Высшие растения:

You are here

Видео: Какой вид боярышника полезен для здоровья? Крупноплодный мягковатый? Колючий? Однопестичный или перистонадрезанный?

Что такое голосеменные растения

Растительное царство подразделяется на низших и высших представителей. Последние делятся на споровые и семенные

Первые можно часто встретить в лесу (папоротник), они обращают на себя внимание большой формой и не имеют ярких цветов. Вторые — являются господствующей, самой распространенной группой среди высших растений

Различаются они по способу образования органа размножения и бывают голосеменными и покрытосеменными.

Признаки

Эти растения не образуют плодов, являются наземными. Если классифицировать их по жизненным формам, то чаще это деревья.

Самые многочисленные представители — хвойные:

• сосна;
• ель;
• можжевельник;
• пихта;
• лиственница и другие.

У большинства растений листья имеют игольчатую форму, а сверху покрыты восковой кожицей, благодаря чему получили название — хвоя. Такая форма не позволяет влаге испаряться, поэтому растения могут произрастать в неблагоприятных условиях. Хвойные образуют леса в зонах с умеренным климатом.

В качестве самостоятельного органа лист впервые появился у голосеменных. Он обладает определенными характеристиками, специфическими для этого отдела.

Виды листьев:

• чешуйки (кипарис);
• иголки (пихта);
• перистый (саговник);
• двулопастный (гинкго);
• длинный до 8 м (вельвичия).

В целях снижения объемов испаряемой жидкости устьица глубоко погружены в ткань, сами листья покрыты кутикулой. Дерево не обновляет их ежегодно. Каждая хвоинка способна прожить от трех до пяти лет, а листья вельвичии существуют, пока живет само растение, высыхая на концах и вновь отрастая у основания.

Стебель или ствол покрыт корой, имеются четкие годичные кольца. Большинство выделяют смолу — фитонциды, губительные для бактерий. Шишки являются видоизмененными побегами.

Функции

Это группа высших семенных, следующая за папоротниками и хвощами, она предшествует покрытосеменным на пути эволюционного развития растений

Способность гамет сливаться без участия воды — важное приобретение голосеменных, которое способствовало их широкому расселению и продвижению вглубь материков

Развитие семени внутри стробилы за счет запаса питательных веществ обеспечило его сохранность и жизнестойкость. Таким образом голосеменные демонстрируют новые, по сравнению со споровыми, механизмы выживания и расселения по суше.

Отличие от других видов

Основным отличием, по которому представители этого отдела растительного царства получили свое название, является отсутствие околоплодника.

Завязь семян развивается в пазухах чешуек шишек или шишкоягод (можжевельник). Опыление происходит с помощью ветра. Семена лежат открыто на чешуйках, после созревания высыпаются.

Характерные черты

Современные голосеменные представлены только кустарниками и древесными формами. Одним из признаков принадлежности растения к этому виду являются видоизмененные листочки — хвоинки. У некоторых голосеменных они сохраняются на протяжении длительного времени. Например, хвоинки сосны обыкновенной живут до 45 лет. Некоторые голосеменные обновляют их ежегодно — лиственница.

Древесина хвойных растений отличается высоким показателем механической прочности. Этот факт связан с двумя особенностями ее строения:

• основу древесины составляют трахеиды;
• паренхима развита очень слабо.

В коре и древесине присутствуют каналы со смолой. Однако некоторые голосеменные не способны производить это вещество, например, гингко. О значении хвойных для человека говорит тот факт, что несколько столетий назад на территории Российской империи создавались и охранялись корабельные рощи. Из древесины сосны в те времена делали мачты для судов.

Свое название голосеменные получила из-за особенностей расположения семян. Они располагаются открыто. У этих растений нет специальных вместилищ для семечек, а также отсутствует завязь. Благодаря этому они занимают более высокий уровень в иерархии растительных организмов в сравнении с высшими споровыми.

Профилактика

Специальных мер, предупреждающих заражение насаждений клещами, нет. Рекомендуется постоянно наблюдать за состоянием цветов. При появлении первых признаков (светлого налета и деформированных листьев) необходимо сразу же применять выше перечисленные методы борьбы с вредителем. Быстрая реакция поможет предупредить сильное размножение клеща.

