Размножение голосеменных и покрытосеменных растений

Содержание:

Строение шишки
Размножение сосны. Строение шишки
- Опыление
- Формирование, созревание и прорастание семян сосны
Главные различия
Продолжительность жизненного цикла
Размножение сосны. Строение шишки
- Опыление
- Формирование, созревание и прорастание семян сосны
Голосеменные и покрытосеменные растения — что это за разновидности
- Сходство и отличительные особенности
Листья
Основные ткани
Особенности строения и размножения
- Мужские шишки
- Формирование женского гаметофита
Особенности и классификация
Цветок
Период цветения
Птицы в саду
- Как привлечь птиц в сад
Посадка и уход
Структура и особенности размножения
- Древесные растения без цветения
- Цветущие растения
Краткая характеристика

Строение шишки

Шишками называют видоизменённые побеги, которые покрываются чешуёй. Их подразделяются на мужские и женские, так как половые клетки отличаются.

Есть также однодомные растения. У них женские и мужские шишки расположены на одном дереве. У двудомных голосеменных они находятся на разных видах. Но всё же большинство представителей этого класса являются однодомными.

Размножение происходит при помощи семян. Они не имеют защитной оболочки, как это устроено у класса покрытосеменных. Опыление мужскими спермиями выполняется ветром. Оплодотворённые семяпочки превращаются в семена, из которых вырастает новое дерево.

Размножение сосны. Строение шишки

Жизненный цикл голосеменных растений — классификация, особенности и этапы развития

Размножается сосна семенами. Образование семян начинается на 30-40 году жизни. К этому времени на деревьях формируются шишки двоякого рода:

Мелкие мужские до 2,5см в длину;
крупные женские (у некоторых видов сосны до 45см в длину).

Мужские и женские шишки сосны

Красноватые женские шишки вырастают на верхушках побегов этого года в конце весны. На оси такой шишки расположено 2 вида чешуй:

Наружные — кроющие;
внутренние — семенные.

У основания семенной чешуи открыто расположено два семязачатка (семяпочки) с пыльцевходами на верхушках. Внутри каждого семязачатка из макроспоры после мейоза формируется гаплоидный женский заросток с двумя архегониями. В каждом архегонии находится крупная яйцеклетка и 2-4 мелких шейковых клетки.

Мужские шишки, созревающие на верхушках побегов прошлого года, также имеют ось с чешуйчатыми листочками. Каждый листок с нижней стороны имеет два микроспорангия, в которых созревают микроспоры — пыльцевые зерна.

Опыление

Сосна, как и все голосеменные растения, опыляется ветром. Поздней весной или в начале лета семенные чешуи женских шишек несколько раздвигаются. Большое количество пыльцы, принесенной ветром, попадает между семенными чешуями и задерживается расширениями пыльцевхода семязачатка. К этому времени или несколько раньше на поверхности пыльцевхода выделяется капля жидкости, которая смачивает пыльцевые зерна и засасывает их внутрь семязачатка примерно в течение 10 минут.

После опыления семенные чешуи сближаются и остаются плотно прижатыми до созревания семян. У сосны между опылением и оплодотворением проходит 12-14 месяцев. Оплодотворение начинается с прорастания пыльцевой трубки, которая медленно продвигается к яйцеклетке. Слияние женских и мужских ядер также происходит очень медленно.

Таким образом, у голосеменных растений мужские клетки достигают женских благодаря наличию пыльцевой трубки и не нуждаются в наличии воды, что является важным приспособлением к обитанию на суше.

Формирование, созревание и прорастание семян сосны

После образования диплоидного ядра зиготы начинается развитие зародыша и формирование семени. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш семени, который состоит из корешка, стебелька, нескольких семядолей (15-12) и почки, из покровов семязачатка формируются покровы семени.

Созревают семена в конце второго лета после опыления или в начале осени. По мере созревания женская шишка сильно разрастается, из красной становится зеленой, а затем — коричневой. У зрелой коричневой шишки зимой или ранней весной чешуи раскрываются, семена, снабженные крылышками, высыпаются и разносятся ветром. Это происходит через 1,5 года после опыления.

