Отдел Голосеменные
Голосеменные - высшие растения, размножающиеся семенами. Часть слова "голо" обозначает, что семена лежат открыто. Обычно между чешуйками шишек.
Характерные особенности отдела Голосеменные:
~ Формы существования: деревья и кустарники. Редко лианы
~ Хвоя - видоизмененные листья. Сохраняются долгие годы, лишь у лиственницы сменяются ежегодно.
~ Древесина. Хорошо развита и обладает механической прочностью. Кора и древесина имеют каналы, заполненные смолой, но есть исключение - гинкго не образует смолу
~ Семена. Они лежат "голо", то есть открыто. Отсутствует завязь. Так как размножение происходит с их помощью, а не спор, голосеменные растения переходят на новый уровень организации
Размножение:
Голосеменные так же чередуют бесполое и половое размножение. Спорофит преобладает над гаметофитом.
Как и все семенные растения, голосеменные являются разноспоровыми: женские крупные споры (мегаспоры), мужские мелкие (микроспоры). Образуются они в спорангиях, расположенных на спорофиллах, которые собраны в стробилы (шишки).
Мужские шишки:
Мужские шишки мелкие, жёлтые, собраны в группы. Образуются в конце весны. Чешуи мужских шишек представляют собой микроспорофиллы, которые крепятся к оси шишки спирально и имеют два пыльцевых мешка - микроспорангия.
Мужской гаметофиг. Образование:
Из материнских клеток путем мейоза образуется 4 микроспоры. Они покрыты наружной (экзиной) и внутренней (интиной) оболочкой.
Имеют два воздухоносных мешка.
Микроспора делится внутри спорангия, преобразовываясь в заросток. Из ядра микроспоры образуется две клетки, одна из которых превращается в две заростковые клетки, которые быстро отмирают. Другая же путем митоза тоже делится на две клетки: антеридиальная (из неё развиваются мужские половые клетки - спермии) и вегетативная клетка, из которой впоследствии развивается пыльцевая трубка.
Мужской гаметофит образуется прямо внутри микроспоры, которая начинает называться на этом этапе пыльцевое зерно, совокупность которых называется пыльца.
Образование женских шишек:
На тех же деревьях, где лежат мужские шишки, появляются и женские. Они красноватые, небольшие. Состоят из оси и двух чешуй: кроющая - видоизменённый лист - в её пазухе расположена другая чешуя: семенная - видоизменённый боковой побег - на ней лежат два семязачатка.
Женские шишки:
Молодой семязачаток состоит из нуцеллуса (центральная часть семяпочки, соответствующая мегаспорангию), интегумента (покров семяпочки, вырастающий из ее центральной части - нуцеллуса), фуникулуса (часть семязачатка, соединяющая его с мегаспорофиллом). На интегументе располагается микропиле, через которое после опыления пыльцевая трубка проникает в нуцеллус. Между интегументом и нуцеллусом имеется густая жидкость, выступающая из микропиле.
Образование женского гаметофита:
В средней части образуется археспориальная клетка. В результате митоза появляются материнские клетки спор - спороциты. Они делятся мейозом на четыре мегаспоры. Три из них отмирают, а одна начинает делится митозом, образуя эндосперм, то есть он гаплоиден и образуется до оплодотворения.
Женский гаметофит заключён в мегаспоре. На верхушке женского гаметофита образуется архегоний с яйцеклеткой.
Жизненный цикл:
Пыльца с помощью ветра попадает в женские шишки, где улавливается густой жидкостью между интегументом и нуцеллусом, выступающей из микропиле. Жидкость засасывает пыльцу внутрь семязачатка на нуцеллус, после микропиле зарастает. Семязачатки в этот момент еще не готовы к оплодотворению, так что от момента опыления до оплодотворения проходит около 13 месяцев. Оказавшись на мегаспорангии, наружная оболочка пыльцевого зерна разрывается, из вегетативной клетки в направлении архегония начинает расти пыльцевая трубка. Антеридиальная клетка делится на генеративную (спермагенную) и клетку-ножку антеридия. Спермагенная клетка попадает в пыльцевую трубку, а из нее - в архегоний. Непосредственно перед оплодотворением спермагенная клетка делится на два спермия, один из которых отмирает, а другой сливается с яйцеклеткой. Образуется зигота, из которой формируется и растет зародыш благодаря эндосперму - запасу питательных веществ.
Окончательно созревают семена к осени на второй год после опыления, к этому моменту женские шишки увеличиваются в размерах до 6 см. Зеленая окраска меняется на серую, чешуйки расходятся, и семена, образовавшиеся из семязачатков, высыпаются. Из семени прорастает взрослое растение - спорофит.
Строение семени голосеменных:
~ Семенная кожура (предотвращает от механических воздействий)
~ Зародыш (состоит из зародышевого корешка, стебелька и почечки)
~ Семядоли
~ Запасные питательные вещества (гаплоиден)
Значение голосеменных:
~ Лесообразование
~ Выделение кислорода
~ Выделяют фитонциды, убивающие бактерий
~ Некоторые части употребляются в пищу животными
~ Древесина используется в кораблестроении, строительстве, производстве бумаги, фанеры, мебели
~ Элементы декора
~ Медикаменты
~ Парфюмерная промышленность