Кроме того, паразит не переносит яркий естественный свет, направленный на цветы. По возможности растениям следует делать солнечные ванны, что особенно эффективно летом, когда температура воздуха на солнце поднимается выше критической (+45°С и более)

Важно контролировать уровень влажности – его снижают до 60-70%. В таких условиях клещи не выживают

Нужно проводить постоянную профилактику от клещейЧитайте далее:

Мучной клещ (Acarus siro) – как выглядит, чем питается, методы борьбы в домашних условиях

Клещи красного цвета – фото, описание, где обитают и причиняют ли вред. Методы борьбы с насекомыми

Паутинный клещ – как выглядит, виды, как распознать его на растениях и как от него избавиться раз и навсегда, эффективные методы борьбы

Меры борьбы с почковым клещом на смородине – описание, чем обработать, как избавиться, химические и народные средства, фото, отзывы огородников и агрономов

Как бороться с паутинным клещом на сое – меры борьбы и профилактика заражения

Голосеменные

Общая характеристика. Голосеменные — это семенные растения, имеющие незащищенные семяпочки, расположенные открыто на семенной чешуе шишки; семена защищены только семенной кожурой. Голосеменные не имеют настоящих цветков и не образуют плодов. Они являются наиболее древними из семенных растений; произошли от семенных папоротников в начале мезозойской эры (около 350 млн. лет назад). В настоящее время насчитывают около 650 видов.

В жизненном цикле происходит правильное чередование полового и бесполого поколений. Основная жизненная форма — диплом идный спорофит (само растение), гаметофит редуцирован, утратил самостоятельность и живет на спорофите. Мужской гаметофит не имеет антеридиев. Растения опыляются в основном ветром.

Особенности строения. Спорофит голосеменных — это одно-или двудомное растение с хорошо развитыми стеблем (имеющим моноподиальное ветвление) и стержневой корневой системой с выраженными главным и боковыми корнями. Представлен в основном древесными вечнозелеными формами, реже встречаются листопадные деревья (лиственница), имеются кустарники (можжевельник) и лианы (эфедра); травянистых растений нет. Листья игловидные (хвоя) или чешуевидные; располагаются поодиночке, по два или несколько в пучках. В древесине большинства голосеменных нет настоящих сосудов и древесных волокон; трахеиды выполняют водопроводящую и опорную (механическую) функции.

Важнейшие ароморфозы: появление семени и пыльцевой трубки, что обеспечило опыление и оплодотворение без воды.

Характерные особенности образования семян: оплодотворение — простое (в нем участвует один спермий из двух, имеющихся в пыльцевом зерне), эндосперм образуется в семязачатке до оплодотворения, а семена покрыты только семенной кожурой.

Голосеменные широко распространены во всех частях света; составляют большинство и доминируют в растительном покрове в умеренном климатическом поясе. Подразделяются на четыре класса: Хвойные, Гнетовые, Саговниковые, Гинкговые.

Класс Хвойные — вечнозеленые растения, имеющие видоизмененные игольчатые листья. Листья игловидные, покрыты кутикулой или восковым налетом; устьиц мало, глубоко посажены (это обеспечивает жизнестойкость растений в засушливые и зимние периоды). У хвойных стебель прямостоячий, покрыт корой, содержащей ситовидные клетки, механическую ткань, паренхиму, смоляные ходы, камбий. Древесина на 90-95% состоит из трахеид и не содержит механической ткани. Трахеиды имеют плотные од-ревесневевшие стенки. Сердцевина представлена основной тканью.

