Отдел Pinophyta ( Gymnospermae ) – Голосеменные

Теоретические сведения

Отдел Pinophyta очень древняя группа растений, появившаяся в верхнем девоне, расцвет приходится на конец палеозоя и мезозою. Существует моно- и полифилетическая теория происхождения голосеменных. Большинство сходятся во мнение, что голосеменные могу возникнуть из боковых ветвей древних разноспоровых папоротниковидных. В настоящее время насчитывает около 800-900 видов, представленных исключительно древесными формами: деревья, кустарники, лианы, стланики. Размеры голосеменных варьируют от менее 1 м до, поистине огромных, более 100 м. Листья варьируют по размеру и особенностям морфологического и анатомического строения. Их можно разделить на две группы: крупные, рассеченные, напоминающие листья папоротников и мелкие, цельные – игловидные или чешуевидные. Характерные особенности строения листьев голосеменных нередко служат диагностическим признаком определения семейства, а иногда и рода растений.

Корневая система представлена главным и системой боковых корней. У примитивных форм встречаются придаточные корни. Голосеменные формируют микоризу. 

Анатомическая структура голосеменных имеет ряд характерных особенностей: ксероморфность, наличие камбия. Развитие и особенности строения коры, древесины и сердцевины у разных представителей голосеменных иногда сильно различаются. В большинстве своем проводящая система состоит из ситовидных клеток, без клеток спутниц, трахеид с окаймленными порами.

Голосеменные – разноспоровые растения. Особенностью отдела является наличие семязачатков, расположенных открыто на поверхности мегаспорофиллов. Мужской и женский гаметофиты сильно редуцированы. Кроме того, развитие женского гаметофита, опыление, оплодотворение и формирование семени (с молодым спорофитом), происходит на спорофите. Для процесса оплодотворения в отличие от высших споровых растений не требуется вода из внешней среды.

Данная группа играет значительную роль в северном полушарии, образуя обширные хвойные леса (таежная зона).

Отдел включает шесть классов, два из которых полностью вымерли. Краткую характеристику классов смотрите в приложении.

Практические задания и контрольные вопросы

К занятию необходимо знать следующие вопросы. Отличительные особенности высших споровых и семенных растений. Общая характеристика голосеменных: геологическая история, репродуктивные органы, цикл воспроизведения на примере сосны, система голосеменных, их распространение и экология.

Цель занятия: изучить особенности строения современных представителей отдела Pinophyta.

Систематическое положение изучаемых объектов

Отдел Pinophyta (Gymnospermae) – Голосеменные

Класс Pteridospermae – Семенные папоротники

Класс Cycadopsida – Саговниковые

Класс Bennetittopsida – Беннеттитовые

Класс Ginkgoopsida – Гинговые

Класс Gnetopsida (Chlamidospermatopsida) – Гнетовые (Оболочкосеменные)

Класс Pinopsida (Coniferopsida) – Хвойные

Порядок Cordaitales – Кордаитовые

Порядок Araucariales – Араукариевые

Порядок Pinales – Сосновые

Семейство Pinaceae – Сосновые

Порядок Cupressales – Кипарисовые

Семейство Taxodiaceae – Таксодиевые

Семейство Cupressaceae – Кипарисовые

Порядок Тaxales – Тисовые

Семейство Taxaceae – Тисовые

Порядок Podocarpаles – Подокарповые

Семейство Podocarpаceae – Подокарповые

*Порядки и семейства указаны, только те, которые рассматриваются на занятии.

Материалы и оборудование: микроскопы, гербарий различных видов голосеменных, таблицы, «Продольный разрез через микростробил сосны»; «Пыльца сосны»; «Хвоинка сосны», коллекция женских шишек хвойных.

 

Задания

1. Изучите по гербарию и коллекциям шишек наиболее распространенных представителей класса хвойных. Зарисуйте часть побега с женской шишкой, отразив особенности строения.

 

Сем. Pinaceae – Сосновые