Семя

Что такое семя? Чем семя отличается от споры?

Семя — высокоспециализированный орган размножения и расселения растений по земной поверхности. Семя защищает зародыш от неблагоприятных воздействий внешней среды, обеспечивает его питательными веществами на ранних этапах развития. В отличие от споры, семена многоклеточны, содержат значительное количество питательных веществ; имеют тройную природу: эндосперм гаплоиден — это часть женского гаметофита; зародыш диплоиден — это дочерний спорофит; семенная кожура диплоидна — это материнский спорофит.

Размножение голосеменных растений

Опишите процесс размножения сосны.

Важнейшее преимущество голосеменных растений перед споровыми (водорослями, мхами, хвощами, плаунами, папоротниками) состоит в том, что половой процесс у них не зависит от капельно-жидкой воды. Пыльца — мужской гаметофит с гаметами — спермиями попадает на женскую шишку с помощью ветра и прилипает к смоле. Пыльцевое зерно прорастает, спермий по пыльцевой трубке достигает яйцеклетки (яйцеклетка и эндосперм — это женский гаметофит) и сливается с ней (у сосны между опылением и оплодотворением проходит 12–14 месяцев). После оплодотворения женские красные шишки заклеиваются смолой и начинают расти, сначала превращаясь в зеленые, а потом в деревянистые коричневые. Соединяясь, спермий и яйцеклетка образуют клетку с диплоидным набором хромосом — зиготу, первую клетку спорофита. После оплодотворения яйцеклетки из семязачатка развивается семя с запасом питательных веществ, которое одето защитными оболочками. У сосны семена созревают через 1,5 года, высыпаются и разносятся ветром через 2 года после опыления.

Строение древесины голосеменных растений

Как устроена древесина голосеменных растений?

Древесина голосеменных (в частности, хвойных) состоит из трахеид — мертвых веретенообразных клеток с толстостенными оболочками, выполняющих проводящую и опорную функции. Паренхимы в древесине очень мало или она совсем отсутствует. У многих видов в древесине и коре имеются смоляные каналы, заполненные смолой, эфирными маслами и другими веществами. Испарения этих веществ создают характерный аромат хвойного леса.

Строение хвойных растений

Назовите особенности строения хвойных.

Хвойные имеют такие особенности строения:

• корень обычно стержневой, от которого отходят боковые; кроме длинных корней имеются короткие, сильно разветвленные корни, они часто содержат микоризу;
• стебель включает кору, древесину и слабо выраженную сердцевину;
• в коре и древесине имеются смоляные ходы (каналы), заполненные эфирными маслами и смолой, выделяемыми выстилающими канал клетками;
• у большинства в стволе имеются кольца прироста древесины, обусловленные сезонной периодичностью активности камбия; по числу колец на распиле дерева можно определить его возраст;
• листья своеобразны: у листопадных видов (лиственница и некоторые другие) они мягкие, плоские, располагаются спирально или пучками; у большинства видов листья вечнозеленые, жесткие, игольчатые по форме и очень разной длины. Так, у североамериканской сосны болотной они достигают 45 см в длину, покрыты слоем кутикулы; клетки эпидермы имеют сильно утолщенные стенки. Под эпидермой лежат 1–3 слоя толстостенных клеток, играющих роль своеобразного наружного скелета. Устьица глубоко погружены в ткань листа, что уменьшает испарение воды.

Голосеменные растения

Приведите примеры голосеменных растений. Какие растения относятся к хвойным?

Отдел голосеменных растений содержит классы: Саговниковые, Гингковые, Хвойные и Гнетовые (включающие группу Эфедовые). К классу саговниковых относят саговник поникающий, завитой, Туара, гребневидный, Румора, неколючий, средний; стангерию и лепидозамию.

Типичные представители класса гнетовых — эфедра, вельвичия и гнетум.

Класс хвойных представлен большим количеством форм: ель, лиственница, сосна, пихта, секвойя, туя, кипарис, можжевельник, агатис и др.

Единственным современным представителем класса гинкговых является гинкго двулопастный.

Строение голосеменных растений

Каковы особенности строения голосеменных растений?

Особенности строения голосеменных растений:

• исключительно древесные формы — деревья, кустарники и лианы; у ствола на поперечном срезе различают кору, древесину и сердцевину;
• листья разнообразны как по внешнему виду, так и по строению; у хвойных — игольчатые (хвоинки), у других — похожи на листья папоротников или пальм;
• корни хорошо развиты; у некоторых с микоризой;
• при размножении образуются семена — многоклеточные образования, содержащие зародыш и значительный запас питательных веществ;
• в жизненном цикле господствует спорофит; мужской и женский гаметофиты потеряли самостоятельность и живут на спорофите.

Значение хвощей, плаунов и папоротников для человека

Как человек использует хвощи, плауны и папоротники?

Плауны содержат ядовитое (курареподобное) вещество, которое используется в медицине. Споры плаунов используют в качестве детской присыпки (натуральный тальк). Плауны нашли применение в ветеринарии. Также они используются в промышленности для получения желтой и зеленой красок.

Стебли хвощей жесткие — в них содержится кремнезем. Поэтому прежде им чистили горшки и кастрюли, полировал деревянные изделия.

Хвощ полевой, наиболее распространенный в России, используют как лекарство от астмы, а также в качестве мочегонного средства.

Молодые сочные листья некоторых видов папоротников в Японии употребляй в пищу как салат. Многие виды папоротников выращивают для аквариумов. Из корневищ папоротников изготавливают препараты против гельминтов (лентецов, цепней, кривоголовок). Папоротники, живущие в симбиозе с азотфиксирующими цианобактериями, применяй также как источник азота на рисовых полях для насыщения почвы растворимым соединениями азота.

Места обитания хвощей, плаунов и папоротников

Где обитают хвощи, плауны и папоротники?

Плауны и хвощи встречаются чаще всего в хвойных и смешанных лесах. Хвощи нередко растут в полях на влажных, кислых почвах, требующих известкования для повышения плодородия. Папоротники распространены очень широко и встречаются от лесов севера средней полосы до тропиков, населяя самые разные места — начиная с пустынь и заканчивая болотами.

Размножение папоротников

Как осуществляется процесс размножения папоротников?

На нижней поверхности листа папоротника развиваются спорангии, в которых образуются споры. Они высыпаются на почву и в благоприятных условиях прорастают. Из споры формируется небольшая пластинка — заросток (гаметофит). Чаще всего гаметофит обоеполый, на нем развиваются мужские и женские половые органы, где образуются яйцеклетки и сперматозоиды (многожгутиковые). Оплодотворение происходит в воде. Обычно после оплодотворения только одна зигота превращается в зародыш, который начинает сразу прорастать; развивается спорофит, а заросток отмирает.

Папоротникам также свойственно и вегетативное размножение посредством специальных почек, образующихся на корневище.