Сосна обыкновенная — это однодомное светолюбивое растение, у которого весной формируется раздельнополые мужские и женские шишки (стробилы). Мужские шишки формируются у основания побега, имеют зеленовато-желтый цвет и длину около 5 мм. На осях таких шишек расположены слои мелких чешуек -микроспорофилл. На нижней поверхности каждой из чешуек расположены два микроспорангия (пыльцевых мешка), в которых образуется пыльца (мужской гаметофит). Каждое пыльцевое зерно содержит вегетативную клетку, два спермия и имеет два воздушных мешка, облегчающих перенос пыльцы ветром,

Женские шишки имеют красноватый цвет и содержат крупную, толстую семенную чешую (с двумя семязачатками на поверхности каждой чешуйки) и мелкую прозрачную кроющую чешую. В каждом семязачатке формируется женский гаметофит, который содержит гаплоидный эндосперм (особую питательную ткань) и два архегония с крупной яйцеклеткой в каждом. Семязачаток снаружи покрыт интегументом и имеет пыльцевход (микропиле), через который пыльца втягивается внутрь, где прорастает с формированием пыльцевой трубки. По ней созревшие спер-мии проникают к архегониям. Оплодотворение простое и не требует присутствия воды; в нем участвует только один из спермиев, сливающийся с одной из яйцеклеток, второй спермий погибает. Образовавшаяся зигота делится, из нее формируется зародыш семени, а вся семяпочка превращается в семя.

У сосны обыкновенной семена созревают на второй год, разносятся ветром и в благоприятных условиях прорастают.

Знамение голосеменных: выделяют в атмосферу кислород и фитонциды, являются источником сырья для строительной, деревообрабатывающей и целлюлозной промышленности, получения скипидара, канифоли, спирта, лекарств; многие используются в декоративных целях (ели, туя, саговниковые); семенами многих хвойных питаются птицы (клесты, синицы, дятлы) и млекопитающие; семена кедровой сосны и пинии используются в пищу человеком.

Папоротниковидные

Общая характеристика. Папоротниковидные — высшие споровые, преимущественно травянистые растения с большими раскидистыми листьями, стеблями и корнями; реже встречаются древесные формы. Произошли в девонский период палеозойской эры от риниофитов. В настоящее время сохранилось около 12 тыс. видов. Широко распространены во всех частях света; наиболее многочисленны в Юго-Восточной Азии. Обитают в тенистых и сырых местах.

Основная жизненная форма — диплоидный спорофит (листостебельное растение).

Строение. Стебель у папоротников умеренной зоны представлен корневищем, от которого отрастают придаточные корни. Листья папоротников (они называются вайи) соответствуют ветвям других высших растений; они перисторассеченные, имеют дихотомическое жилкование и хорошо развитую проводящую систему,» растут верхушками, могут иметь длину до 10 метров. Выполняют функции фотосинтеза, газообмена, транспирации, спороношения. На нижней стороне листа образуются спорангии, собранные в сорусы и покрытые индузией (покрывальцем).. У страусника листья дифференцированы на фотосинтезирующие (стерильные) и несущие спорангии (фертильные). В стебле и листьях ткани дифференцированы на эпидермис, механическую ткань, флоэму (с ситовидными клетками), ксилему (с трахейдами), паренхиму.

Размножение. В жизненном цикле происходит правильное чередование полового и бесполого поколений. Половое поколение (гаметофит) представлено заростком, бесполое поколение (спорофит) — самим растением со спорангиями на листьях. Спорофит преобладает над гаметофитом. В спорангиях образуются споры, которые при созревании разносятся ветром и, попав на влажную почву, прорастают, образуя гаметофит (заросток). Гаме-тофит представляет собой гаплоидную зеленую пластинку размером около 0,5 см, на которой формируются архегонии и антеридии. В архегониях созревают многожгутиковые сперматозоиды, в антеридиях — неподвижные яйцеклетки. Оплодотворение происходит в капельно-жидкой среде с образованием зиготы. Из зиготы образуется зародыш, из которого прорастает взрослое растение.

Значение. В умеренном климате роль папоротников незначительна. В странах с теплым влажным климатом папоротники -важный компонент многих растительных сообществ. Человеком часто используются как декоративные растения (асплениум, нефролепис и др.). Некоторые виды папоротников употребляются в пищу, (орляк); их экстракты применяются для лечения болезней легких, изгнания глистов.

