Надотдел Семенные растения

Семенные растения отличаются от споровых размножением с помощью семян. Семя – это спора, заключенная в твердую водонепроницаемую оболочку, помогающую сохранить влагу и пережить неблагоприятный период. Появление семенных растений относится к позднему девону.

Отдел Голосеменные (Пинофиты) (Pinophyta) включает деревья, кустарники, реже травянистые растения. Они имели уже настоящую всасывающую корневую систему. От представителей отдела Покрытосеменных Голосеменные, отличаются, отсутствием завязи. Современные голосеменные произрастают практически повсеместно, кроме полярных областей. Многие из них имеют игольчатые листья; у древних голосеменных листья были более разнообразны (лопастные, чешуевидные и другие). Пыльцевые зерна образуют пыльцу, находящуюся в пыльниках, разносимую ветром. По строению семян голосеменные подразделяются на примитивные (классы Цикадоподобные, Гинкгоподобные) и более высокоорганизованные, к которым принадлежит класс Пинопсиды (порядки Кордаитовые и Хвойные). Семена голосеменных растений собраны в однополые шишки. Для стратиграфии наиболее важны и будут здесь рассмотрены классы Цикадоподобные, Гинкгоподобные и Пинопсиды.

Класс Цикадоподобные (Cycadopsida) включает порядки Семенные папоротники, Беннеттитовые и Цикадовые. Все они отличались сходством с папоротниковидными, хотя размножались не спорами, а семенами (D3 – ныне) (рис.12).

Наибольшее сходство с папоротниковидными имел порядок Семенные папоротники (Птеридоспермы). При находках листьев без органов размножения диагностировать их обычно не удается. Семенные папоротники появились на девонско-каменноугольном рубеже, получили широкое распространение в каменноугольном и пермском периодах и вымерли на границе с юрским (рис.19, 1)

Порядок Беннеттитовые (T – K2) представлен растениями, напоминавшими по облику папоротники и, отчасти, пальмы. Они отличаются лишь по особенностям внутреннего строения листьев. Стебель беннеттитовых был клубневидный, шаровидный, прямой слабо разветвленный. Шишки внешне напоминали цветок покрытосеменных растений (рис. 12 б). У них между семязачатками находились своеобразные чешуи со вздутиями, которые создавали своеобразный панцирь, защищавший семязачаток. В конце мела беннеттитовые полностью вымерли (рис.19, 2).

а б в

Рис. 12. Вымершие цикадоподобные (реконструкция):

а - цикадовые (J), с шишкой на вершине ствола;

б – беннеттитовые (K1), с шишками похожими на цветы;

в - современные цикадоподобные пальмы

Порядок Цикадовые (P2 – ныне) характеризуется сходством представителей с папоротниками и пальмами. От беннеттитовых отличается только органами размножения. Однополые шишки находятся на вершине ствола между листьями. Листья крупные, перистые, напоминающие листья пальм или папоротников, реже цельные с перистым жилкованием (рис. 12 а). Преобладание коры в составе стволов цикадовых указывает на их обитание в условиях влажного жаркого климата (рис.19, 3).

К классу Гинкгоподобных (Ginkgoopsida) принадлежат порядки Глоссоптериевые, Гинкговые и Чекановскиевые. Порядок Глоссоптериевые представлен невысокими древовидными или кустарниковымирастениями. Листья глоссоптериевых располагались на концах ветвей или непосредственно на стволе. Эти растения являлись компонентом позднепалеозойской флоры Гондваны.

Порядок Гинкговые (P – ныне) довольно крупные деревья с сильно разветвленной кроной (рис.19, 5). В современной флоре представлены единственным видом Ginkgo biloba L., культивируемым в Китае. Листья гинкговых двулопастные, ланцетовидные или дихотомически расчлененные, но всегда с параллельно-дихотомическим жилкованием (рис.13). В составе порядка преобладали формы умеренной климатической зоны с низкими зимними температурами, характеризующиеся доминированием древесины над корой.