Семена сосны прорастают на любой почве: песчаной, каменистой, болотистой, даже на голых скалах. Молодые проростки могут выдержать заморозки, недостаток влаги, но погибают в тени. Сосенки быстро растут, увеличиваясь за год на 30-40см. Начиная со второго года жизни дерево образует ежегодно мутовку веток. По числу мутовок можно сосчитать, сколько лет сосне.

Главные различия

Черенкование хвойных зимой: размножение хвойных растений

Для разграничения видов необходима сравнительная характеристика голосеменных и покрытосеменных растений. Два их отдела практически полностью отличаются друг от друга. Для более яркого примера, в чем состоит разница между голосеменными и покрытосеменными, ниже представлена поясняющая таблица.

Таблица: Различие и сходство покрытосеменных и голосеменных растений

Признак	Голосеменные	Покрытосеменные
Число видов	Примерно 800	Более 300 тысяч
Жизненные формы	Древесные и кустарниковые	Древесные, кустарниковые, полукустарниковые, травы.
Форма листьев	Чешуи или хвоинки.	Разнообразная: округлая, овальная, мечевидная, яйцевидная и т.д.
Проводящие ткани	У большинства нет ситовидных трубок и сосудов.	Есть ситовидные трубки, сосуды и клетки-спутницы.
Генеративные органы	Микро и макроспорангии	Цветок
Положение семязачатков	Открытое на внешней стороне шишки.	Семена скрыты внутри плодов. На этапе оплодотворения – в завязи пестика.
Скорость образования зародыша	1,5-2 года.	Несколько недель.
Наличие видоизменённых органов для вегетативного размножения и запасания веществ.	Отсутствуют.	Корнеплоды, корневые клубни, луковицы.
Тип опыления	Перекрёстное ветром и самоопыление	Перекрёстное (животными, ветром, водой) и самоопыление
Роль в природе и жизни человека	Образуют леса холодных регионах мира, являются прибежищем многих животных. Широко используются в различных сферах жизни человека (строительство, медицина, химия и т.д.).	Обеспечивают основной покров земли, обогащают воздух кислородом, кормят многих млекопитающих, птиц и человека.

Продолжительность жизненного цикла

Ц 7 семенное и вегетативное размножение цветочных растений

Ранней весной ветер разносит пыльцевые зерна открывшихся микростробил. После попадания пыльцы на семязачаток, шишка закрывается, чешуйки плотно склеиваются смолой. Оплодотворение происходит через год после образования гамет, которые созревают в шишках до того времени, когда зигота (оплодотворенная яйцеклетка) разовьется в зародыш, а семязачаток — в семя.

Яйцеклетка не покидает спорангия на протяжении обеих фаз. Гаметофит развивается внутри стробилы. Зародыш имеет зачаточные побег и корень, вокруг него накапливаются питательные вещества и оболочка.

Через три года мегастробила становится коричневой, раскрывает чешуйки и дает возможность созревшим семенам покинуть свое убежище. Попав в благоприятную почву, они дадут начало новому спорофиту.

Размножение сосны. Строение шишки

Мелкие мужские до 2,5см в длину;
крупные женские (у некоторых видов сосны до 45см в длину).

Мужские и женские шишки сосны Красноватые женские шишки вырастают на верхушках побегов этого года в конце весны. На оси такой шишки расположено 2 вида чешуй:

Наружные — кроющие;
внутренние — семенные.

Опыление

Формирование, созревание и прорастание семян сосны

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)

Голосеменные и покрытосеменные растения — что это за разновидности

В биологии семенные растения делят на пять классов:

цветковые;
хвойные;
цикадовые (саговниковые);
гнетовые;
гинкговые.

Первый называют покрытосеменными, а остальные (нецветковые) — голосеменными.

Определение

Голосеменные растения — группа растений, у которых отсутствует замкнутое вместилище для семечек. Они открыто лежат на чешуе шишек.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Это древний вид, возраст которого около 350-370 млн. лет, включает только древесные формы. К ним относятся:

сосна обыкновенная;
ель голубая;
лиственница европейская;
туя западная;
кедр гималайский;
пихта бальзамическая;
гинкго двулопастный и другие.