Употребление в пищу

Свинушку толстую принято относить к категории условно-съедобных грибов. Плодовые тела Tapinéllaatrotomentósa можно использовать в пищевых целях после проведения предварительного отваривания и последующего обжаривани
я. Безусловно, толстая свинушка – это гриб низкого пищевого качества и в настоящий момент причисляется к грибам неизученного токсического воздействия на организм человека.

Перед тем как обжаривать или закрывать в банки свинушку толстую, необходимо тщательно чистить собранные плодовые тела от лесного мусора и почвенных загрязнений. Затем производится многократная промывка грибов в проточной воде и двукратное отваривание с удалением грибного отвара, который не должен использоваться для приготовления блюд.

Чаще всего предварительно отваренные грибы используются для домашнего консервирования, а также приготовления горячих блюд, включая свинушки, жаренные в сметанном соусе. Следует отметить, что в 100 г такого блюда содержится:

• белков – чуть менее 3 г или 3,6% от дневной нормы;
• жиров – 5,5 г или 8,6% от дневной нормы;
• углеводов – 3,5 г или 1,5 % от дневной нормы;
• пищевых волокон – 3 г или порядка 15% от дневной нормы;
• натрия – чуть более 5,0 мг или порядка 0,4% от дневной нормы;
• воды – 84,0 г или 3,5% от дневной нормы.

Виды садовых папоротников

Одним из главных преимуществ большинства садовых видов папоротников — это способность расти в тенистых и влажных местах не теряя декоративности. Их красивые листья (правильнее называть их вайи) сочетаются со многими цветочно-декоративными растениями, создавая для них эффектный фон. Прекрасно смотрятся папоротники в моногруппах, или как одиночные растения — солитеры на газоне.

Большинство папоротников размножаются делением корневищ растений, а некоторые ценные виды — спорами. В природных условиях нашей страны наиболее распространены следующие виды папоротников.

Кочедыжник женский, или Папоротник женский (Athyrium filix-femina).

Самый характерный, известный и узнаваемый из всех видов папоротников. Широко распространен в природе по всей умеренной зоне Северного полушария. Имеет красивые светло-зеленые ажурные листья, которые резко контрастируют с грубыми листьями щитовника мужского. Спороносные органы на нижней стороне листьев прикрыты бахромчатым покрывальцем. На одном месте данный вид может расти до 10 лет; возможен самосев. Достигает высоты до 1-1,2 м. Предпочитает тень и влажные места.

Наиболее известны такие: «Fildiae» — листья стоячие, удлиненные, узкие; «Minutissima» — очень густой и сильно кустящийся папоротник с листьями до 30 см; «Victoria» — длина листьев до 50 см, ширина 10-12 см, дольки листьев расположены крестообразно и образуют правильную решетку. Это один из самых красивых садовых форм кочедыжника женского.

Щитовник мужской, или Папоротник мужской (Dryopteris filix-mas).

Многолетнее споровое растение семейства многоножковых, с толстым корневищем, плотно усаженными остатками черешков листьев прошлых лет. Листья темно-зеленые, кожистые, блестящие. Высота куста до 1,1 м. С нижней стороны пластинки листа щитовника располагаются спороносные органы, защищённые почковидными покрывальцами, словно щитом, за что и получил своё название. Этот вид широко распространен в Европе, Северной Америке, Сибири. Является одним из самых распространённых видов этого рода как в природе, так и в искусственном озеленении.

Имеет следующие садовые формы: Crispa — отличается густо-курчавыми листьями; Furcata — листья неоднократно вильчато делятся, особенно на концах.

Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum)

Многолетний стройный папоротник, достигающий высоты 60 см. В природе вырастает до 1,5 м. Растёт в европейской части России, в Сибири, на Дальнем Востоке, на Урале. У орляка длинное, горизонтальное, сильно разветвлённое корневище. Листья светло-зеленые, плотные, дельтовидные, расположены горизонтально, почти перпендикулярно к черешку. Край сегментов листьев орляка завёрнут, прикрывая спороносные органы на нижней стороне листа. Предпочитает полутенистые места. Может расти на довольно бедных сухих почвах.

Страусник обыкновенный или Страусовое перо (Matteucia struthiopteris)

Папоротник страусник — один из самых эффектных многолетних видов. Он красив, легко размножается отрезками ползучих корневищ, образуя пышные заросли, легок в культуре. Этот вид наиболее часто применяется сегодня в ландшафтном озеленении.

У страусника имеются два типа листьев: стерильные и спороносные. В первом случае растения достигают высоты до 1,5 м, их почти вертикально стоящие листья образуют красивую густую правильную воронку. Листья светло-зеленые, ланцетные двояко-перистые. Страусник хорошо растет как в тени, так же на солнце, почти на любых почвах, но требователен к влажности почвы.

Спороносные (внутри воронки 2-3 более мелких необычных листа (вайи). Данный вид получил своё название за сходство вайи с пером страуса, что означает «страусовый папоротник». Большие стерильные листья страусника осенью отмирают, а спороносные зимуют. Когда весной края спороносных листьев разворачиваются, то освободившиеся споры падают на влажную землю и прорастают. Спороносные листья страусника часто используются аранжировщиками как сухоцвет, при составлении зимних букетов, флористических композиций.

Подробный конспект

Высшие растения — это многоклеточные фототрофные организмы, приспособленные к жизни в наземной среде и характеризующиеся правильным чередованием полового и бесполого поколений и наличием дифференцированных тканей и органов.

Основные признаки, отличающие высшие растения от низших:

— приспособленность к обитанию в наземной среде;

— наличие четко дифференцированных тканей, выполняющих конкретные специализированные функции;

— наличие многоклеточных органов размножения — полового (гаметангий) и бесполого (спорангий). Мужские гаметангии высших растений называются антеридиями, женские — архегониями. Гаметангии высших растений (в отличие от низших) защищены оболочками из стерильных (бесплодных) клеток и (у отдельных групп растений) могут быть редуцированы, т.е. уменьшены и упрощены;

— превращение зиготы в типичный многоклеточный зародыш, клетки которого первоначально не дифференцированы, но генетически детерминированы на специализацию в определенном направлении;

— правильное чередование двух поколений — гаплоидного полового (гаметофит), развивающегося из споры, и диплоидного бесполого (спорофит), развивающегося из зиготы;

— доминирование в жизненном цикле спорофита (у всех отделов кроме Моховидных);

— разделение тела спорофита (у большинства отделов высших растений) на специализированные вегетативные органы — корень, стебель и листья.

Всем высшим растением свойственно наличие двух жизненных фаз, закономерно сменяющих друг друга – гаметофита и спорофита. Вместе они составляют жизненный цикл высшего растения.

Гаметофит развивается из споры и представляет собой поколение, способное размножаться половым путем, т.е. слиянием двух гаплоидных клеток – гамет с образованием диплоидной зиготы. Поскольку гаметы у высших растений всегда образуются в результате митоза само тело гаметофита построено тоже из гаплоидных клеток.

Спорофит развивается из зиготы. Он размножается бесполым путем (спорами), и его тело образовано клетками с диплоидным набором хромосом. Спорофит не образует половые органы, и споры развиваются в особых многоклеточных структурах – спорангиях. Несмотря на то, что спорофит образован диплоидными клетками, споры гаплоидны т.к. образуются в процессе мейоза из материнских клеток – предшественников.

Органы растений, выполняющие функцию полового размножения.

У различных представителей растительного царства они сильно отличаются по уровню дифференциации и сложности строения. У некоторых водорослей и лишайников генеративные органы не дифференцированы на мужские и женские (морфологически не отличимы) и различаются только физиологически. В других случаях у низших растений генеративные органы  подразделяются на антеридии (образующие мужские гаметы) и оогонии (образующие женские гаметы), как правило, одноклеточные. От них в процессе эволюции произошли многоклеточные генеративные органы высших растений — антеридии и архегонии. У высших споровых растений (мхов, папоротников, хвощей и плаунов) антеридии представляют собой небольшие овальные или шаровидные тельца, одетые снаружи бесплодными клетками, в. которых образуются подвижные сперматозоиды (мужские гаметы) (см. Мхи, Папоротниковидные, Плауновидные, Хвощевидные). Архегонии выглядят как небольшие бутылкообразные или колбообразные тельца, состоящие из брюшка и шейки. В брюшке помещается неподвижная яйцеклетка — женская гамета. В процессе эволюции высших растений архегонии и антеридии претерпевают упрощение (редукцию). У наиболее высокоорганизованных покрытосеменных растений, а также у некоторых голосеменных растений архегонии отсутствуют. У сосновых от архегония сохраняется яйцеклетка и несколько боковых клеток, а мужской гаметофит редуцирован до трех клеток и антеридии, и как таковой не образуется. У покрытосеменных (цветковых) растений, в связи с особенностями их развития, возникают высокоспециализированные генеративные органы — мужские гаметофиты (пыльцевые зерна), состоящие из двух клеток (генеративной и вегетативной), и сильно редуцированные женские гаметофиты — зародышевые мешки. Понятие Генеративные органы, у покрытосеменных растений часто распространяют на цветки и плоды.

