Тема 10 Семенные растения. Голосеменные

Тема 10 Семенные растения. Голосеменные.

Класс хвойные.

Значение хвойных.

Голосеменные – очень древние растения, их ископаемые остатки находят в слоях девонского периода. Многие виды и даже целые порядки известны только как вымершие растения. В настоящее время в мировой флоре насчитывается около 800 видов голосеменных. Это в основном деревья, реже кустарники. Почти все прямостоячие за небольшим исключением. Одни из голосеменных сильно разветвлены и несут много сравнительно небольших листьев. Это кордаитовые, гинкговые и хвойные. Другие не ветвятся или слабоветвящиеся – это остальные классы.

Отдел делится на 6 классов: 1) семенные папоротники, 2) саговниковые, 3) беннетитовые, 4) гнетовые, 5) гинкговые и 6) хвойные.

Один из наиболее важных признаков всех голосеменных – наличие семязачатков (семяпочек). Семязачаток представляет собой мегаспорангий, окруженный защитной оболочкой – нуцелусом. Семязачатки расположены открыто и из них после оплодотворения развиваются семена. Важнейшая характеристика голосеменных – прохождение жизненного цикла и соотношение в нем гаметофитной и спорофитной фазы. Голосеменные широко распространены на всех континентах мира. Хотя по числу видов они немногочисленны, в холодных зонах и в горах они формируют обширные леса.

В нашей стране встречаются представители класса хвойных. Они существуют с карбона до наших дней. Расцвет их пришелся на юрский период, в меловом произошла их эколого-географическая дифференциация, одни семейства сосредоточились в южном полушарии, другие в северном. Хвойные самые многочисленные представители голосеменных: их насчитывается около 600 видов. Наибольшее число видов встречается в северном полушарии. Некоторые из них сосны, ели, лиственницы, пихты образуют обширные леса. В тропических областях хвойные встречаются исключительно в горах. Хвойные являются одними из самых жароустойчивых и холодостойких растений. Большинство из них вечнозеленые растения. Исключение составляют 3 рода: лиственница, ложная лиственница и метасеквойя. Среди голосеменных встречаются одни из самых крупных и долгоживущих деревьев на Земле: секвойя более 100 метров в высоту и 12 в диаметре; долгожителем является мамонтово дерево – 3000 лет, рекорд долголетия принадлежит сосне долговечной – 4900 лет.

У многих хвойных в коре, в древесине и листьях имеются смоляные ходы, содержащие эфирное масло, смолы, бальзамы.

Структура отдельных органов имеет свои особенности. Ветвление у хвойных моноподиальное, в стебле больше развита древесина, кора и сердцевина развиты менее. В поперечном разрезе выделяется тонкая кора и массивный древесный цилиндр. Для хвойных характерно мощное развитие ксилемы. По объему она на 90-95 % состоит из трахеид, длина которых от 0,5 до 11 мм. Подземная часть растения представлена системой главного корня. Первичный корень развивается в стержневой, у многих видов сохраняется всю жизнь. Очень редко он не доразвивается у сосен и заменяется боковыми корнями. Часто есть микориза. Листья сидячие, иногда с коротким черешком, по краям листовой пластинки цельные, лишь у некоторых хвойных наверху они выемчатые. Листорасположение спиральное (очередное). У хвойных встречается 2 вида листьев – зеленые фотосинтезирующие и коричневые чешуевидные, выполняющие защитные функции. Обычно листья живут до нескольких лет.

Значение хвойных. Хвойные формируют природные ландшафты – тайгу на огромных пространствах. Они формируют особую среду обитания для многих видов промысловых зверей и птиц, полезных насекомых. Хвоя и молодые побеги хвойных служат незаменимым зимним кормом для лосей, глухаря. Семена – главный корм соболя, белки, бурундука и многих птиц.

Они дают основную массу строительной и поделочной древесины и являются исходным материалом для многоотраслевой лесотехнической промышленности. Из хвойных получают вискозу и шелк, целлюлозу, сосновую шерсть, камфору, спирт и уксусную кислоту. Многие виды хвойных издавна используют в народной медицине при нервных расстройствах, туберкулезе, болезнях почек, глухоте и как антилепрозное средство.

На территории Семипалатинского региона находится ленточный реликтовый сосновый бор. Основной лесообразующей породой является сосна обыкновенная, подвид кулундинская. Ленточный сосновый бор - это хвойные леса, которые тянутся вдоль Иртыша длинной полосой до 20 км в ширину. 628 тысяч гектаров территории Казахстана занимает уникальная лента Семипалатинского соснового бора. Ленточный бор Прииртышья в своем роде единствен и неповторим, аналог этому природному уникуму, выполняющему климаторегулирующие, санитарно-гигиенические, почвозащитные и водо-охранные функции, есть только в Канаде. Из общей площади лесного фонда республики, достигающей порядка 25 млн. га, на долю ленточных боров приходится 936.7 тысячи га, а сосредоточенные здесь запасы древесины оцениваются в 50 млн. кубометров. Природные богатства сделали ленточный бор Семипалатинского Прииртышья заложником собственной уникальности. Начиная с 1997 года, в нем складывается трудная ситуация.

Тема 11-12. Покрытосеменные растения.

1. Общая характеристика цветковых.

2. Классификация.

Отдел покрытосеменные или цветковые растения. Цветковые появились в меловом периоде мезозойской эры и господствуют на большей части суши, они играют решающую роль в формировании растительного покрова. Цветковые прорастают во всех климатических зонах, обладают поразительной пластичностью и могут существовать в самых различных экологических условиях. Важнейшим прогрессивным изменением относительно предыдущих групп растений является появление цветка. В цветке совмещается структура и функции полового и бесполого размножения. Завязь возникшая в результате срастания краев некогда открытого плодолистика, образует влажную камеру и надежно защищает семязачатки от высыхания, перепада температур и поедания животными. Рыльце пестика способствует улавливанию и удержанию пыльцы, а также нередко способствует ее прорастанию. В отличие от других групп растений, цветковые имеют особый орган – плод, который развивается из цветка, он предохраняет семена и играет важную роль в их распространении (у других групп растений не отмечается). Гаметофит у цветковых подвергся максимальной редукции и состоит всего из 8-ми клеток зародышевого мешка. Полностью исчезли архегонии и весь процесс оплодотворения не зависит от присутствия капельножидкой воды. Двойное оплодотворение имеет прогрессивный смысл в том что, триплоидный, а значит более жизнеспособный чем гаплоидный эндосперм, возникает одновременно с зародышем. Появились изменения в особенностях жилкования листьев, в характере побегообразования, где стало преобладать симподиальное ветвление. Важнейшие преобразования произошли в проводящей системе: основными проводящими элементами ксилемы, вместо трахеид становятся сосуды, что значительно ускоряет движение восходящего тока. Во флоэме ситовидные клетки обычные у других отделов высших растений, заменяются члениками ситовидных трубок.

Наиболее характерные черты цветковых следующие:

1. гаметофитное поколение сильно редуцировано. Гаметофит полностью зависит от спорофита и находится под его защитой.

2. Для оплодотворения не нужна вода.

3. Наличие семян.

4. Наличие завязи – влажной камеры, предохраняющей семязачаток от различных повреждений.

5. Двойное оплодотворение

6. Различные приспособления к опылению и распространению семян.

7. Настоящие корни способствующие эффективному извлечению влаги из почвы

8. От высыхания цветковые защищены эпидермисом и нерастворимой в воде кутикулой или же пробкой.

9. Наличие устьиц, хорошо отработанные процессы газообмена и транспирации.

Число видов покрытосеменных точно не установлено, но ориентировочно приводят от 170 тыс. до 250 и даже 300 тыс. В данном случае решающее значение имеет разное понимание объема вида — дробное или крупное. Так или иначе, но ясно одно — покрытосеменные — самая многочисленная группа растений, ныне процветающая. Как наиболее приспособленные к современным условиям жизни они широко распространились и господствуют в разнообразных ландшафтах суши. Поэтому их нередко называют победителями в борьбе за существование, которая длилась целые геологические эпохи. Все остальные группы континентальных растений по сравнению с покры­тосеменными отступили на второй план.

Таким образом, покрытосеменным принадлежит важнейшая роль в жизни природы нашей планеты. Вся история развития современного мира животных, особенно млекопитающих и птиц, возникновение самого человека связаны с цветковыми растениями.

Среди покрытосеменных встречаются многие группы видов, при­способленных к разнообразным условиям жизни, в том числе и к экстремальным в арктических странах и знойных песках пустынь, солончаках, в пресных и морских водоемах. Можно сказать, что необозримому многообразию местообитаний в природе соответствует такое же многообразие видов. Действительно, только среди покрытосеменных встречаются столь контрастные виды, как баобаб (африканская саванна) и пажитник крупноцветковый — или туркменский. Первое растение — колосс, достигающий 8 м в поперечнике и возраста 5000 лег. Второе — карликовая травка, вырастающая в знойное лето всего лишь на 5—10 см высоты и проходящая полный жизненный цикл за 4—-6 недель (эфемер среднеазиатских каменистых полупустынь). Подобные контрасты можно видеть даже в рамках одной систематической группы в пределах близких родов.

Давно уже покрытосеменные дифференцируют на 2 класса—однодольные и Двудольные. Так же давно длится дискуссия о правомерности такого разделения. Дело в том, что между названными классами нет четких морфологических границ. Длительное время дискутировался вопрос — какой из классов более древний. При этом одни видные ученые были убеждены, что более древними являются однодольные, другие не менее авторитетные исследователи считали более древними двудольные; третьи высказываются за одновозрастность обоих классов, за параллельное их развитие от единого предкового ствола (филы).

Можно привести и другие признаки различия, менее стабильные. Биохимики, например, свидетельствуют, что продукты жизнедеятельности у двудольных более разнообразны и в химическом отношении более сложны. Они вырабатывают дубильные вещества, каучук, гуттаперчу, смолы, разнообразные витамины, алкалоиды и гликозиды; среди них много физиологически активных, имеющих медицинское значение. Их семена в отличие от однодольных содержат жирные масла и разнообразные вкусовые вещества (горчица, черный перец, мускатный орех и др.).

Ни один из приведенных «основных» признаков различия не является вполне устойчивым. Для разделения однодольных и двудольных необходимо сопоставлять весь кодекс признаков.

жүктеу/скачать 324 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: