Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием

Голосеменные — растения, которые, как и покрытосеменные, размножаются семенами, но семена у них лежат открыто (голо) на чешуях женских шишек, а не находятся внутри плода.

У голосеменных есть две особенности, отличающие их от  папоротникообразных:

        1. Независимость процесса оплодотворения от воды. Это стало возможным благодаря появлению опыления — переноса мужских спермиев по воздуху к женским семязачаткам.
        2. Появление семени, содержащего запас питательных веществ для зародыша, и плотную оболочку — семенную кожуру, защищающую его от неблагоприятных условий.

Благодаря этим особенностям голосеменные смогли селиться даже в засушливых районах, и окончательно завоевали сушу, где и господствовали в палеозойской и мезозойской эрах, вплоть до появления и расцвета покрытосеменных в начале мелового периода.

Некоторые из древних голосеменных сохранились и в наши дни — Гингко и Араукария:

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описаниемГингко
Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описаниемАраукария чилийская, ее листья живут до 40 лет!

В настоящее время насчитывается около 700 видов голосеменных, причем большинство из них ( около 600 видов) — хвойные, имеющие многолетние (за исключением лиственницы) игловидные (хвоя) или чешуйчатые листья:

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описаниемЛистья сосны — хвоя
Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описаниемЛистья можжевельника — чешуйчатые

Среди хвойных есть деревья ( ель, сосна, кедр, пихта, кипарис), есть кустарники ( можжевельник). Встречаются гиганты более 100 м в высоту (секвойя), и карлики, стелющиеся по земле (кедровый стланик — сосна карликовая, можжевельник казацкий).

Хвойные образуют обширные леса в северном полушарии на территории Евразии, Северной Америки и островах Тихого океана, являясь средой обитания для птиц и животных. Они  выполняют важную водоохранную роль и широко используются в промышленности (древесина, смолы) и медицине (эфирные масла).

Рассмотрим строение и размножение голосеменных на примере сосны.

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описаниемСосна

Сосна — высокое светолюбивое дерево с мощной стержневой корневой системой, позволяющей ей извлекать воду с большой глубины и выдерживать сильные ветра. Благодаря этому сосна растет на любых почвах — песчаных, каменистых и болотных.  При этом она  закрепляет зыбкие песчаные почвы, образуя на них, дополнительно к глубоким, еще и множество  поверхностных корней.

Нижние боковые ветви у сосны, растущей в лесу, быстро отмирают, так как не выносят тени от соседних деревьев. При благоприятных условиях сосна вырастает высотой до 30-40 метров, и живет до 150-800 лет.

Ствол сосны покрыт чешуйчатой корой, глубже идет слабо развитый луб, камбий и мощная древесина. И древесину, и кору пронизывают радиальные лучи и смоляные ходы. Сердцевина — не развита.

  • Листья сосны — иглы, собранные по две, живут 2-4 года.
  • Размножение у сосны происходит только семенами, вегетативного размножения у нее нет.
  • Весной на молодых побегах появляются шишки : на концах побегов — женские, а у основания других побегов — скопления мужских шишек.

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описаниемЖенские шишки сосны
Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описаниемМужские шишки сосны

На чешуях мужских шишек развивается по два пыльника (микроспорангия), в которых образуются споры. Прямо в пыльниках споры прорастают, образуя мужское поколение ( гаметофит) — пылинку, несущую два спермия. У пылинки сосны имеется два воздушных пузырька, облегчающие ее перенос ветром

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описаниемПылинка сосны

На верхней стороне чешуек женской шишки образуется по два семязачатка (мегаспорангия). В них образуются споры, одна из которых прорастает, образуя женский гаметофит , несущий две яйцеклетки.

Для того, чтобы образовалось семя, необходимо опыление и оплодотворение. Опыление — это перенос пылинки ветром на лежащий открыто (голо) семязачаток. После этого женская шишка зеленеет, ее чешуи разрастаются,  плотно смыкаются и запечатываются смолой.

Пылинка  до следующего лета остается в состоянии покоя.

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описаниемЖенская шишка после опыления

Через год пылинка начинает прорастать — у нее образуется пыльцевая трубка, по которой спермии перетекают к яйцеклетке, и один из них сливается с ней. Образуется зигота, из которой развивается зародыш.

Ткани женского гаметофита, окружающие зародыш, накапливают питательные вещества и превращаются в эндосперм, а  весь семязачаток — в семя. Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием

Сверху семя покрыто плотной оболочкой — семенной кожурой, под ней — пленчатой оболочкой. Семя сосны имеет легкое крылышко. После созревания семян шишка раскрывается, и семена разносятся ветром.

Зрелая раскрывшаяся шишка через 12-13 месяцев после оплодотворения.

Схематично жизненный цикл сосны представлен ниже:

Жизненный цикл сосны

  1. Подобным способом размножаются все голосеменные.
  2. У разных представителей класса хвойных листья, шишки и семена выглядят по-разному:
  3. У ели листья — хвоинки короткие, жесткие, сидят на ветвях по одной, живут до 7-10 лет

Женские (фиолетовые) и мужские (зеленые) шишки ели
Ветка ели с женскими зрелыми шишками

У сосны сибирской — кедра, семена крупные, с большим запасом питательных веществ — кедровые орешки:

Кедр — сосна сибирская
Кедровые орешки

В тропическом и субтропическом климате северного полушария растут высокие (до 30 м) стройные кипарисы с чешуйчатыми листьями:

Кипарис
Зрелые шишки кипариса

У родственника кипариса — можжевельника, листья могут быть игловидными или чешуйчатыми, шишки созревают на второй год и представляют собой шишкоягоды — нераскрывающинся, с мясистыми плотно сомкнутыми чешуями, внутри — от 1 до 10 семян:

Можжевельник с шишкоягодами

Источник: http://kid-mama.ru/golosemennye/

Сосна обыкновенная: описание с фото и видео, особенности размножения обыкновенной сосны

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием

Там, где растут сосны, воздух чист и благодаря высоким фитонцидным качествам обладает целебными свойствами. Даже небольшая прогулка в сосновом лесу или небольшой рощице умиротворяет нервную систему, только там можно дышать, что называется, «полной грудью». Вблизи сосновых лесов часто возводят санатории и профилактории.

Описание сосны обыкновенной, фото шишек и семян

Сосна обыкновенная, или лесная, – Pinus sylvestris L. –хвойное дерево из семейства сосновых высотой 25–35 м (до 40–45 м), с конусовидной или округлой кроной, с широким сводообразным шатром и кольцеобразно расположенными главными ветвями. Диаметр ствола у самых крупных деревьев может достигать 1 м и более.

Как видно на фото, кора сосны обыкновенной при основании ствола темно-бурая, а выше – красноватая:

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием   Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием

Почки не смолисты. Хвоя длинная, ярко — или сизо-зеленая. Хвои парны, длиной от 4–6 см длины, жесткие, сизоватые, в поперечном разрезе полукруглые. Цветы однодомные. Мужские соцветия собраны в плотные колосовидные соцветия, серно-желтого цвета.

Мужской цветок имеет вид шишечки и состоит из стерженька, на котором сидят тычинки. Женские соцветия сидят по одиночке или попарно на концах молодых побегов и, разрастаясь, дают деревянистую шишку.

Каждый цветок в женском соцветии состоит из семенной чешуи, сидящей в углу прицветника и несущей при основании 2 яичка, обращенных семявходом вниз.

Шишки сосны обыкновенной конусовидные, почти сидячие, поникшие, чешуи на верхушке с ромбическим утолщением, до 7 см длиной с серыми крылатыми семенами, созревающими на 3-й год. Семена сосны обыкновенной снабжены крылышками. Цветет в мае и в начале июня. Зацветает в возрасте 15 лет и позже.

В первые годы жизни растет быстро. Наибольший ежегодный прирост у деревьев происходит в возрасте 15–25 лет. Предельный возраст сосны обыкновенной оценивают в 300–350 лет, но известны деревья, возраст которых превышает 580 лет.

Особого описания заслуживает описание ареала сосны обыкновенной – он настолько велик, что занимает почти всю площадь умеренного пояса Евразии. В России сосна распространена в диком виде по всей лесной зоне, а также в лесостепи. Растет сосна и во многих степных районах.

Здесь она занимает некоторые возвышенности, произрастает на выходах известняка и мела, покрывает песчаные массивы в речных долинах. Образует чистые леса всевозможных типов в самых разных местообитаниях – от бедных песков и меловых выходов до верховых болот.

Примешивается к другим хвойным и лиственным лесообразующим породам.

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием   Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием

Вечнозеленое дерево распространено в Северной и Средней Европе, где образует большие леса. В Сибири, на Кавказе растет на горах.

Особенности размножения и использования сосны обыкновенной

Основной способ размножения сосны обыкновенный в природе – семенной, причем он годится только для исходных видов и совершенно неприменим для культиваров, так как при размножении семенами не сохраняются сортовые признаки. Культивары размножаются только прививкой (на сосну, ель или пихту).

Большой ареал убедительно говорит о том, что это растение обладает исключительной приспособляемостью к внешней среде. Одна из особенностей сосны обыкновенной – повышенная требовательность к световому режиму, деревья отличаются большим светолюбием.

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием   Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием

Произрастает сосна обыкновенная на песчаных и супесчаных почвах на водоразделах и в долинах рек, на торфяных болотах, а также на меловых возвышениях и в горах.

Это неприхотливое светолюбивое растение, предпочитающее рыхлые супеси или суглинки с кислой реакцией.

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием   Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием   

Сосна обыкновенная (Pinus silvestris) имеет огромное количество садовых форм, широко используемых в декоративном цветоводстве. Карликовых сортов у нее не так уж много (например, «Glauca Compacta», «Globosa Viridis», «Pygmaaea», «Sentinel»), но все они поистине красивы, обладают аккуратной формой кроны и заслуживают вашего внимания.

В хозяйственном отношении сосна является одной из ценнейших древесных пород, имеющих чрезвычайно разнообразное применение. Основное использование древесины сосны обыкновенной – жилищное, авиационное, судовое и дорожное строительство. Также её применяют в мебельном, лесохимическом и других производствах. Сосна доставляет хороший и поделочный материал и топливо.

   

  • За вечнозеленый наряд высоко ценится и широко разводится как декоративное дерево в населенных пунктах, городских садах и парках.
  • На видео «Сосна обыкновенная» вы можете убедиться, насколько красивы и сосновые и рощи, и одиночные посадки:

Источник: https://kvetok.ru/rastenie/sosna-obyknovennaya

Развитие сосны и формирование побега в процессе цикла развития саженца: формируем Ниваки садовый бонсай

Сосна обыкновенная является спорофитом. Оно имеет и мужские, и женские шишки. Жизненный цикл сосны обыкновенной составляет порядка 400 лет.

Спорообразование у сосен начинается примерно к 30 годам. В это время развитие сосны не закончено и дерево находится на стадии «половой зрелости».

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной

Первый цикл развития сосны обыкновенной – опыление и оплодотворение. После него чешуи женских шишек склеиваются сосновой смолой. Следующий этап — оплодотворение, которое наступит через 12-14 месяцев.

Пыльца прорастет, из вегетативной клетки будет образована пыльцевая трубка, а генеративная даст начало двум спермиям. Для оплодотворения нужен только один спермий, второй  погибнет. В результате процесса оплодотворения образуется зигота.

Она и даст жизнь зародышу, а семязачаток образует семя с запасом питательных веществ в эндосперме. Оболочка семян образована из оболочки семязачатка. Далее шишка растет, одревесневает. Через 2 года после опыления шишки начинают поникать, чешуйки их расходятся и семена освобождаются.

После отделения от материнского растения, сосновое семя может долгое время находиться в стадии покоя. Но как только наступят благоприятные условия, зародыш начинает быстро расти.

Саженцы сосны обыкновенной: уход

Следующий цикл развития – прорастание саженца. Спустя 1-2 недели после высева семян начинают появляться первые всходы. Если семена были высеяны в ящике, то его уже можно выставить на солнышко, но при этом обязательно следить за уровнем влажности грунта.

Земля должна быть влажной на ощупь на глубине нескольких см. Если растениям будет не хватать солнечного цвета, ростки вытянутся, что обусловит получение саженцев с высоким уровнем первой ветки. По этой же причине необходимо своевременно очищать посадки от сорняков.

Ведь даже незначительное притенение с их стороны уменьшает скорость роста сосновых всходов.

Если сосновые саженцы покупаются, то необходимо обратить внимание  на корневую систему. Если она оголена, то это покупка заведомо мертвого дерева, так как корешки хвойных пород начинают погибать уже через 15 мин после стряхивания с них грунта.

Дело в том, что хвойное деревце не успевает  восстановить корневую систему, как это сделала бы лиственная порода, предварительно скинув всю листву. Вечнозеленая крона сосенки, от которой растение не может просто так избавиться, требует питания и влаги и тянет их из скелетных корней.

