Голосеменные растения являются самыми древними представителями семенной флоры на планете. Их появление стало серьезным событием в эволюции растительного мира. Сегодня они продолжают играть значимую роль в живой природе. В шестом классе изучается схема размножения голосеменных растений. Также школьникам на уроке следует познакомиться с отличиями этого вида от покрытосеменных (цветковых) культур.
Возникновение голосеменных растений
Ученые считают, что голосеменные являются потомками разноспоровых папоротников. Бесполые органы размножения этих растений называются спорангиями, а их группы – сорусами. Располагаются эти органы на листьях. Созревшие споры высыпаются и разносятся водой и ветром. Оказавшись в благоприятных условиях, они прорастают в заросток, в котором образуются два типа половых клеток:
- сперматозоид,
- яйцеклетка.
При этом споровые растения могут размножаться лишь при наличии воды, благодаря которой сперматозоид способен подплыть к яйцеклетке и оплодотворить ее.
В засушливую палеозойскую эру растения были вынуждены приспосабливаться к новым условиям жизни. В результате споры перестали опадать, и в них начали формироваться мужские половые гаметы или пыльца. Обладая небольшими размерами, гаметы могли разноситься ветром, поэтому вода для расселения папоротников уже была не нужна. Постепенно они эволюционировали в голосеменные, которые размножаются с помощью семян.
Особенности размножения
Семяпочки с развивающимися в них семенами располагаются открыто. Для них в строении растения не предусмотрено специальных закрытых вместилищ, завязь также отсутствует. По сравнению с высшими споровыми голосеменные растения являются следующим шагом эволюции. Их жизненный цикл можно рассмотреть на примере сосны.
Он состоит из двух чередующихся поколений:
- бесполого (спорофита),
- полового (гаметофита).
Женские шишки
Они появляются на том же растении, что и мужские, но отличаются красноватым цветом. Шишки этого типа состоят из стержня, на котором находятся две чешуйки, — семенная и закрывающая. Первая представляет видоизмененный побег, а вторая — лист. На верхнем основании семенной чешуйки расположены 2 семязачатка.
В женских стробилах каждая чешуйка сопоставима с целой шишкой. В семязачаток входят следующие элементы:
- фуникулус — семяножка, соединяющая семязачаток с чешуйкой,
- нуцеллус — расположен в центре семяпочки и выполняет функции мегаспорангии,
- интегумент — покров семязачатка, который в зрелом семени превращается в кожуру.
Рядом с вершиной чешуйки расположен пыльцевход.
Процесс оплодотворения
Внутри семязачатка расположен зародышевый мешочек, проходящий несколько стадий развития. Когда пыльца попадает на пыльцевход, он прорастает к архегонию. В этом образовании находится яйцеклетка. В каждом семязачатке расположены две архегонии, но оплодотвориться может лишь одна.
Во время прорастания пыльцевхода в пыльцевых зернах развиваются 2 спермия. После созревания они начинают перемещаться по пыльцевой трубке. Когда один из них достигает яйцеклетки, происходит оплодотворение голосеменных. При объединении двух половых клеток образуется зигота — зародыш семени. Семязачаток превращается в семя.
У сосны семена созревают в течение двух лет. В это время шишки постепенно меняют окрас и одревесневают. Их чешуйки размыкаются, затем семена высыпаются на землю. Именно так происходит размножение голосеменных, если описать его кратко. При необходимости для лучшего понимания темы можно посмотреть видеоурок.
Значение голосеменных сложно переоценить. Эти растения составляют треть всех лесов планеты и принимают активное участие в обновлении атмосферы. Древесина хвойных пород деревьев нашла широкое применение в различных сферах жизнедеятельности человека. Ценятся они и в медицине, так как выделяют фитонциды — особые вещества, способные очищать воздух от различных болезнетворных микроорганизмов.