Шишка голосеменных растений видоизмененный плод

Обновлено: 18.09.2024

Голосеменные растения — это растения, семяпочки и семена которых не защищены замкнутым вместилищем.

Завязь на таких растениях чаще всего имеет вид чешуи с одним или несколькими семенами. В современной биологии представителей группы делят на 12 семейств, 83 рода, 1080 видов.

По своему разнообразию голосеменные значительно уступают покрытосеменным. Кроме того, они намного реже выступают доминирующими видами: исключение составляют лишь хорошо адаптировавшиеся хвойные.

Голосеменные является древней группой семенных. Считается, что они появились примерно 370 млн лет назад, в эпоху верхнего девона. А произойти они могли от псилофитов, папоротников.

Особенности строения голосеменных растений

В отличие от покрытосеменных, такие растения не имеют плодов и цветков. Их семена формируются из семязачатков.

Вместо цветков и образующихся из них плодов голосеменные снабжены шишками. Они бывают женскими — похожими на древесную почку красновато-коричневого оттенка, мужскими — напоминающими покрытую пыльцой желтовато-серую кисточку. Размеры шишек разнообразны, являются отличительной особенностью каждого вида.

В строении легко определяются корень, стебель, ветви и листья. Листья могут иметь разную форму. В краткий список распространенных вариантов входят:

иголки — например, у ели, сосны, можжевельника;
разветвленные листочки;
двулопастные;
перистые;
чешуйки.

Корневая система стержневая, состоит из главного толстого корня и отходящих от него боковых ответвлений. Кора тонкая. Древесина мощная, содержит смолу и эфирные масла.

Общие признаки голосеменных растений

К общим признакам относят:

большие размеры взрослых особей — большинство представителей группы существует в форме высоких деревьев;
способность опыляться при помощи движения воздушных масс;
отсутствие оболочек у семян — отсюда произошло название категории;
образование семян в стробилах — особых органах размножения, представляющих собой укороченные видоизмененные побеги со спорофиллами и спорангиями.

Древесина голосеменных лишена сосудистой ткани. Транспортировка растворов производится трахеидами — мертвыми клетками ксилемы с пористой оболочкой.

Отличие от других видов

От других видов голосеменные отличаются незащищенностью семян. Они не образуют цветки и плоды как покрытосеменные. Кроме того, группа отличается численностью: цветковых на Земле значительно больше.

Основными отличиями от папоротников являются:

наличие корня, а не корневища;
размножение семенами, а не спорами.

Еще одна отличительная характеристика — обладание полноценными листьями: папоротники снабжены листоподобными органами вайями.

Значение в природе и хозяйстве

Значение в природе определяется:

систематическим выделением больших объемов кислорода;
синтезом фитонцидов;
способностью защищать грунт от эрозии;
влиянием на жизнь животных — для одних голосеменные служат пищей, другие используют их для оборудования жилища.

Человек активно использует представителей группы в хозяйстве, медицине, строительстве, искусстве.

Первыми семенными растениями были ныне вымершие семенные папоротники, они дали начало голосеменным растениям. Голосеменные — это древние семенные растения, находящиеся на пути биологического прогресса. Появились они на Земле свыше 350 млн. лет назад, задолго до возникновения покрытосеменных. Ученые считают, что голосеменные произошли от древних разноспоровых семенных папоротников, которые не дожили до наших дней. Отпечатки семенных папоротников находят в глубоких слоях земной коры.

Строение ветки сосны

Строение женской шишки сосны

Весной на верхушках молодых побегов можно увидеть маленькие красноватые шишки. Это женские шишки. Женская шишка состоит из оси, или стержень, на котором располагаются чешуи. На чешуях женских шишек ничем не защищённые, как голые (отсюда название — голосеменные), лежат семязачатки, в каждом из них образуется яйцеклетка.

Строение женской шишки сосны

Строение мужской шишки сосны

На тех же ветках, на которых расположены женские, находятся и мужские шишки. Они располагаются не на верхушке молодого побега, а у их основания. Мужские шишки мелкие, овальные, жёлтые и собраны в тесные группы.

Строение мужской шишки сосны

Каждая мужская шишка состоит из оси, на которой также расположены чешуйки. На нижней стороне каждой чешуйке по два пыльцевых мешочка, в которых созревает пыльца — совокупность пылинок, в которых позже образуются мужские половые клетки — спермии.

Строение зрелой шишки сосны

Оплодотворение у сосны происходит через год после попадания пыльцы на женские шишки. А высыпаются семена ещё через полгода, в конце зимы. К этому времени зрелая женская шишка становится бурого цвета и достигает 4-6 см.