Класс насчитывает 12 семейств, включает 1080 видов растений.

Определение

Покрытосеменные растения — класс растений, который имеет замкнутое вместилище для семяпочки и цветок как орган полового размножения.

Многочисленная группа представлена разнообразными формами: травами, деревьями, кустарниками. Покрытосеменные преобладают на Земле, насчитывают 405 семейств и включают приблизительно 352 тыс. видов.

Сходство и отличительные особенности

Общие признаки обеих групп:

Размножаются семенами. Остальные растения образуют споры.
Имеют хорошо развитые вегетативные органы: корень, стебли, листья.

Отличительные особенности голосеменных/покрытосеменных растений:

Листья: чешуи, хвоя/остальные формы.
Органы размножения: микро- и макроспорангии/цветок.
Расположение семян: открытое/закрытое.
Время формирования зародыша: 1,5-2 года/несколько недель.
Видоизмененные органы для вегетативного размножения и запасания питательных веществ: нет/корнеплоды, луковицы, клубни.
Опыление: ветром и самоопыление/животными, ветром, водой и самоопыление.

Листья

Голосеменные растения имеют характерные листья. Они называются хвоинками. Такие листья игловидные, что обусловливает небольшую поверхность для транспирации. Устьица хвоинок погружены глубоко в кожицу листьев, а на зиму они запечатываются воском. Благодаря таким особенностям строения хвойные не сбрасывают зеленое убранство на зиму. Хотя листопад у таких растений все-таки происходит. Но этот процесс осуществляется постепенно и непрерывно, поэтому практически незаметен.

Чем отличаются голосеменные растения от покрытосеменных? Все цветковые являются листопадными. Их листья разнообразны по форме, размеру и характеру расположения на побеге. Зимой процесс транспирации не прекращается. Поэтому растение сбрасывает листья, защищаясь от излишней потери влаги и механических повреждений при налипании льда и снега.

Основные ткани

Каждая отдельная часть любого растения состоит из различных тканей. Это касается и класса голосеменных.

Есть такие виды тканей у растений:

Покровные. Они необходимы для выполнения защитной функции. Подразделяются на корку, эпидерму и пробку. Эпидерма полностью покрывает всё растение. В её структуре есть устьица, предназначенные для газообмена. У неё также может быть и дополнительный слой защиты, состоящий из воска. Пробка появляется на корнях, стволе и ветках. Корка является покровной тканью, которая состоит из отмерших клеток. Они и формирует кору.
Механическая. С её помощью обеспечивается прочность стебля. Эта ткань подразделяется на колленхиму и склеренхиму. Последняя состоит из отмерших клеток. Колленхима представлена живыми волокнами, которые имеют утолщённую оболочку. Механическая ткань является частью проводящей.
Основная. Она служит основой для всех составляющих растения. Наиболее важным видом является ассимиляционный. Из него формируются листья. Эта ткань содержит большое количество хлоропластов, благодаря чему и происходит фотосинтез.
Проводящая. Её подразделяют на флоэму и ксилему. Она находится в ветках и стволе. Проводящая ткань обеспечивает транспортировку влаги и питательных веществ ко всем частям растения.
Образовательная. Из неё происходит формирование всех других частей голосеменных.
Раневая. Появляется в месте повреждений ствола и веток.

Голосеменные растения являются основой для лесозаготовки. В России под эти виды отведены огромные площади. Особенно большие территории заняты кедровой сосной. Такие леса дают пищу животным, производят кислород, и сохраняют температурный режим планеты. Человек их использует в качестве сырья для промышленности.

Особенности строения и размножения

Цикл развития голосеменных слагается из ротации спорофита и гаметофита, то есть чередования бесполого и полового поколения. При этом господство принадлежит спорофиту — взрослому растению.

Представители голосеменных считаются разноспоровыми, как и другие семенные. В спорангиях, находящихся в шишках (стробилах), образуются женские мегаспоры, которые отличаются от мужских микроспор более крупным размером.