Читайте также:  Как разводить сазана: когда нерестится и сколько раз в год мечет икру, разведение и выращивание в домашних условиях, размеры рыбы

Корни, в свою очередь, не успевают одновременно отращивать корешки и питать хвою.

Если сосны выращиваются с семенного материала, то в конце осени — начале зимы необходимо проследить, чтобы всходы «ушли» под снег без сорняков. Очень важно помнить, что накрывать сосновые грядки укрывным материалом не рекомендуется, так как такая «забота» может вызвать развитие грибковой инфекции. Сосна, как и любая другая хвойная порода, отлично переносит зиму, не страдая от морозов.

Формирование кроны сосны обыкновенной

Оказывается, формировать крону у сосны можно. Причем сделать это совсем несложно. Для этого пользуются методом прищипки молодого побега.

Как только молодой побег сосны обыкновенной закончил свой рост, но пока еще не успел сформировать иголки (то есть представляет собой «свечку»), его нужно прищипнуть (не обрезать!) на нужную длину. Обычно скручивают пальцами половину побега.

Особого вреда это растению не доставит и ранка быстро затянется. Таким способом формируют большинство хвойных.

Укорачивание верхушечного побега стимулирует интенсивный рост боковых побегов. Так крона становится намного гуще. Прищипку выполняют в мае-июне, когда только начинают разделяться иголки.

После этого ветка останавливается в росте на год. Как правило, после этого начинают образовываться новые почки, несколько боковых побегов. Кончик веточки при этом становится пушистым и густым.

Прищипку можно выполнять только раз в год.

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием

Если у сосны побеги уже не «свечки», а сформированные ветви, то формирование кроны сосны обыкновенной также возможно. Это может понадобиться для прореживания внутри. Особенностью является то, что на старой ветке спящая почка после обрезки не проснется. Поэтому не стоит оставлять пеньки, а сразу срезать сучок на кольцо.

Немаловажным значением для формирования кроны является место, где растет дерево. Если сосна находится на хорошо освещенном участке, то крона будет пышной и округлой. В противном случае, дерево начнет тянуться и скидывать нижние сучья.

Формирование сосны Ниваки – садовый бонсай

Ниваки – формировка в стиле бонсай. Сегодня встречается несколько типов оформления деревьев в стиле бонсай. Одни более прорежены, другие, наоборот, густые. Также существуют формы, которые максимально приближены к натуральному виду растений. А есть такие, которые очень сильно стилизованы под бонсай.

Стадия предварительной подготовки подразумевает прореживание разветвленных, наиболее живописных сосен. Для этого часть ветвей удаляется, а оставшиеся ветки немного укорачиваются.

При создании культуры сосны, важно помнить, что сразу нельзя удалять много молодых побегов, покрытых хвоей. Формирование необходимо проводить таким образом, чтобы осталось достаточное количество побегов, питающихся от корня.

Основой грамотного формирования является постепенное удаление ненужных ветвей в течение нескольких лет. В результате на оставленных ветвях образуются своеобразные тарелки. Для получения более живописного внешнего вида дерева нужно постараться оставшиеся ветви расположить как можно равномерней.

Также следует учесть, что рост веток из одного побега не допускается, они не должны переплетаться или перекрещиваться.

В качестве исключения иногда боковую ветвь можно отогнуть в горизонтальное положение при помощи проволоки или прочной тесьмы, чтобы создать иллюзию горизонтально расположенных и свисающих вниз боковых ветвей. В Европе этот способ используют крайне редко.

Не смотря на то, что Ниваки и бонсай – это способ формирования кроны, они представляют разные стили формирования. Различия заключаются в том, что техника бонсай предполагает разрезание, расширение и укорачивание ствола у основания. При этом сдирается кора, умертвляются и отбеливаются ткани ствола. Ниваки таких приемов не использует.

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием

Ниваки представляет собой садовое дерево, корневая система которого не формируется специально. Однако один раз в 2-3 года дерево необходимо пересаживать, соблюдая общепринятые садоводческие технологии.

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием

Бонсай – растение с ограниченной корневой системой, которая в обязательном порядке отмывается и формируется.

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием

Надземная часть деревьев бонсай обрезается и выщипывается, а ниваки, как правило, формируют стрижкой.

При необходимости бонсай фиксируется мягкой проволокой, для ниваки используется натуральная веревка и бамбук. Стиль для бонсай (правило треугольника) – это обязательно со всеми его составляющими: вид, время.

Ниваки этого не требует. «Локти» бонсая, в отличие от «тарелок» ниваки, не имеют ровной поверхности.

Источник: http://www.udec.ru/derevo/sosna-razvitie.php

Цикл развития сосны обыкновенной

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием

Жизненный цикл голосеменных рассмотрим на примере сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Спорофит — дерево высотой до 50 м, достигающее возраста 400 лет. Ветвление боковое. Ствол хорошо выражен, на нем мутовками располагаются боковые ветви.

Нарастание побегов моноподиальное. Побеги покрыты бурыми чешуевидными листьями. В пазухах их расположены сильно укороченные побеги, несущие по два игольчатых листа.

Игольчатые листья, или хвоя, в сечении имеют плосковыпуклую форму, в центре расположены два проводящих пучка.

Спорообразование начинается примерно на 30 — 40-м году жизни. На одном и том же растении образуются шишки двух видов, резко различающиеся между собой: мужские, расположенные группами, и женские — одиночные.

Мужская шишка образуется в пазухе чешуйки, на месте укороченного побега, длина ее 4 — 5 мм, ширина 3 — 4 мм. Она представляет собой побег с хорошо развитой осью, на которой спирально расположены микроспорофиллы, черепитчато налегающие друг на друга.

У основания оси имеются чешуйки, играющие защитную роль. Микроспорофилл яйцевидной формы, тонкий, плоский, с двумя микроспорангиями на нижней стороне. В микроспорангиях к осени заканчивается обособление многочисленных материнских клеток микроспор. Весной происходит мейоз.

В результате каждая диплоидная материнская клетка образует четыре микроспоры.

Микроспора одноядерна, спородерма ее состоит из интины и экзины и несет два воздушных мешка, которые возникают вследствие расхождения покровов. Здесь же, в микроспорангии, происходят прорастание микроспоры и образование мужского гаметофита, называемого пыльцой.

Он развивается внутри микроспоры и редуцирован еще больше, чем у рассмотренных ранее разноспоровых растений. В результате деления микроспоры образуются антеридиальная клетка и две проталлиальные клетки, которые вскоре разрушаются. Проталлиальные клетки — единственные вегетативные клетки гаметофита.

