Жизненный цикл голосеменных растений. Значение голосеменных в природных биогеоценозах и в жизни человека

Для семенных характерно чередование поколений — бесполого (спорофита) и полового (гаметофита). Спорофит — взрослое многолетнее древесное или кустарниковое растение. Гаметофиты формируются в шишках.

Оплодотворение у голосеменных, в отличие от папоротников, происходит без наличия воды.

У голосеменных развивается главный корень, который способен сохраняться в течение всей жизни. От него отходят боковые корни. У многих голосеменных листья игольчатые. Только некоторые хвойные являются листопадными (лиственница), у остальных хвоя живет на стебле от 3 до 7 лет.

На ветке сосны обыкновенной из верхушечной почки развиваются побеги текущего года и на их вершине расположены маленькие (не более 5 мм длиной) красноватые шишечки. Каждая шишечка состоит из оси, к которой прикреплены чешуи. В основании каждой чешуи лежат два семязачатка — семяпочки. Семязачатки — особые образования, из которых развиваются семена. Семязачаток представляет собой спорангий, окруженный покровами. Покровы на вершине семязачатка не смыкаются и образуют пыльцевход. В спорангии формируется одна мегаспора, которая увеличивается в размерах и прорастает в женский гаметофит. На нем формируются два архегония с яйцеклетками — женскими гаметами. Женский гаметофит никогда не покидает пределов спорангия. Шишки, в которых формируются семязачатки, называются женскими.

Мужские шишки зеленовато-желтого цвета. На нижней стороне их чешуек располагаются по два пыльцевых мешка, в которых созревает гаплоидная пыльца. Пыльцевое зерно имеет овальную форму. Его оболочка образует два воздушных пузырька, что облегчает перенос пыльцы ветром.

Пыльца — микроспора — прорастает и дает начало мужскому гаметофиту. Его вегетативная клетка образует пыльцевую трубку, а генеративная — два спермия.

Образовавшаяся после слияния половых клеток зигота дает начало зародышу, а семязачаток — семени.

28.Покрытосеменные растения, их происхождение и жизненный цикл. Двойное оплодотворение.

1. Наличие цветка — основная особенность. В цветке образуются и прорастают споры, формируются мужские и женские гаме-тофиты с гаметами, происходит опыление, оплодотворение и развитие семян.

2. Покрытосемянност ь — вторая особенность растений этого отдела. В отличие от голосеменных семязачатки у них образуются внутри пестика и защищены от неблагоприятных условий. После оплодотворения из семязачатка формируется семя, а нижняя часть пестика превращается в плод. Таким образом, семена всегда скрыты внутри плода и хорошо защищены от неблагоприятных условий. Поэтому повышается гарантия сохранения потомства.

3. Двойное оплодотворение — третья особенность покрытосеменных. В оплодотворении участвуют два спермия: один сливается с яйцеклеткой и образуется зигота, из которой развивается зародыш, а второй сливается с диплоидной клеткой женского гаметофита. После слияния из такой клетки формируется эндосперм — питательная ткань. Таким образом, у покрытосеменных эндосперм образуется после оплодотворения, а у голосеменных — до оплодотворения.

4. Сложность внутреннего строения — четвертая особенность растений этого отдела. В древесине этих растений, кроме трахеид, имеются более совершенные проводящие элементы — сосуды. Прочность стеблю придает специализированная механическая ткань (волокна), которая расположена в коре и древесине. Отток сахаров, крахмала от листьев во все органы происходит не по ситовидным клеткам, а по ситовидным трубкам.

5. У многих покрытосеменных формируются видоизмененные органы, благодаря которым растения переносят неблагоприятные условия.

6. Только у покрытосеменных появилась группа растений, у которых весь цикл развития происходит в течение одного вегетационного сезона, — однолетние растения. Это является одним из приспособлений к суровым условиям обитания.

7. Для покрытосеменных характерно вегетативное размножение, которое способствует расселению растений и быстрому освоению новых территорий.

Вегетативные органы покрытосеменных растений. Корень, особенности внутреннего и внешнего строения в связи с выполняемыми функциями. Виды корней по происхождению, типы корневых систем. Видоизменения корней.

Корень — осевой вегетативный орган растения, который выполняет функции поглощения воды и минеральных веществ из почвы и закрепления растений в грунте.

В корнях запасаются различные вещества (сахара у моркови, сахарной свеклы, солодки; крахмал).

Через корни осуществляется взаимосвязь растений с другими организмами, например с бактериями и грибами при симбиозе.

В клетках корня синтезируются растительные гормоны.

У растений выделяют главный корень, корень, который толще и длиннее других корней. Главный корень развивается из корешка зародыша семени и растет вертикально вниз, т. е. обладает положительным геотропизмом. На нем образуются боковые корни.

Корни могут возникать на стебле (кукуруза, томаты, картофель и др.) и листьях. Такие корни называются придаточными.

Совокупность всех корней растения составляет корневую систему. Различают стержневую и мочковатую корневые системы.

Стержневая корневая система, или система главного корня, имеет хорошо выраженный главный корень. Стержневая корневая система характерна для двудольных — редьки дикой, клевера, одуванчика, полыни.

Мочковатая корневая система, или система придаточных корней, образована придаточными корнями, которые отходят от нижней части стебля. Главный корень при этом или совсем не развивается, или развивается слабо и по размерам и по внешнему виду не отличается от других корней. Система придаточных корней характерна в основном для однодольных растений — пшеницы, ржи, ячменя, кукурузы. При прорастании семян таких растений обычно появляется несколько корней, например, у пшеницы — три корешка, у ячменя — четыре.

У многих растений, для которых характерна стержневая корневая система, образуются и придаточные корни. Укоренение усов земляники, веток ивы, тополей, черенков комнатных растений происходит при помощи придаточных корней. Чтобы вызвать дополнительный рост придаточных корней у картофеля, капусты, томатов, растения окучивают.

Внешнее и внутреннее строение корня

Корни чаще всего имеют форму:

цилиндрическую (у хрена);

коническую или конусовидную (у одуванчика);

нитевидную (у ржи, пшеницы, лука).

Каждый корень растет верхушкой за счет деления клеток верхушечной меристемы. На кончике корня находится корневой чехлик, похожий на маленький колпачок. Корневой чехлик защищает нежные клетки образовательной ткани. Клетки чехлика выделяют слизь, которая обволакивает кончик корня, что облегчает его прохождение в почве.