Мужские шишки

Ближе к лету в начале молодых побегов сосны появляются мужские мелкие стробилы. Их чешуйки представляют собой мелкие спороносные листики, которые обладают двумя микроспорангиями. Путем редукционного деления материнских клеток в спорангии получаются 4 мелкие споры.

Каждая из них покрыта наружной и внутренней оболочкой, а между ними находится 2 воздухоносных полости. Ядро микроспоры делится, образуя 2 клетки. Из одной получаются 2 заростковые клетки, которые здесь же отмирают. Кстати, процесс полностью еще не изучен. Из второй также формируются 2 клетки:

антеридиальная;
вегетативная.

Из первой развиваются неподвижные спермии, а из второй образовывается пыльцевой трубчатый вырост. Таким образом, внутри мелкой споры создается мужской гаметофит, и она становится пыльцевым зерном.

Формирование женского гаметофита

Весной на концах побегов сосны образуются небольшие женские шишки. Они обладают красноватым оттенком, состоят из центрального стержня, на котором расположены кроющая и семенная чешуйки, которая является преобразованным боковым побегом, в ней же находятся 2 семязачатка (семяпочки).

Из-за того, что они не закрыты, эти растения и называются голосеменными. Каждая чешуйка женской стробилы гомологична мужским шишкам. В состав семяпочки входят:

Нуцеллус — центр семязачатка.
Интегумент — покров семяпочки.
Фуникулус — семяножка, соединяющая семязачаток с чешуями.

В его центре происходит деление спорогенной клетки и образование спороцитов. Из них формируются 4 гаплоидные крупные споры, 3 из которых отмирают, а одна образует эндосперм. Именно он соответствует женскому гаметофиту.

Особенности и классификация

Семейство голосемянных всегда выделяли в отдельный класс, которые находится в рамках семенных растений. Сейчас его относят к сосудистым формам. Они включаются в себя хвойные виды.

Несмотря на то что рассматриваемый класс сильно отличается от других групп, есть некое сходство. Существуют определённые факты, которые доказывают, что покрытосеменные растения в процессе эволюции произошли от голосеменных.

Сейчас семенные растения подразделяют 5 отдельных классов:

гинкговые;
хвойные;
гнетовые;
цветковые;
цикадовые, или саговниковые.

Цветковые разделяют ещё на 12 семейств. Их разнообразие очень велико. Всего сейчас насчитывается более тысячи видов.

Цветок

Существенные отличия наблюдаются и в особенностях размножения голосеменных и покрытосеменных растений. Первые не формируют цветков, а значит, и плодов. А что же такое шишки? Это видоизменения побега, функцией которых является половое размножение. Семена располагаются на чешуйках шишек открыто, они не защищены. Отсюда и название отдела.

У покрытосеменных функцию полового размножения осуществляет цветок. В пыльниках его тычинок формируются мужские половые клетки — неподвижные спермии. В нижней расширенной части пестика, которая называется завязью, находится яйцеклетка. Семя, формирующееся в результате их слияния, надежно защищено. Сначала стенками завязи, а далее — стенками околоплодника.

Период цветения

Даже период цветения хвойных пород, в число которых входит и сосна, происходит в то время, пока лиственные деревья после зимы ещё не распустили свои листья. То есть действует тот же механизм природного равновесия – ничто не должно мешать благоприятному течению процесса опыления хвойных растений.

Стрелки цветов на сосне появляются уже во второй или в начале третьей декады апреля – посредине весны. Цвести же они начинают в зависимости от района произрастания: в Сибири и Северных областях европейской части нашей страны чаще всего в начале июня, в средней зоне – после 20 мая, а в южных регионах и того раньше.

А если погода стоит прохладная, то и цветение может затянуться до конца июня. В Якутии цветение сосны может захватить и начало июля, правда, оно и начинается значительно позже мая.