Затем антеридиальная клетка делится и образует генеративную клетку и клетку трубки. Покровы микроспоры остаются покровами пыльцы. Ко времени ее созревания микроспорангии вскрываются продольной щелью, и пыльца высыпается наружу. Воздушные мешки облегчают перенос ее ветром.

Дальнейшее развитие мужского гаметофита происходит внутри семязачатка, на женских шишках.

Женские шишки образуются на верхушках молодых побегов. Устроены они более сложно и относительно больших размеров. На главной оси расположены мелкие чешуйки, называемые кроющими. В их пазухах образуются крупные толстые семенные чешуйки с двумя семязачатками на верхней стороне. Семенная чешуйка — это редуцированный боковой побег, а не мегаспорофилл.

Молодой семязачаток состоит из нуцеллуса и интегумента. Нуцеллус и есть мегаспорангий. Он имеет яйцевидную форму и срастается с особым защитным покровом — интегументом. Лишь около вершины, обращенной к оси шишки, интегумент имеет отверстие — микропиле (пыльцевход). Вначале нуцеллус состоит .из однородных диплоидных клеток.

Затем в средней части его обособляется одна более крупная археспориальная клетка. Она делится путем мейоза и образует четыре мегаспоры. В дальнейшем три из них отмирают. Мегаспорангий никогда не вскрывается, так что мегаспора остается внутри него. Мегаспора многократно делится и образует женский гаметофит, называемый эндоспермом (n).

Из двух наружных клеток эндосперма, обращенных к микропиле, образуются два архегония, более редуцированных по сравнению с папоротниковидными.

Пыльца из мужских шишек переносится на семязачатки и улавливается каплей густой жидкости, заполняющей пространство между нуцеллусом и интегументом и выступающей через микропиле. Подсыхая, она втягивает пыльцу внутрь семязачатка на нуцеллус. После опыления микропиле зарастает. Чешуйки женской шишки смыкаются.

Мужской гаметофит продолжает свое развитие на мегаспорангии. Экзина лопается, и клетка трубки образует пыльцевую трубку, которая внедряется в ткань нуцеллуса и растет в направлении архегония. Генеративная клетка делится и образует две клетки: клетку-ножку и спермагенную клетку.

Они переходят в пыльцевую трубку, которая и доставляет их к архегонию. Непосредственно перед оплодотворением из спермагенной клетки образуются два спермия — мужские гаметы без жгутиков. Пыльцевая трубка через шейку архегония достигает яйцеклетки. Тургор ее повышается, кончик лопается, и содержимое выбрасывается в цитоплазму яйцеклетки.

Один из спермиев сливается с ядром яйцеклетки, а второй отмирает. От опыления до оплодотворения у сосны проходит около 13 месяцев. Из зиготы (2n) образуется зародыш. Рост зародыша осуществляется за счет запасных продуктов гаметофита — эндосперма (n).

Сформировавшийся зародыш состоит из корешка, стебелька, нескольких семядолей (5 — 12) и почечки. Зародыш окружен эндоспермом, который используется при прорастании. Интегумент образует твердую спермодерму. Так семязачаток превращается в семя.

Оно лежит открыто на семенной чешуйке и имеет (у сосны обыкновенной) крыловидный придаток, способствующий распространению семян ветром. Созревание семян наступает осенью, на второй год после опыления. Шишки к этому времени, достигают 4 — 6 см.

Они продолговато-эллиптической формы, с заостренной верхушкой, чешуйки одревесневают, из зеленых становятся серыми. Следующей зимой шишки поникают, чешуйки расходятся и семена высыпаются. Отделившись от материнского растения, семя может длительное время находиться в состоянии покоя, и лишь с наступлением благоприятных условий зародыш трогается в рост.

Таким образом, у голосеменных имеется ряд более прогрессивных признаков по сравнению с папоротниковидными: гаметофиты полностью потеряли самостоятельность, они образуются на спорофите и живут на нем, оплодотворение не связано с водой; зародыш спорофита хотя и питается за счет гаметофита, но находится внутри семени и надежно защищен от неблагоприятных условий. Особенность семян голосеменных — их двойственная природа: питательная ткань — эндосперм принадлежит гаметофиту (n), зародыш — зачаток нового спорофита (2n), спермодерма и нуцеллус образуются из тканей материнского спорофита (2n).

Источник: https://cyberpedia.su/14x7d6e.html

Циклы развития растений (занятие по подготовке к ЕГЭ) материал для подготовки к егэ (гиа) по биологии (10 класс) на тему

  • Слайд 1
  • Слайд 2
  • Как показали результаты экзамена прошлых лет: У учащихся слабо сформированы знания об изменении хромосомного набора в клетках гаметофита и спорофита водорослей, мхов, папоротников, голосеменных и цветковых растений; об образовании у растений спор в процессе мейоза, а половых клеток – в процессе митоза, что отличает их от животных; умения сравнивать споры и половые клетки, споры и клетки спорофита; объяснять и аргументировать особенности образования спор, половых клеток, гаметофита у растений.
  • Слайд 3
  • Жизненные стадии растений Спорофит Гаметофит дословно – несущий споры все клетки содержат диплоидный набор хромосом ( 2n ) образует споры ( n ) дословно – несущий гаметы все клетки содержат гаплоидный набор хромосом ( n ) образует гаметы ( n )
  • Слайд 4

Циклы развития растений Подготовка к выполнению заданий ЕГЭ С5 (применение знаний на определение числа хромосом и ДНК в разных фазах митоза и мейоза, в половых и соматических клетках разных организмов ) © Тихонова Е.Н. 6 января 2015 г.

Словарь ( Реймерс Н.Ф.) Спорофит представитель бесполого поколения или этап жизненного цикла растения от зиготы до образования спор Гаметофит представитель полового поколения или этап жизненного цикла растения от споры до образования зиготы

Слайд 5

Словарь ( Реймерс Н.Ф.) Спорангии орган бесполого размножения растений и грибов, в котором образуются споры Гаметангий половой орган растений, грибов, в котором образуются гамет

  1. Слайд 6
  2. Поколения Бесполое Половое 2n развивается из зиготы спорофит споры ( n ) (МЕЙОЗ) n развивается из споры гаметофит гаметы ( n ) (МИТОЗ)
  3. Слайд 7

Споры ( n ) – почему же тогда это бесполые клетки, а гаметы ( n ) — половые?! Давайте разберёмся! Гаплоидная спора (одна) не сливаясь ни с какой другой клеткой образует новый организм (вернее другую жизненную стадию) генетически идентичный этой одной споре Т.о.