Строение зрелой шишки сосны

Когда чешуи зрелой женской шишки раздвигаются, становится видно, что семена лежат попарно на верхней стороне чешуй, у их основания. Семена лежат, открыто, голо. Каждое семя сосны снабжено прозрачным пленчатым крылышком, обеспечивающее перенесение его ветром.

Процесс опыления и оплодотворения у сосны. (Цикл развития)

Размножение: половое — семенами.

Размножение осуществляется в два этапа: процесс опыления и процесс оплодотворения.

Цикл развития голосеменных

Процесс опыления

Пыльца оседает на семязачатки женской шишки.
Пыльца проникает внутрь семязачатка через пыльцевход.
Чешуи смыкаются и склеиваются смолой.
Подготовка к оплодотворению.
Пыльца, прорастая, образует спермии и пыльцевую трубку.

Процесс оплодотворения

Оплодотворение происходит в семязачатке через 12 месяцев после опыления.

Спермий сливается с яйцеклеткой, в результате чего образуется зигота.
Из зиготы развивается зародыш.
Из всего семязачатка — семя.

Шишка растёт и постепенно одревесневает, цвет её становится бурым. Следующей зимой шишки раскрываются и семена высыпаются. Они могут долго находиться в состоянии покоя и прорастают только в благоприятных условиях.

Очень своеобразно выглядят проростки сосны, когда они только что появились из семени. Это маленькие растеньица, у которых стебелек короче спички и не толще обыкновенной швейной иглы. На верхушке стебелька — пучок лучеобразно расходящихся во все стороны очень тонких иголочек-семядолей. Их у сосны не одна и не две, как у цветковых растений, а гораздо больше — от 4 до 7.

Проросток семени сосны

Таким образом, растения, относящиеся к отделу голосеменных, отличаются от всех остальных растений тем, что производят семена. Внутреннее оплодотворение, развитие зародыша внутри семязачатка и появление семени — главные биологические преимущества семенных растений, давшие им возможность приспособиться к наземным условиям и достигнуть более высокого развития, чем бессемянные высшие растения.

Ши́шка (лат. strobilus ) — видоизменённый побег, развивающийся на концах веток хвойных и некоторых других растений в виде маленьких образований, покрытых чешуйками.

Различают мужские (microstrobilus) и женские (megastrobilus) шишки. В зависимости от вида (однодомные или двудомные), мужские и женские шишки могут находиться на одном либо на разных растениях. Большинство хвойных являются однодомными. На верхней стороне чешуек женских шишек располагаются по две семяпочки, в каждой из которых формируются яйцеклетки. На чешуйках мужских шишек находятся пыльцевые мешки, в которых развивается пыльца, имеющая два воздушных пузырька.

Содержание

Применение

Как и орешки, шишки многих растений являются ценным сырьём. Поэтому они являются целью кустарных промыслов, а иногда и промышленного использования для производства технических и парфюмерных масел и медицинских средств.

Интересные факты

Созревшие сосновые шишки чутко реагируют на изменение влажности окружающего воздуха, раскрываясь при малой и сжимаясь при повышенной влажности воздуха. Поэтому там, где не требуется точное измерение влажности, их можно использовать в качестве гигрометра[1] .
Шишки некоторых африканских саговников весят до 50 кг. [2]

Символика

В язычестве шишка являлась языческим символом плодородия, а героя древнегреческих мифов бога Диониса сопровождали прислужницы-менады с тирсами, увенчанными шишками.

Примечания

↑Батурицкая Н. В., Фенчук Т. Д.Удивительные опыты с растениями // Биология, № 42, 44-47/1999; 2/2000
↑Жизнь растений. В 6-ти т. / Гл. ред. Ал. А. Фёдоров. — М .: Просвещение, 1978. — Т. 4. Мхи. Плауны. Хвощи. Папоротники. Голосеменные растения. Под ред. И. В. Грушвицкого и С. Г. Жилина. — С. 280.

Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Шишка" в других словарях:

шишка́рь — шишкарь, я … Русское словесное ударение

шишка — См. возвышенность, главный. Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. шишка … Словарь синонимов

ШИШКА — ШИШКА, и, жен. 1. Соцветие и плод хвойных и нек рых других растений округлой или овальной формы, покрытый чешуйками. Сосновая, еловая, ольховая ш. Кедровая ш. (наполненная орехами). 2. Бугорок, округлая выпуклость. Набить шишку на лбу. 3. Твёрдый … Толковый словарь Ожегова

ШИШКА — орган размножения голосеменных растений; совокупность стробилов. В шишке на удлиненной оси спирально расположены спорофиллы, обычно в виде чешуй, в пазухах которых развиваются семена. У женских шишек чешуи одревесневают. Иногда термин шишка… … Большой Энциклопедический словарь