Порядок Чекановскиевые (T3 – K) объединяет древесные растения. Листья, дихотомически рассеченные на узкие побеги, имеют

Рис. 13. Отпечатки листьев Гинкгоподобных (T-K)

	Рис. 14. Отпечаток листьев Чекановскиевых (I)

игольчатый облик. Жилкование параллельное, реже – дихотомически- вильчатое. Чекановскиевые, произошедшие от гинкговых, (рис.14) обитали в условиях влажного теплого климата Сибири и Канады.

В состав класса Пинопсид(Pinopsida) входят порядки Кордаитовые и Хвойные. Порядок Кордаитовые (C – T1) объединяет мощные древесные растения позднего палеозоя. Диаметр стволов у основания достигал 1 м, высота – до 30 м (рис.15 а). Листья кордаитовых варьировали от языковидных до ланцетовидных. Жилкование было веерным, параллельным и дихотомически-вильчатым (рис.15 б). Основную часть ствола составляли древесина и сердцевина. Некоторые авторы рассматривают кордаитовые как подкласс Хвойные.

Порядок Хвойные (C – ныне, расцвет J - K) представлен преимущественно высокими (до 110 м) и долгоживущими (до 4-6 тыс. лет) деревьями, иногда кустарниками. Преобладают вечнозеленые растения, но встречаются и листопадные. Листья обычно игловидной формы, реже ланцето- и чешуевидные (рис. 17, 18). Жилкование параллельное или параллельно-дихотомическое. Пыльца образуется в пыльниках. В удлиненных полостях (смоляных ходах) накапливается смола, превращающаяся в янтарь. Семена хвойных собраны в однополые шишки (рис. 16, 18), которые обладают запасом питательных веществ (кедровые орехи). В настоящее время характерны для умеренного пояса, но разнообразны и в тропиках.

а б

Рис. 15. а – реконструкция кордаита (C-P)

б - отпечатки листьев кордаитов на песчанике

Рис. 16. Ископаемая шишка хвойных Рис. 17. Отпечатки листьев хвойных

Рис.18. Ветка современной сосны

1 – женские шишки, 2 –мужские шишки,

3 – семя, переносимое по ветру

33

Рис. 19. Реконструкция леса середины мезозоя.

Цикадоподобные: 1 - семенные папоротники, 2 - беннеттитовые, 3 – цикадовые;

4 – Пинопсиды; 5 – Гинкгоподобные

Отдел Покрытосеменные (Магнолиофиты) (Magnoliophyta) занимают господствующее положение в современной флоре, обитая на всех широтах Земного шара. В состав отдела входят листопадные и вечнозеленые, травянистые и древесные растения, кустарники и лианы. Весьма разнообразны форма листьев, характер их жилкования, расположение на стеблях. От других отделов высших растений магнолиофиты отличаются наличием цветка, двойным оплодотворением, наличием сосудистой системы. Цветок покрытосеменных растений состоит из тычинок с пыльцой, пестика с завязью, лепестков и чашелистиков.Тычинки – мужские половые органы, продуцируют пыльцу, для оплодотворения пестика – женского органа.Лепестки и чашелистики – видоизмененные листья, защищающие половые органы (рис.20).

Эволюция цветковых связана с насекомыми, участвующими в их опылении (рис. 21). Покрытосеменные произошли от беннеттитовых в меловом периоде. В настоящее время представлены классами Двудольных и Однодольных, объединяющими около 235000 видов. Классы делятся на подразделения низших рангов. Цветковые участвуют в образовании торфа и бурых углей.

Рис. 21. Опыление цветка насекомыми

Рис. 20. Цветок:

1 – тычинки с пыльниками,

2 – пестик, 3 – завязь,

4 – лепестки, 5 – чашелистики

Класс Двудольные(Dicotyledones) включает более 70% представителей магнолиофитов: трав, кустарников, лиан и деревьев. Они имеют две семядоли, четырех- или пятичленный цветок, листья обычно с сетчатым жилкованием. Особенности жилкования листьев являются важным систематическим признаком вымерших видов.

Класс Однодольные(Monocotyledones) в большинстве случаев представлен травянистыми растениями, редко кустарниками и деревьями. Общими признаками являются наличие у зародыша одной семядоли и трехчленная форма цветка. Форма листьев удлиненная лентовидная, стреловидная, иногда веерная и эллиптическая. Жилкование преимущественно параллельное, дуговидное, веерное, реже сетчатое.