спора, являясь продуктом спорофита сама образует будущий гаметофит ═ > размножение бесполое Ткани гаметофита гаплоидны из них образуются гаметы Каждая гаплоидная гамета не образует новый организм. Только после стадии оплодотворения её с другой гаметой (после объединения генетического материала (n) ♀ и (n) ♂ гамет, образуется диплоидная ( 2 n) зигота ). Т.о.

Читайте также:  Почему не цветет спатифиллум в домашних условиях: что делать, правильный уход за растением

гаметы, являясь продуктом гаплоидного гаметофита, только сливаясь попарно мужские с женскими обеспечат дальнейшее развитие нового организма ═ > размножение половое

  • Слайд 8
  • Бесполое поколение Половое поколение мейоз Споры n n n 2n митоз х Зигота 2n ♂ ♀ n n n митоз
  • Слайд 10
  • Спорофиты Гаметофиты
  • Слайд 11
  • Половое поколение n митоз гаметы n оплодотворение зигота 2 n Бесполое поколение 2 n мейоз споры n
  • Слайд 14
  • Цикл развития листостебельного мха (кукушкин лён )
  • Слайд 15

Задание 1 . «Отдел Моховидные» В жизненном цикле моховидных преобладает (_). Мохообразные размножаются (_). Бесполое размножение происходит с помощью (_). Споры, как и у всех высших растений, образуются (_), и имеют (_) набор хромосом. Спорофит мхов представлен (_).

Гаметофит мхов представлен (_). Гаметофиты называются двудомными, если (_). Антеридии и архегонии у мхов образуются на (_). Для слияния половых клеток необходима (_). После оплодотворения из зиготы развивается (_). Из споры мха развивается (_).

Когда происходит мейоз в цикле развития мха (_)

Слайд 17

Задание 2. «Отдел Папоротниковидные» Спорофит папоротников представлен (_), гаметофит – (_). Стробилы у папоротников (_). Антеридии и архегонии у щитовника мужского образуются на (_). Споры у щитовника мужского образуются на нижней части листа в (_), прикрыты покрывалом – (_).

Чем представлен бесполое поколение у папоротников? Ответ поясните. Чем представлен половое поколение у папоротников? Ответ поясните.

Где образуются гаметы у папоротника? Как происходит половое размножение у папоротников? Где образуются споры у папоротника? Как происходит бесполое размножение у папоротников? Где образуется зародыш нового растения у папоротника?

  1. Слайд 18
  2. Цикл развития сосны
  3. Слайд 19

Задание 3.

«Отдел Голосеменные» Чем представлен спорофит голосеменных? Чем представлен мужской гаметофит голосеменных? Чем представлен женский гаметофит голосеменных? Основные ароморфозы, которые привели к появлению голосеменных? Чем представлены микроспорангии голосеменных? Чем представлены мегаспорангии голосеменных? Что из себя представляют гаметангии голосеменных? Когда в жизненном цикле голосеменных происходит мейоз? Что развивается из микроспор и мегаспор голосеменных?

Слайд 20

Задание 4. «Отдел Голосеменные» Какие особенности имеет пыльца сосны? Чем представлен мужской гаметофит, образующий половые клетки? Чем представлена женский гаметофит, образующий половые клетки? Нужна ли вода для оплодотворения голосеменных? Почему? Где образуется зародыш нового растения у сосны?

Слайд 21

Задание 7. «Отдел Голосеменные» Весной у сосны на каждой чешуйке красноватых шишек образуется по …. Мегаспорангий голосеменных представлен …. В нуцеллусе мегаспороцит претерпевает мейоз, три мегаспоры отмирают, а ядро четвертой ….

На чешуйках зеленовато-желтых шишек, образующихся у основания молодых побегов, формируются …. Микроспороциты мейотически делятся и образуют …, каждая из которых в результате митотических делений образует …. В пыльцевом зерне различают несколько клеток: ….

Оплодотворение у сосны происходи спустя … после опыления. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а второй …. Второй архегоний женского гаметофита также …. Созревание семян у сосны происходит лишь через… после опыления. Из оплодотворенной яйцеклетки, зиготы, образуется ….

Эндосперм у голосеменных …. Для оплодотворения голосеменных вода …. В отличие от споры семя сосны имеет ….

  • Слайд 22
  • Мегаспора ( n ) Женский гаметофит (зародышевый мешок) ( n ) Микроспора ( n ) Мужской гаметофит (пыльцевое зерно) ( n )
  • Слайд 25
  • Половое поколение n митоз гаметы n оплодотворение зигота 2 n Бесполое поколение 2 n мейоз споры n
  • Слайд 27

Задание 5.

«Отдел Покрытосеменные» Чем представлен спорофит цветковых? Чем представлен мужской гаметофит цветковых? Чем представлен женский гаметофит цветковых? Основные ароморфозы, которые привели к появлению цветковых? Чем представлены микроспорангии цветковых? Чем представлены мегаспорангии цветковых? Что из себя представляют гаметангии цветковых? Когда в жизненном цикле цветковых происходит мейоз – при образовании гамет или спор? Что развивается из микроспор и мегаспор цветковых?

Слайд 28

Что обозначено на рисунке цифрами 1 – 6? Когда происходит мейоз – при образовании спор, или при образовании гамет?

Слайд 29

Задание 6. «Двойное оплодотворение цветковых растений» Мужской гаметофит цветковых растений представлен (_). Пыльцевое зерно на рыльце столбика набухает и образует (_). Генеративная клетка делится и образует (_). Семязачаток снаружи защищен (_), между которыми есть отверстие – (_). Женский гаметофит цветковых растений представлен (_).

Внутри семязачатка развивается (_), состоящий из семи клеток. Один спермий сливается с (_), второй – (_), то есть происходят два оплодотворения. Двойное оплодотворение было открыто русским ученым (_). Зародыш семени развивается из (_). Эндосперм образуется из (_). Перисперм образуется из (_).

Кожура семени образуется из (_) Околоплодник формируется из (_).

Слайд 30

Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках семязачатка перед началом мейоза, в конце телофазы мейоза 1 и телофазы мейоза 2.

Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменения числа ДНК и хромосом. 1)Перед началом мейоза хромосомный набор в клетках двойной(2 n )-28хрососом, в интерфазе происходит удвоение молекул ДНК, поэтому число молекул ДНК- 56 молекул (4с).

2) В первом делении мейоза расходятся гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, поэтому в конце телофазы мейоза 1 хромосомный набор в клетках одинарный ( n )- из 14 хромосом, число молекул ДНК- 2с (28 молекул ДНК).

3) Во втором делении мейоза расходятся хроматиды, поэтому в конце телофазы 2 мейоза хромосомный набор в клетках одинарный ( n )-14 хромосом, число молекул ДНК равно 14 молекулам (1с).

Слайд 31

Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка перед началом мейоза, в анафазе мейоза I и анафазе мейоза II.

Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.

1 ) перед началом мейоза число молекул ДНК – 56, так как они удваиваются, а число хромосом не изменяется – их 28; 2) в анафазе мейоза I число молекул ДНК 56, число хромосом – 28, к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы; 3) в анафазе мейоза II число хромосом – 28, к полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды и становятся самостоятельными хромосомами (но все они в одной клетке), число молекул ДНК – 28, после первого деления удвоения ДНК не происходит, поэтому число ДНК уменьшилось в 2 раза.

Слайд 32

В клетках эндосперма семян лилии 21 хромосома. Как изменится число хромосом и молекул ДНК в конце телофазы мейоза 1 и мейоза 2 по сравнению с интерфазой у этого организма? Ответ поясните.

1 ) Эндосперм цветковых растений имеет триплоидный набор хромосом (3 n ), значит, число хромосом в одинарном наборе ( n ) равно 7хромосомам.

Перед началом мейоза хромосомный набор в клетках двойной(2 n ) из 14 хромосом, в интерфазе происходит удвоение молекул ДНК, поэтому число молекул ДНК- 28 (4с).

2) В первом делении мейоза расходятся гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, поэтому в конце телофазы мейоза 1 хромосомный набор в клетках одинарный ( n ) из 7 хромосом, число молекул ДНК- 14 (2с). 3) Во втором делении мейоза расходятся хроматиды, поэтому в конце телофазы 2 мейоза хромосомный набор в клетках одинарный ( n )-7 хромосом, число молекул ДНК равно одному-7 (1с).

Слайд 33

Какой хромосомный набор характерен для клеток зародыша и эндосперма семени, листьев цветкового растения. Объясните результат в каждом случае.

1) в клетках зародыша семени диплоидный набор хромосом – 2n, так как зародыш развивается из зиготы – оплодотворённой яйцеклетки; 2) в клетках эндосперма семени триплоидный набор хромосом – 3n, так как образуется при слиянии двух ядер центральной клетки семязачатка (2n) и одного спермия ( n ); 3) клетки листьев цветкового растения имеют диплоидный набор хромосом – 2n, так как взрослое растение развивается из зародыша.

Слайд 34

Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

1) Клетки пыльцевого зерна сосны и спермии имеют гаплоидный набор хромосом. 2) Клетки пыльцевого зерна сосны развиваются из гаплоидных спор митозом.

3) Спермии сосны развиваются из клеток пыльцевого зерна (генеративной клетки) митозом.

Слайд 35

Какой хромосомный набор характерен для спермиев и клеток эндосперма семени цветкового растения? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

1) В спермиях набор хромосом гаплоидный, клетках эндосперма семени — триплоидный . 2) Спермий сформируется из гаплоидной споры (генеративной клетки мужского гаметофита) в результате митоза.

3) Эндосперм формируется при слиянии двух гаплоидных ядер центральной клетки зародышевого мешка (2 n ) и одного спермия ( n ).

Слайд 36

Какой хромосомный набор характерен для клеток эпидермиса и восьмиядерного зародышевого мешка семязачатка цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки. 1) Лист часть спорофита цветкового растения клетки которого диплоидны ( 2n ).

Восьмиядерный зародышевый мешок – незрелый женский гаметофит цветкового растения клетки которого гаплоидны ( n ) 2) Клетки листа образуются при митотическом делении образовательной ткани (в том числе и клетки эпидермиса листа).

3) Клетки восьмиядерного зародышевого мешка образуются при митотическом делении мегаспоры из которой образуется женский гаметофит цветкового растения.

Слайд 37

Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор растения мха кукушкина льна? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются.

Гаметы мха кукушкина льна образуются на гаметофитах из гаплоидной клетки путём митоза. 2)Набор хромосом у гамет одинарный — n .

3)Споры мха кукушкина льна образуются на диплоидном спорофите в спорангиях путём мейоза из диплоидных клеток. Набор хромосом у спор одинарный — n

Слайд 38

Какой хромосомный набор характерен для гаметофита и гамет мха сфагнума? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки? 1) Гаметофит и гаметы сфагнума гаплоидны, и набор хромосом, и количество ДНК в клетках отвечают формуле nc . 2) Гаметофит образуется из споры, которая образуется в результате мейоза из тканей спорофита. 3) Спора делится митозом, образуя гаметофит.

Слайд 39

Гаплоидный набор хромосом гороха составляет 7. Сколько хромосом содержится в клетках листьев, зародыша семени и семядолях семени. Ответ поясните. 1. Лист- вегетативный орган растения, клетки содержат 2n хромосом, следовательно, они содержат 14 хромосом 2.

Зародыш семени образуется в результате оплодотворения, следовательно, в них диплоидный набор хромосом (2n =14) 3.

Семядоли семени гороха содержат запасное питательное вещество, они образуются в результате слияния спермия ( n ) и центральной клетки семязачатка (2n) и имеет тройной набор хромосом (3 n =21)

Слайд 40

Клетки корешков лука содержат по 16 хромосом (2n). Определите число хромосом в анафазе митоза в клетках эндосперма, если у него триплоидный набор хромосом (3n). Ответ поясните. 1. В триплоидной клетке эндосперма семени лука содержится 24 хромосомы. 2.

В интерфазе происходит удвоение ДНК, теперь каждая хромосома состоит из двух хроматид, число молекул ДНК в клетке 48. 3. В период анафазы происходит расхождение хроматид к полюсам клетки.

Каждая хроматида становится самостоятельно хромосомой, поэтому число хромосом в период анафазы 48.

Слайд 41

Репетитор биологии по SKYPE (Садыков Борис Фагимович , к.б.н., доцент…Индивидуальные занятия по биологии и генетике со старшеклассниками и студентами offline и по SKYPE. Мой логин в SKYPE – borissadykov . Тел.:+7(927)-32-32-052. Email : boris.sadykov@gmail.com ) Петросова Р.А., Пилипенко Н.Н., Теремов А.В. Дидактический материал по общей биологии.

/Газета «Биология» приложение к газете «Первое сентября» 1997/ Болгова И.В. Сборник задач по общей биологии для поступающих в ВУЗы. – М.: Оникс 21 век, 2005 Единый государственный экзамен по биологии. Учебно-тренировочные материалы для подготовки к ЕГЭ. – М.: «Интеллект — центр», 2005 – 2013 гг Пименов А.В., Пименова И.Н. Дидактические материалы к разделу «Растения» 6 класс.–М.

Читайте также:  Картофель сорта мерлот: ботаническое описание и характеристика, выращивание и уход, фото

: «Издательство НЦ ЭНАС», 2004г Использованные материалы

Источник: https://nsportal.ru/shkola/biologiya/library/2015/01/06/tsikly-razvitiya-rasteniy-zanyatie-po-podgotovke-k-ege

Цикл развития голосеменных растений на примере сосны обыкновенной

В жизненном цикле сосны обыкновенной
доминирует спорофит– взрослое
дерево, включающее в себя:корень,ствол,ветви(удлинённые побеги),укороченные побеги,листья,
мужские и женскиешишки.

Стержневая корневая система сосны
достигает в глубину 20–30 м и может
вступать в симбиоз с мицелием (телом)
грибов, например, маслят, создавая
микоризу(грибокорень).

Гифы (выросты
мицелия) оплетают корни сосны от кончиков
к зоне всасывания и проникают внутрь,
подключаясь к проводящим пучкам.

Поглощая
органические вещества из растения, гриб
поставляет в растение воду с минеральными
веществами.

Ствол – вертикальный одревесневший
стебель достигает в высоту 30–40 м. Ветви
(удлинённые побеги) на стволе располагаются
мутовками, покрыты сидячими, спирально
расположенными бурыми чешуеобразными
листочками и заканчиваются яйцевидными,
конусообразными, коричневыми почками.

В пазухах чешуевидных листочков
развиваются укороченные побеги, из
которых растет по два листка –хвоинки.

Пара листьев сосны
обыкновенной, длиной 3–8 см,
толщиной 1,5–2 мм, при основании
покрытых влагалищем, функционирует
(живет) 3–5 лет и опадает вместе с
укороченным побегом.

Мужские шишки– спороносные
колоски (стробилы), образуются весной
у основания молодых удлиненных побегов.
Они собраны на общей оси. Каждая отдельная
шишка длиной 8–12 мм, желтого или розового
цвета, состоит из короткого стержня
(оси), на котором спирально расположены
редуцированные спороносные листья –микроспорофиллы.

С нижней стороны
микроспорофиллов расположены по двамикроспорангия. В микроспорангиях –
пыльцевых камерах, в результате деления
мейозом диплоидных клеток спорогенной
ткани образуются гаплоидныемикроспоры.
В свою очередь микроспоры делятся
митозом и образуют четырёхклеточныймужской гаметофитпыльцу.

Пыльцевое зерно включает в себявегетативную,генеративную(антиридиальную) и двепроталиальныеклетки. Проталиальные клетки являются
резервными, поэтому, отставая через
некоторое время в росте, отдают свой
ресурс на развитие генеративной и
вегетативной клеток, быстро дегенерируют
и исчезают.

Клетки пыльцы окружены двумя
оболочками – внешней, толстой –экзинойи внутренней, тонкой –интиной.В двух местах экзина не
срастается с интиной, образуя вздутия –воздушные мешки.

Женские конусовидные шишки, длиной
3–7 см, появляются на верхушках удлиненных
побегов одиночно или группой по 2–3 шт.
Состоят изоси, на которой спирально
расположеныпокровныеисеменныечешуи –мегаспорофиллы(женские
спороносные листья).

С верхней стороны
семенных чешуй, у их основания, находятся
по двасеменных зачатка, прикрытые
покровными чешуями. Семенной зачаток
представляет собой мегаспорогенную
ткань –нуцеллус, окружённый
покровной тканью –интегументом.

На верхушке семенного зачатка, обращенного
к оси шишки, в интегументе остаётся
отверстие – пыльцевход (микропиле).

Весной (в мае) после созревания пыльцы
микроспорангии мужских шишек раскрываются,
и пыльца разносится ветром. Опыление– это процесс попадания пыльцы на
микропиле семенных зачатков. Во время
опыления чешуи женских шишек широко
раскрыты.

Пыльца заносится воздушными
потоками (ветром) между чешуями, прилипает
к клейкой жидкости, которая выделяется
из микропиле. Вследствие подсыхания
клейкой жидкости пыльца затягивается
через пыльцевход на нуцеллус.

После
опыления микропиле зарастает, чешуи
женской шишки смыкаются, и вся шишка
снаружи герметизируется (заливается)
смолой. После попадания на нуцеллусвегетативная клеткапыльцы прорастает
в негопыльцевой трубкой.

Генеративнаяклетка заходит внутрь вегетативной
клетки и движется в ее апикальной части.
Следующие 13 месяцев пыльцевая трубка
медленно врастает в нуцеллус, в направлении
будущего женского гаметофита.

Рис. 40. Схема жизненного цикла сосны
обыкновенной

Рис. 41. Жизненный цикл сосны обыкновенной

Через месяц после опыления одна клетка
нуцеллуса – археспориальнаяклетка делитсямейозом, образуя
четыре гаплоидныемегаспоры. Три
из них отмирают, а наиболее удалённая
от микропиле четвертая мегаспора
начинает расти.

Ее развитие вмегагаметофит(женский гаметофит) начинается через
шесть месяцев после опыления и требует
для завершения своего формирования еще
полгода. В течение этого времени клетка
мегаспоры митотическим разделением
увеличивает количество своих ядер
примерно до 2000 шт.

На 13 месяц после
опыления в мегаспоре происходитцитокинез– разделение многоядерной
клетки клеточными стенками, которые
локализуют ядра в отдельных клетках.
Образованная гаплоидная ткань называетсяэндоспермом.

На 13–15 месяц после
опыления ближе к микропиле из клеток
эндосперма формируются два-три
редуцированныхархегониясяйцеклеткамив середине. Эндосперм
с двумя архегониями представляет собойженский гаметофит (заросток).

В период формирования женского гаметофита
пыльцевая трубка(вегетативная
клетка) прорастает через нуцеллус и
эндосперм, заходит в один из архегониев.

К этому моментугенеративнаяклетка
пыльцы внутри вегетативной клетки
(пыльцевой трубки) делится на две дочерние
клетки –стерильную(клетку-ножку)
исперматогенную(клетку тела). После
чего сперматогенная клетка делится на
дваспермия.

