Голосеменные растения

Среди голосеменных преобладают древесные формы — деревья или кустарники. Также здесь встречаются древесные лианы и эпифиты. Представители голосеменных распространены во всех климатических поясах, от тропиков до лесотундры. Они максимально приспособлены к произрастанию на территориях с засушливым климатом, так как для оплодотворения им не требуется вода.

Среди них много реликтовых видов, которые в предыдущие геологические эпохи были широко представлены, однако встречаются на очень ограниченной территории. Считается, что голосеменные возникли в позднем дивоне и достигли своего расцвета в конце палеозоя.

Особенностью голосеменных растений является наличие семязачатка, из которого образуется семя. Семязачаток не имеет изолированного вместилища, то есть ничем не покрыт. Цветок и плод отсутствуют. Для сравнения зачатки покрытосеменных находятся внутри завязи. 

Классификация отдела голосеменных

К отделу голос семейные относятся 6 классов, два из которых вымерли.

К существующим сегодня классам относятся:

• Хвойные — включают порядка 560 видов.
• Гнетовые — насчитывает около 70 видов.
• Саговниковые — подразделяются на 20 видов.
• Гинкговые — содержат 1 вид, давший название всему классу.

Наиболее известными и распространенными являются хвойные, к которым относятся такие растения как ель, сосна, пихта, секвоя и кедр. Представителей данного класса можно встретить на всех материках.

К классу гнетовые относятся три вида — вельвичия, гнетум и хвои. Род вельвичия представлен только одним видом — вельвичия удивительная. Она произрастает на небольшой территории на Западном побережье Африки. Это многолетние растения, обладающие укороченным стеблем и только двумя листьями. Длина каждого листа может превышать 4 метра. 

К классу саговниковые относятся такие тропические растения как саговник или цикас. Саговники по внешнему виду похожи на пальмы и встречаются в Азии, Австралии и на некоторых тропических островах. У саговниковых стебель не ветвится, имеет колоновидную форму, а на верхушке находится розетка листьев.

Класс гинкговые в современной флоре представлен только одним реликтовым видом— гинкг двулопастный. 

Отличительные особенности

Листья у голосеменных могут быть разнообразных форм. Кроме привычной хвои хвойных растений, они могут быть перестые у саговников, цельные с развитой листовой пластинкой и черешком, чешуевидные как у хвойника, двулопастные, веерообразные как у гинкго, и даже растущие всю жизнь лентовидные листья, как у вельвичии. Хвоя хвойных растений обычно сохраняется несколько лет, однако у лиственниц она ежегодно отпадает. 

У представителей голосеменных развивается главный корень удлиненной либо веретеновидной формы, который образуется из зародышевого корешка и может сохранятся на протяжении всей жизни. От него отходят боковые корешки. Многие голосеменные могут вступать в симбиоз с грибами и азотфиксирующими бактериями, которые селятся на корнях или в ткани растения.

Особенности размножения

В жизненном цикле голосеменных преобладает диплоидная стадия — спорофит. Рассмотрим их жизненный цикл на примере наиболее известной и распространенной группы — класса хвойные.

На одном и том же дереве развиваются мужские и женские шишки. В мужских после мейоза образуются пыльцевые зерна с воздушными мешками, содержащие мужской гаметофит, состоящий из 4 гаплоидных клеток. Пыльцевые зерна разносятся ветром и попадают в женские шишки. Там также происходит мейоз, но три из четырех образовавшихся гаплоидных клеток погибают, а последняя дает начало женского гаметофиту, на котором развиваются архегонии, содержащие яйцеклетки. Как правило, процесс размножения происходит в теплое время года — под конец весны или в начале лета.

Примечательно, что у хвойных между моментами опыления и оплодотворения может проходить несколько месяцев и даже лет. Пыльцевое зерно образует кольцевую трубку, по которой спермии перемещаются к архегониям и оплодотворяют находящиеся в там яйцеклетки. В результате оплодотворения образуется диплоидная зигота, из которой развивается зародыш семени. Из семени развивается взрослое растение — диплоидный спорофит.

Значение голосеменных в жизни человека

Данное царство имеет важное значение для человека. В Евразии и Северной Америки огромные пространства занимают таежные леса, образованные практически исключительно хвойными деревьями. Голосеменные — это важный источник высококачественной древесины, топлива, сырья для целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности.

Из хвойных получают целлюлозу, шелк, вискозу, бальзамы и смолы, сосновую шерсть, камфорный спирт и уксусную кислоту, канифоль и скипидар, дубильные экстракты, деготь, древесный уголь, сосновое эфирное масло и прочее. Из семян сибирской смолы получают кедровое масло. Сосновые почки и эфирные масла применяют в косметологии и медицине. Древесину некоторых видов используют для производства музыкальных инструментов.