Просмотров: 7791

Примеры в ландшафтном дизайне

Особенности покрытосеменных растений

Исключительность этих растений заключается в следующем:

• Двойное оплодотворение. Из одного семени после контакта с яйцеклеткой возникает зигота. Далее из нее образуется зародыш. Из второго образуется триплоидная клетка, впоследствии приводящая к развитию эндосперма, содержащего питательные вещества.
• Пыльца первоначально попадает на рыльце пестика и далее в пыльцевой вход семяпочки. Последняя защищена от повреждений, так как заключена в пестиковую полость завязи.

• Наличие цветка дает возможность размножения семенами.
• Гаметофит женский – это зародышевый мешок, а мужской – пыльцевое зерно. Они довольно быстро развиваются и значительно упрощены, в отличие от других растений. С другой стороны, они находятся под постоянной защитой и зависят от спорофита.
• В жизненном цикле покрытосеменных преобладает диплоидный спорофит.

В культуре

Защищаем от морозов

В регионах, где зимние холода могут пагубно повлиять на зимовку цветов, садоводы укрывают клумбы с тюльпанами дополнительными утепляющими материалами: полиэтиленовой пленкой, мешковиной, соломой или камышовыми матами.

Перед тем, как укрыть растения на зиму, над ними сооружают каркасы из проволоки, шифера или веток, чтобы создать пространство против скапливания конденсата.

Классификация и жизненные формы

С момента выхода на сушу высшие растения развивались в двух основных направлениях. Они породили две эволюционные ветви — гаплоидную и диплоидную. Первая представлена отделом моховидных, у которых в жизненном цикле преобладает гаплоидное половое поколение — гаметофит. Вторая, включающая все остальные отделы, отличается преобладанием бесполого поколения — спорофита. Классификация высших растений в биологии:

1. Риниофиты (Rhyniophyta).
2. Зостерофилофиты (Zosterophyllophyta).
3. Мохообразные (Bryophyta).
4. Плауноподобные (Lycopodiophyta).
5. Псилотовидные (Psilotophyta).
6. Хвощевидные (Equisetophyta).
7. Папоротниковидные (Polypodiophyta).
8. Голосеменные или сосноподобные (Gymnospermae или Pinophyta).
9. Покрытосеменные или цветковые (Angiospermae или Magnoliophyta).

Из-за различных схем размножения всю наземную растительность можно разделить на два типа — споровый и семенной. Каждый вид в зависимости от происхождения и места обитания имеет ряд отличий, присущих только ему. У эмбриофитов можно выделить несколько характерных жизненных форм:

1. Дерево — это многолетний и довольно крупный организм, имеющий твёрдый ствол и крону, состоящую из более тонких ответвлений (тополь, берёза, клён).
2. Кустарник — более мелкий. Он состоит из множества тонких стволиков высотой от 0,5 до 6 метров (орешник, сирень).
3. Кустарничек отличается низкорослостью (не выше полуметра) и мощной корневой системой (брусника, клюква).
4. Трава — это большая группа растений, обладающих тонким и мягким стволом. Эта форма отличается большим разнообразием — от однолетней до многолетней. Высота может варьироваться от сантиметра до нескольких метров (укроп, пион, мята, банан, сахарный тростник).