Пыльцевая трубка с
двумя спермиями в середине представляет
собой полностьюразвитый мужской
гаметофит
.

Проникнув в архегоний и
достигнув яйцеклетки, апикальная часть
клеточной стенки пыльцевой трубки
разрушается, в полость архегония
вливается цитоплазма, и один из спермиев
соединяется с яйцеклеткой, формируязиготу, другой спермий погибает.
Процесс оплодотворения происходит
приблизительно на 13-15 месяц после
опыления. Обычно оплодотворяются и
начинают развиваться в зародыши
оплодотворенные яйцеклетки (зиготы)
всех архегониев (полиэмбриология),
однако, как правило, только один зародыш
формируется полностью.

Следующие полгода (6 месяцев) после
оплодотворения происходит формирование
семенииз семенного зачатка: зигота
развивается взародыш,эндоспермостаётся в качестве запасающей ткани
семени, интегумент формируетоболочку
семени
с крыловидным выростом, нуцеллус
расходуется на развитиеэндоспермаизародыша.

Семена сосны обыкновенной
черного цвета диаметром 4-5 мм, с
перепончатым крыловидным выростом
оболочки семени длиной 12-20 мм, полностью
вызревают в ноябре-декабре, через 18-21
месяц после опыления.

Женские шишки при
созревании становятся матовыми от
серо-светло-коричневого до серо-зеленого
цвета; открываются (широко раскрывают
свои чешуи) с февраля по апрель и вскоре
опадают.

ПокрытосеменныеилиЦветковые
растения –
отдел высших семенных
растений, особенностью которых является
наличиецветка– органа полового
размножения, в котором плодовые листочки
(пестик), заключают в себе семенные
зачатки.

Другой особенностью покрытосеменных
является образование в семенном зачатке
семиклеточного женского гаметофита –зародышевого мешкаи оплодотворение
в нём двух клеток (яйцеклетки и центральной
диплоидной клетки) –двойное
оплодотворение
.

Отдел покрытосеменных
насчитывает более 250 тыс. видов растений.

Источник: https://studfile.net/preview/5079378/page:11/

Жизненный цикл голосеменных растений — классификация, особенности и этапы развития — Помощник для школьников Спринт-Олимпиады

Все этапы развития организма, которые начинаются с зарождения и заканчиваются фазой зрелости, описывают полный жизненный цикл голосеменных растений.

Они относятся к самой древней группе сперматофитов, которая появилась более 350 млн лет назад. В отличие от покрытосеменных, в этом типе растений семена не обладают закрытым вместилищем, а их завязь имеет вид чешуи.

Циклы формирования организмов обычно замкнутые и повторяются через определенное время.

Классификация голосеменных растений

Ранее в общей типологии растений голосеменные представители были выделены в отдельную группу. Сначала они относились к отделу семенных, позже входили в состав сосудистых растений. Непосредственно класс голосеменных объединял хвойные и некоторые виды вымерших растений.

Хотя по описанию представители этой группы существенно отличались от покрытосеменных, но ученые предполагали на основании ископаемых остатков, что папоротникообразные и цветковые произошли от голосеменных предков.

Против этих утверждений выступают исследования ДНК, результаты которых показывают, что голосеменные являются монофилетической группой. Сейчас эти растения разделяются на 5 классов:

  • Гинкговые.
  • Гнетовые.
  • Саговниковые.
  • Хвойные.
  • Цветковые.
  • Эта классификация представлена в работе от 2011 года, которая описывает современную флору Земли. В общей сложности в нее вошли характеристики 1080 видов растений.

    Характерные признаки

    Основные виды голосеменных растений встречаются в северных регионах с влажным климатом. Некоторые представители растут в жарких пустынях на юге Африки. Общие характерные черты вида:

  • Голосеменными бывают только деревья и кустарники.
  • Хвоя.
  • Одинаковый способ размножения.
  • Развитая древесина.
  • В группе отсутствуют травы, поэтому описание и схему жизненного цикла растений лучше всего рассматривать на примере сосны обыкновенной. Все представители голосеменных обладают видоизмененными листьями — хвоинками.

    У некоторых сортов сосен они могут сохраняться до 45 лет, а у лиственниц хвоя опадает каждый год. В отличие от мхов и папоротников, растения размножаются семенами, которым не требуется вода. Процесс опыления происходит с помощью ветра и не зависит от наличия влаги.

    Некоторые виды смогли поселиться в засушливых районах мира. Развитие семян из семяпочек происходит открыто, так как отсутствует соответствующее вместилище. В отличие от высших споровых, такой процесс развития соответствует более высокому уровню организации.

    Их древесина имеет достаточный запас прочности, что зависит от особенности ее строения. Она состоит из мелких мертвых клеток ксилемы, а внутри и коре находятся каналы со смолой. С давних времен в России охранялись рощи из стройных хвойных деревьев, которые шли на создание флота. Непосредственно из сосны изготавливались корабельные мачты.

    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.

    Когда мелкий спорангий вскрывается, пыльца высыпается и попадает на женские шишки. Происходит опыление, и мужской гаметофит развивается дальше внутри семязачатка.

    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 верхней части интегумента находится вход, через который пыльцевой трубчатый вырост попадает в середину семяпочки. Пыльца, осевшая на жидкость между интегументом и нуцелусом, проникает внутрь семязачатка.

    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.

    Цикл развития

    В начале жизненного цикла сосны из материнских клеток в результате редукционного деления возникают мелкие споры. Из них получается пыльца, которая ветром переносится на женские шишки и попадает внутрь семяпочки. После опыления чешуйки стробилы слепляются смолой.

    С начала опыления до оплодотворения проходит чуть больше года. В этот период в семяпочке образуется эндосперм, шишка вырастает до 3—4 см и становится зеленой. Перед самым оплодотворением спермагенная клетка преобразуется в 2 спермия, один из которых связывается с яйцеклеткой.

    В результате формируется зигота, из которой развивается зародыш, питающийся эндоспермом. На следующий год после опыления женские стробилы вырастают до 6 см, а семена полностью созревают. В это время происходит разъединение чешуек, и семена выпадают. Из них прорастают новые растения, а цикл развития замыкается.

    ПредыдущаяСледующая

    Источник: https://Sprint-Olympic.ru/uroki/biologija/99768-jiznennyi-cikl-golosemennyh-rastenii-klassifikaciia-osobennosti-i-etapy-razvitiia.html

    Ссылка на основную публикацию