Шишка — (иноск. ирон.) человѣкъ вліятельный, выскочившій въ люди (намекъ на замѣтную шишку, выскачившую на лицѣ). Ср. Ого, франтъ, франтъ! говорилъ Бондыревъ. Ну, а мы братъ, по деревенскому омужичились. А ты, видно, шишка, въ гору пошелъ. Н.… … Большой толково-фразеологический словарь Михельсона (оригинальная орфография)

ШИШКА — ШИШКА, в ботанике коническая, круглая или цилиндрическая структура, характерная для хвойных деревьев, содержащая плоды или семена, которые развиваются из голых семяпочек в глубине ячеек, образованных жесткими, одревеснелыми чешуйками,… … Научно-технический энциклопедический словарь

ШИШКА — (strobilus), собрание мегастробилов хвойных растений, каждый из к рых представляет собой семенную чешую с семязачатками, сидящую на центр, оси в пазухе кроющей чешуи; последняя может полностью или частично срастаться с семенной. Иногда III,… … Биологический энциклопедический словарь

ШИШКА — в палеоботанике, генеративный орган у некоторых высших споровых, многих голосеменных и некоторых покрытосеменных растений, представляющий укороченный побег с сидящими на нем спорангиями, спорофиллами и кроющими листьями. Последние обычно имеют… … Геологическая энциклопедия

шишка — ШИШКА, и, ж. Мужской половой орган. Точить шишку 1. на кого. Затаить злобу, стараться сделать гадость кому л., отомстить. 2. без доп. Заниматься онанизмом. См. также: шишку шлифовать Возм. через уг … Словарь русского арго

шишка — (170) (на фруктах) хвостик [MО,V] … Толковый украинский словарь

Мир растений очень разнообразен. Вы уже познакомились со споровыми растениями, которые размножаются спорами. Теперь перейдем к изучению семенных растений. Размножаются семенные растения с помощью семян, которые являются многоклеточными образованиями, в то время как споры состоят из одной клетки. В семенах содержится много запасных питательных веществ и многоклеточный зародыш. Семена способствуют распространению растений на Земле.

Семенные растения подразделяются на голосеменные (размножаются семенами, но плодов не образуют) и покрытосеменные (семена расположены внутри плода). Свое название голосеменные получили потому, что семена у них образуются не в завязи (цветков и плодов у них нет), а в семяпочках, лежащих на чешуйках шишек (рис. 2). На Земле насчитывается около 600 видов голосеменных растений (рис.1).

Рис.1 Классы голосеменных растений

Особенности строения голосеменных. Размножение семенами является их основным отличием от споровых. Голосеменные растения представлены в основном деревьями и кустарниками, редко — лианы. Травянистых форм нет. Большинство голосеменных растений являются вечнозелеными (покрыты листьями в течение всего года), реже — листопадными (лиственница, гинкго). Основным ныне существующим классом в отделе голосеменных является класс хвойные. Типичные представители класса хвойных: сосна, ель, пихта, можжевельник, лиственница, кипарис и др. Всего их 560 видов. Игловидные листья хвойных растений называют хвоей. Хвоя сохраняется на побегах от 2 до 7 лет. Многие хвойные долговечны, живут сотни лет.

У некоторых листопадных видов (лиственница) хвоя имеет большую площадь и располагается группами. Хвоя секвойи широкая, имеет форму ланцета. У туи довольно широкие чешуйчатые листья. Кедр похож на ель, но его игольчатые листья мелкие, незаостренные, поэтому они не колются. У сосны обыкновенной тонкие заостренные хвоинки располагаются попарно на очень коротких побегах.

Одной из особенностей хвойных растений является то, что в коре, а также в сердцевине ствола у них имеются смоляные канальцы. Клетки и межклеточные пространства коры и сердцевины заполнены смолой и эфирными маслами.

Происхождение голосеменных растений.Голосеменные растения образовались в те далекие времена (около 300 млн. лет назад), когда Земля была покрыта лесами из гигантских папоротников и других споровых растений. В то время образовалась группа папоротников, которые смогли образовывать не только споры, но и семена. Их так и называли семенные папоротники. Сейчас эти растения полностью вымерли. Именно они были предками всех голосеменных.

Сосна обыкновенная — однодомное растение. (Вспомните, что означает этот термин.) Она светолюбива — хорошо растет на освещенных солнцем местах. В лесах сосны растут высокими и стройными, а на открытой местности и в степи у них ствол потолще и высота меньше. Сильно разветвленная корневая система уходит на большую глубину.

