засушливые территории.

Большинство представителей отдела — крупные деревья с хорошо развитой корневой системой, прочным стволом и игольчатыми или чешуевидными листьями, приспособленными к экономному испарению влаги.

Происхождение и эволюция голосеменных

Голосеменные растения появились около 370 миллионов лет назад в девонском периоде и произошли от древних папоротниковидных растений, у которых постепенно сформировался семязачаток.

В каменноугольном и пермском периодах голосеменные достигли расцвета, образуя обширные леса из семенных папоротников, кордаитов и первых хвойных, остатки которых сформировали залежи каменного угля.

Расцвет голосеменных приходится на мезозойскую эру, когда они господствовали на планете, однако с появлением и распространением цветковых растений в меловом периоде их разнообразие существенно сократилось.

Классификация голосеменных

Отдел Голосеменные включает четыре современных класса:

• Хвойные, Гинкговые, Гнетовые и Саговниковые.

• Наиболее многочисленным и широко распространённым является класс Хвойные, насчитывающий более 600 видов.

• Класс Гинкговые представлен единственным современным видом — гинкго двулопастным, сохранившимся в горах Китая.

• Класс Саговниковые — древние тропические растения с толстым стволом и перистыми листьями, напоминающие пальмы.

• Класс Гнетовые включают своеобразные растения пустынь и тропических лесов, некоторые из которых похожи на лианы.

Строение хвойных растений

Хвойные растения имеют хорошо развитый стебель — ствол, состоящий преимущественно из древесины с узкими годичными кольцами.

Листья хвойных видоизменены в хвоинки — узкие игольчатые образования с толстой кутикулой, восковым налётом и погружёнными устьицами.

Корневая система мощная, стержневого или поверхностного типа, обеспечивающая закрепление крупных деревьев в почве и поглощение воды с минеральными веществами.

Размножение голосеменных

Голосеменные размножаются семенами, которые образуются в результате полового процесса, происходящего без участия воды благодаря переносу пыльцы ветром от мужских шишек к женским.

Мужские шишки содержат пыльцевые мешки, где созревает пыльца с воздушными мешками, облегчающими её перенос воздушными потоками на значительные расстояния.

Женские шишки состоят из чешуй, на верхней стороне которых располагаются семязачатки; после опыления и оплодотворения из них развиваются семена, лежащие открыто на чешуях.

Развитие семени у голосеменных

После попадания пыльцы на семязачаток происходит её прорастание с образованием пыльцевой трубки, по которой мужские половые клетки достигают яйцеклетки, что занимает у сосны около 13 месяцев.

В результате оплодотворения формируется зародыш семени, состоящий из зародышевого корешка, стебелька, почечки и семядолей, число которых у хвойных варьируется от 2 до 18.

Созревшее семя содержит запас питательных веществ — эндосперм, покрыто защитной кожурой и часто снабжено крылышком для распространения ветром.

Представители хвойных: сосна обыкновенная

Сосна обыкновенная — одно из наиболее распространённых хвойных деревьев России, достигающее высоты 40 метров и возраста 400 лет, произрастающее на песчаных и каменистых почвах, где другие деревья не выживают.

Хвоинки сосны располагаются попарно на укороченных побегах, сохраняются на дереве 2–3 года и имеют длину до 7 сантиметров.

Сосна светолюбива, нетребовательна к почвам и образует чистые боры или смешанные леса, играя важнейшую роль в лесных экосистемах и экономике страны.

Представители хвойных: ель и пихта

Ель обыкновенная — дерево с конусовидной кроной, одиночными четырёхгранными хвоинками длиной 2–3 сантиметра и свисающими вниз шишками.

Пихта отличается от ели плоскими мягкими хвоинками с двумя белыми полосками снизу и прямостоячими шишками, которые не опадают целиком, а рассыпаются на дереве, оставляя торчащие стержни.

Оба вида образуют тёмнохвойные леса — тайгу, занимающую огромные пространства Северного полушария.

Представители хвойных: лиственница и кедр

Лиственница — единственное листопадное хвойное дерево России, сбрасывающее на зиму мягкую светло-зелёную хвою, что позволяет ей переносить суровые морозы Сибири и Дальнего Востока.

Древесина лиственницы отличается исключительной прочностью и устойчивостью к гниению, благодаря чему используется в строительстве мостов, кораблей и подводных сооружений.

Сибирский кедр (кедровая сосна) — могучее дерево с пятью хвоинками в пучке и крупными съедобными семенами — кедровыми орешками, имеющими высокую питательную ценность.

Другие представители голосеменных

Гинкго двулопастный — реликтовое растение с веерообразными листьями, сбрасываемыми осенью, единственный выживший представитель класса, существовавшего в эпоху динозавров.

Саговники — тропические растения с толстым неветвящимся стволом и кроной из крупных перистых листьев, внешне напоминающие пальмы, но относящиеся к голосеменным.

Вельвичия удивительная — обитатель пустыни Намиб в Африке, имеющая всего два постоянно растущих листа и способная жить более 1000 лет.

Значение голосеменных в природе

Хвойные леса — тайга — занимают около 17 процентов суши и являются крупнейшей лесной зоной планеты, производящей огромное количество кислорода и поглощающей углекислый газ из атмосферы.

Леса голосеменных служат местом обитания для множества животных: белок, бурундуков, клестов, глухарей, соболей, которые питаются семенами хвойных и находят укрытие в кронах деревьев.

Семена хвойных растений являются важным кормовым ресурсом для птиц и млекопитающих, которые одновременно способствуют их распространению.

Значение голосеменных

Древесина хвойных пород широко используется в строительстве, производстве мебели, бумаги, картона и служит сырьём для химической промышленности.

Из смолы хвойных деревьев получают живицу, канифоль и скипидар, применяемые в медицине, лакокрасочной промышленности и производстве музыкальных инструментов.

Хвоя богата витамином С и эфирными маслами, используется для приготовления витаминных настоев, лечебных ванн и ароматерапии.

Охрана голосеменных растений

Многие виды голосеменных находятся под угрозой исчезновения из-за вырубки лесов, пожаров, загрязнения окружающей среды и изменения климата.

В Красную книгу России занесены тис ягодный, можжевельник высокий, микробиота перекрёстнопарная и другие редкие виды, нуждающиеся в особой охране.

Для сохранения голосеменных создаются заповедники и национальные парки, проводятся работы по лесовосстановлению и искусственному разведению редких видов.

Заключение

Голосеменные растения представляют собой важнейшую группу высших семенных растений, появление которых стало переломным моментом в эволюции растительного мира, открывшим путь к освоению засушливых территорий.

Хвойные леса играют незаменимую роль в поддержании экологического баланса планеты, являясь источником кислорода, местом обитания животных и важнейшим природным ресурсом.