Мужские соцветия-колоски представляют собой, по сути, образование, состоящее из миниатюрных шишечек. Каждая такая мужская шишечка имеет в нижней части своих чешуек так называемые пыльцевые мешочки, в которой созревает пыльца. На женских шишках – тоже на чешуйках – имеются семенные зачатки, или семяпочки.

От силы ветра пыльца разносится на большие расстояния, а попадая на женские семенные чешуйки, склеивается с ними посредством смолы. Далее происходит процесс оплодотворения, дающий начало новой жизни – зародышу и семени.

Следует отметить, что опыление у сосен проходит очень бурно. При достаточно сильном ветре в хвойных лесах можно заметить целые облака жёлтой пыли, а после дождя все лужи покрываются жёлтым слоем пыльцы. Иные несведущие очевидцы таких явлений думают иногда, что лес накрыли какие-то химические выбросы находящихся поблизости производств. А это всего-навсего безопасная пыльца с хвойных деревьев.

Практически все сосны цветут каждую весну. А в первый раз они могут зацвести в самом разном возрасте, причём даже в пределах одного сорта разница может составлять до 20 лет. Всё зависит от условий произрастания. Например, сосна обыкновенная в окультуренном месте начинает плодоносить примерно в 15-летнем возрасте. Но если она растёт в стеснённых условиях, например, посадки загущены, то первый раз она даст плоды не раньше, чем в 25, а то и в 40 лет.

В Якутии произрастает одно растение, которая называется «протея». Это дерево не является хвойным, так как относится к семейству Протейных, а родина её в Южной Африке. Но по ботаническим особенностям и по внешнему виду протея выглядит настоящей сосной, поэтому её таковой и считают. Самое интересное, что цветёт эта сосна лишь 1 раз за целый век. Но зато её соцветия поражают своей красотой – они огромные, пёстрые, яркие, а их цвет бывает малиновым или вишнёвым, салатовым и так далее.

Птицы в саду

Птицы, от латинского Aves, — класс животных, которые способны сделать любой сад «живым». Едой для пернатых насекомоядных служат гусеницы, бабочки, жуки и личинки. Особый период активности по уничтожению садовых вредителей наступает в сезон выкармливания своего потомства. Некоторые виды птиц наиболее полезны в борьбе с вредителями:

скворец;
синица;
дятел;
ласточка;
трясогузка;
мухоловка;
горихвостка;
грач.

Польза птиц в саду несомненна. Один грач за сутки съедает почти 500 личинок проволочника, а синичка за летний период уничтожает около 100 тысяч вредителей. Скворец при выкармливании своих птенцов переносит в своё гнездо около 8 тысяч личинок и взрослых особей майского жука. Известно, что для защиты от вредителей 35-40 плодовых деревьев достаточно всего двух синичек.

Как привлечь птиц в сад

Большинство пернатых защитников погибает в условиях суровой и морозной зимы не только от холода, но и от недостатка корма. Оснащение сада различными кормушками и высаживание рябины способствуют сохранению популяции зимующих особей. Наибольший эффект достигается при размещении на территории сада синичников и скворечников.

Посадка и уход

Успешное приживание молодых сосен невозможно без правильного выбора саженцев.

Такие деревья просто пересаживать, не опасаясь за то, что дерево не укоренится

В таких случаях обеспечивается лучший симбиоз с микоризой, которая обеспечивает дальнейшее питание растений, что очень важно при адаптации видов к типу почвы и внешним условиям

Деревья с открытыми корнями быстро умирают из-за невозможности сохранить микроорганизмы в грунте, в пакетах или мешках грибок сразу же погибает. Контейнерные саженцы достаются из емкостей только в момент непосредственной посадки. Дерево старше 5-ти лет пересадить не получится.

Посадка производится в несколько этапов:

Выкапывая посадочную яму, нужно обратить внимание на размер корней – он приблизительно равен габаритам контейнера. Прибавляется несколько сантиметров в ширину и глубину, после чего выкапывается яма.
На дно ямы выкладывается 3-сантиметровый слой битого кирпича, шифера или гальки, сверху насыпают плодородную почву

В состав почвы обязательно должны входить: торф, перегной, немного речного песка и дерна. Дополнительно можно добавить примерно 1 чайную ложку нитроаммофоски, тщательно размешав все составляющие.
Получившийся слой должен быть не более 2 см.
Контейнер разрезается, из него аккуратно вынимается саженец. Перемещать растение в яму нужно очень аккуратно, не задевая ком земли с микроорганизмами.
Корневая шейка не должна быть глубоко – после закапывания она должны быть на одном уровне с краем углубления.
Все засыпается подготовленной смесью и утрамбовывается.
Сразу после пересадки необходимо полить дерево десятью литрами воды.
Далее место мульчируется, во избежание пересыхания почвы.
В жару можно дополнительно поливать растение.

Семена сосны обыкновенной нужно предварительно подготавливать к высадке. Их помещают в раствор с высоким содержанием марганцовокислого калия, после чего проращивают в смоченной ткани в течение 2-3 недель. Особенности высадки семян:

Пересаживать нужно в отдельные емкости с хорошим дренажом и сосновой почвенной смесью.
Семена аккуратно заглубляют, стараясь не повредить корень.
Земля увлажняется из пульверизатора.
Контейнеры размещают на хорошо освещенном месте, периодически поливая по мере высыхания почвы.

Сосне требуется проведение мероприятий по уходу и формообразованию кроны

Это важно для молодых деревьев. Весной подрезают поломанные от снега и засохшие ветви, это нужно сделать до того, как в ветви лиственных деревьев начнет поступать сок

Для конусовидных сортов необходима обрезка центрального проводника, так они не будут расти вверх. Так ухаживать за деревом нужно каждую весну.

Структура и особенности размножения

Этот отдел семенных растений считается самым древним (появился около 350 млн лет назад). Предполагают, что они эволюционировали от споровых папоротников. Однако первые уже имеют семяпочку (женский спорангий) и пыльцевые зерна.

Внимание!

Древесные растения без цветения

Голосеменные сложно спутать с другими видами, перечислим основные признаки голосеменных растений:

Внимание! Жизненные формы голосеменных включают только древовидные и кустарниковые растения. Трав среди них не встречается

Представителями самых больших размеров являются секвойя и кедр.

Чаще всего в качестве примера для процесса размножения выбирают сосну обыкновенную. Она является однодомной. Мужские (крупные с красноватым оттенком) и женские (маленьких размеров, зелёного или сизого цвета) генеративные органы расположены на одном растении.

Пыльца микростробил переносится с помощью ветра и попадает на семязачатки мегастробил, где осуществляется опыление. Через пыльцевые трубки частицы пыльцы проникают к яйцеклетке, формирующейся в архегонии. Пыльцевые зёрна образуют два спермия, один из которых оплодотворяет яйцеклетку. Так зарождается зигота. Она остаётся окруженной семязачатком, несущим в себе запас питательных веществ. Семя может прорастать в течение нескольких лет внутри шишки. Спустя необходимый промежуток времени – семена покидают оболочку и рассыпаются по поверхности земли.

Цветущие растения

Отдел покрытосеменных – самый высокоразвитый из всех представителей растительного мира. Он насчитывает более 300 тысяч видов и распространён практически повсеместно. Органы покрытосеменных растений бывают генеративные (цветок, отвечающий за размножение) и вегетативные, которые обеспечивают наличие механической опоры, транспортировку, прохождение процессов фотосинтеза, газообмена, а также накопление питательных веществ.

Основными характерными чертами покрытосеменных являются следующие:

Краткая характеристика

Голосеменные растения являются вечнозелеными. Однако встречаются особи, которые могут быть листопадными.

Общая характеристика голосеменных растений – они не образуют плодов и цветков в известной форме. Они настолько многообразны, что количество видов скоро перейдет за тысячную отметку.

Основная масса растений этого вида – это деревья. Иногда встречаются кустарниковые формы.

Существует шесть классов этого отдела растений. Два класса, к сожалению, вымерли и только четыре произрастают в разных местах нашего необъятного земного шара.

Голосеменной отдел включает в себя более семисот видов. Основная масса это хвойные деревья.