Рассмотрим процесс образования семян у сосны. Весной на ее молодых ветках появляются маленькие шишки (рис. 2). Мужские шишки — зеленовато-желтого цвета — собраны тесными грушами у оснований молодых побегов. На чешуях мужских шишек развиваются по два пыльцевых мешочка, в которых созревает пыльца. Красноватые женские шишки расположены одиночно на концах молодых веток тех же деревьев. На чешуйках красноватых шишек развиваются семязачатки, по два на каждой чешуйке.

Рис.2 Ветка сосны обыкновенной с шишками

При разрыве оболочки пыльцевых мешочков созревшая пыльца высыпается, и ее подхватывает ветер. Опыление производят те пылинки, которые попадают па пыльцевходы семязачатков. После опыления семязачатков чешуйки красноватых шишек смыкаются и склеиваются смолой. В пылинках образуются мужские гаметы, а в семязачатках — женские. Оплодотворение происходит в семязачатках. Из зиготы развивается зародыш, из всего семязачатка — семя, после чего размер женских шишек увеличивается, они растут и древеснеют. Сначала они бывают неявными, затем коричневыми. Семена у сосны созревают через полтора года после опыления, а высыпаются из шишек — через два года. Они легко разносятся ветром, потому что оснащены пленчатыми крылышками (рис.3).

Рис.3 Размножение сосны

Зеравшанский можжевельник, или арча, — хвойное вечнозеленое дерево высотой 10-12 м с толстым стволом (рис.4). В Казахстане встречается на юге Каратау и в Таласском Алатау. Арча страдает от пожаров, схода снежных лавин, выпаса скота, в связи с чем занесена в Красную книгу Казахстана. Лучшие арчовые леса охраняются в заповеднике Аксу-Жабагылы. Растет арча очень медленно и в природе живет до 1000 лет.

Рис.4 Можжевельник (арча)

Шишки можжевельника обыкновенного мягкие, шарообразные и похожи на ягоды. Поэтому их называют шишкоягодами. От темно-синего или темно-красного цвета. Мякоть их сладкая и ароматная. Используются в медицине, кулинарии и парфюмерии.

Эфедра (хвойник) тоже относится к голосеменным растениям. По внешнему виду это безлистное растение похоже па хвощ. Достигает высоты 15-40 см. Листья видоизменены в мелкие чешуйки. Фотосинтезируют молодые побеги. Эфедра обладает лечебными свойствами, применяется в медицине.

Стланиковая форма ели Шренка относится к двудомным. Это голосеменной кустарник, является очень медленно растущим горным растением. Ель растет, наклоняясь к земле, поэтому ее называют стелющейся. Толщина основного ствола до 15 см, высота достигает 10 м. Хвоя ели Шренка четырехгранная. Семена не успевают развиваться, поэтому эта ель размножается вегетативным способом. В природе живет до 300 лет.

Значение голосеменных растении. Большинство голосеменных — хвойные растения. Их хорошо развитая, мощная корневая система предотвращает эрозию почв, не допуская смыва ливневыми дождями и сноса ветром плодородного слоя. Хвойные имеют огромное значение как лесообразующие породы. Растущие в лесах ели, сосны, лиственницы, кедры поглощают из воздуха углекислый газ и обогащают его кислородом. Вместе с другими растениями регулируют круговорот воды в природе, образуют органические вещества. Отдых в сосновых или арчовых лесах благотворно влияет на здоровье людей. Ведь хвойные выделяют особые летучие антибактериальные вещества — фитонциды, которые убивают или подавляют рост и развитие других организмов, главным образом — микробов. Ценнейшая древесина хвойных используется в строительстве и служит сырьем для многих отраслей промышленности. Из нее изготавливают бумагу и музыкальные инструменты, получают смолу, дёготь, скипидар, канифоль, древесный уксус, витамин С и мн. др. Семена хвойных употребляют в пищу, получают из них масло.

Отдел голосеменных растений объединяет около 600 видов растений. В отличие от споровых они размножаются семенами. У них не бывает цветков и плодов. Семена располагаются открыто. Большинство голосеменных — хвойные, чаще высокие деревья, редко — кустарники.

В основном голосеменные — вечнозеленые растения, реже листопадные. Их игольчатые листья называют хвоей. У всех хвойных образуется смола. Их шишки бывают мужскими и женскими.

Самое крупное семейство — сосновые. Оно объединяет кроме сосен ель, пихту, кедр, лиственницу и др.

Хвойные имеют огромное значение как лесообразующие породы. Их ценнейшая древесина широко используется, в связи с чем хвойные леса хищнически вырубаются, а восстанавливаются они очень долго. Особенно медленно растет арча. В Казахстане она охраняется в заповеднике Аксу-Жабагылы.

Читайте также: