На примере сосны обыкновенной особенности голосеменных

Сосга – это дерево первой величины, т.е. занимает первый ярус в лесах. Высотой до 50 метров.

Побеги бывают двух видов – это удлиненные побеги ауксибласты и укороченные побеги брахиобласты. На укороченных побегах находятся два видоизмененных листа или хвоинки.

Растение однодольное, т.е. на одной особи образуется микро и мега споры. Микроспоры созревают в мужских шишках. Эти шишки имеют размеры до 1 см и они тесно собраны на концах побегов. Шишка построена по типу спороносного колоска. На общей оси крепятся поочередно микроспорофиллы. К каждому микроспорофиллу или чешуйке крепятся по два мешковидных микроспорангия. Внутри из спорогенной ткани формируются микроспоры.

Микроспора окружена двумя оболочками. Наружная оболочка называется экзина, внутренняя называется интина. Между двумя оболочками пространство, заполненное воздухом, воздушные мешки. Соответственно это приспособление для рассеивания спор. Микроспоры прорастают, находясь внутри микроспорангия. Размеры мужского гаметофита не превышают размеров споры. Мужской гаметофит или пыльца состоят из двух клеток. Более крупная клетка вегетативная и мелкая клетка антеридиальная. Соответственно антеридии редуцированы. Из антеридиальной клетки образуется в последствии две мужские гаметы. Они называются спермии, т.к. лишены жгутиков. Из вегетативной клетки развивается пыльцевая трубка, которая обеспечивает доставку спермиев к яйцеклетке.

Женские шишки у сосны сложноустроенные и значительно более крупные, чем мужские. На общей оси шишки крепятся мегаспорофиллы, которые называются бесплодными кроющими чешуями и имеют вид пленки.

Помимо кроющих чешуй на шишке образуются твердые деревянистые семенные чешуи, которые являются выростами оси шишки. К семенным чешуям крепятся два мегаспорангия, на верхней стороне чешуй располагаются.

В спорангии формируются семязачатки.

Спорангий состоит из нуцеллуса или ядра. Он имеет диплоидный набор хромосом и снаружи покрыт оболочкой интегументом. Интегумент является ароморфозом у голосеменных растений. В интегументе имеется отверстие, оно называется микропиле или пыльцевход. В центре нуцеллуса обособляется одна клетка, которая называется спорогенной или архиспориальной. Эта клетка делится мейозом или редукционно, при этом образуется четыре гаплоидные мегаспоры. Три отмирают, а из 4-ой образуется женский гаметофит. Он называется эндосперм, состоит он соответственно из гаплоидных клеток, потому что образовался из гаплоидной мегаспоры. В клетках эндосперма откладываются запасные питательные вещества. Внутри эндосперма формируется два архегония.

Таким образом, зрелый семязачаток сосны состоит из интегумента, нуцеллуса и эндосперма, он же женский гаметофит с двумя архегониями.

Пыльца переносится ветром, улавливается капелькой жидкости у микропиле, затем капелька жидкости высыхает, пыльца садится на нуцеллус и прорастает, т.е образуется пыльцевая трубка. Пыльцевая трубка растет по направлению к одному архегонию. На конце она несет два спермия, один из спермиев сливается с яйцеклеткой внутри архегония. Таким образом, второй спермий и второй архегоний запасные, не участвуют в оплодотворении. После оплодотворения образуется зигота, из которой вырастает зародыш будущего растения. Эндосперм разрастается вокруг зародыша, а нуцеллус расходуется на формирование эндосперма, от него остается тонкая пленочка. Микропиле зарастает, семена созревают в течение полутора лет, опыление происходит в мае-июне, рассеивание семян происходит в феврале-марте, рассеиваются при помощи ветра.

Классификация голосеменных.

ЛЕКЦИЯ №14

21.05.2014

Голосеменные.

Делятся на классы:

© Цикадовые или садовники

© Гинкговые

© Хвойные

© Гнетовые

© Семенные папоротники

© Беннеттитовые

© Кордаитовые

Цикадовые.

Тропические и субтропические виды растений.

Стебель у них не ветвящийся, колонновидный или клубневидный, листья крупные, длинной от трех до шести метров, похожи на листья пальмы.

Эти растения двудольные, образуют микоризу.

Семязачатки образуются на микроспорофиллах.

Семена ярко окрашенные, съедобные, распространяются птицами.

Размеры до 20 метров.

Есть растение паразит, который поселяется на крупных деревьях.

В стебле откладывается большое количество крахмала.

Гинкговые.

Родина Китай.

Растение культурное.

Стебель моноподиально ветвится.

На листьях дихотомическое жилкование.

Растения двудомные.

Мужские шишки у них гибкие, имеют вид сережек, женские несут по 2 семязачатка, окруженных валиком.

Семязачатки съедобные.

Класс хвойные:

© Порядок араукариевые.

Листья не похожи на хвою, они плоские, ланцетной формы, достаточно большие, иногда округлые.

Араукарии это деревья, причем крупные, первого яруса.

Место обитания – Дальний восток.

Моноподиальное ветвление.

Двудомные, цельная древесина.

Мужские шишки самые крупные среди хвойных, порядка 5-10 см. А вот женские шишки до 40 см размером.

Семена у некоторых видов съедобные.

Основное применение – декоративное.

© Порядок тисовые.

Знамениты долголетием, живут до 2000 лет, очень медленно растут.

Тис ягодный относится к этой группе. Тис ягодный тенелюбивый, переносит стрижку, красное дерево, ценная древесина, не гниет.

Высаживают с самшитом из семейства буковые.

© Порядок сосновые.

Пихта сибирская, внешне похожа на ель, но отличается корой и мягкой хвоей.

Ель обыкновенная, лиственница.

Кедр гималайский. Древесина ценная. Растение считается культовым, из него делают гробы. Шишки бочонковидной формы, некрупные, около 12 см. в длину.

Сосна обыкновенная – основная лесообразующая порода.

© Порядок кипарисовые.

Болотный кипарис. Родина растения Флорида. Растение образует дыхательные корни.

Туя западная и восточная. Шишки ягодовидные.

Секвойя гигантская или мамонтовое дерево. Вид реликтовый, т.к. сокращает ареал обитания. Диаметр ствола может достигать порядка 10 метров, высота до 600 метров.

Можжевельник обыкновенный.

Класс гнетовые:

© Гнетум

© Вельвичия

© Эфедра.

Гнетум – тропическая лиана. Некоторые виды имеют съедобные шишки.

Вельвичия удивительная знаменита тем, что у нее всего два листа, листья растут основанием, верхушки листьев могут отмирать, растут в течение всей жизни растения, живут в пустыне. Между листьями шишки. Еще растение называют взрослый проросток.

Эфедра – пустынные или полупустынные растения, практически лишены листьев, знаменита тем, что получают лекарство от астмы

Особенности цветковых растений.

Наличие цветка как органа бесполого и полового размножения.

Существенная часть цветка это пестик, образованный в результате срастания одного или нескольких мегаспорофиллов плодолистиков. В нижней части пестика образуется замкнутое полое вместилище – завязь. В ней располагаются семязачатки. Завязь превращается в плод, внутри которого находятся семена. Плод служит для защиты семян и способствует их распространению.

У цветковых растений гаметофит максимально редуцирован. Оплодотворение двойное. В проводящей системе вместо трахеид более совершенные сосуды.

Морфология цветка.

Цветок – это укороченный и ограниченный в росте спороносный побег, в котором мегаспорофиллы превращены в плодолистики, микроспорофиллы в тычинки.

Цветок служит для образования спор и гамет, для оплодотворения, после которого образуется семя и плод.

Цветок находится только на стебле, образуется из цветочных или смешанных почек.

Цветок располагается на цветоножке.

Если цветоножка отсутствует, цветок называется сидячим.

Лист, в пазухе которого находится цветок, называется кроющим, а листочки на цветоножке называются прицветниками.

У двудольных растений – два прицветника, у однодольных – один.

Верхняя расширенная часть цветоножки, к которой крепятся все части цветка, называется цветоложе.

Оно может быть плоским, вогнутым, цилиндрическим, выпуклым, полушаровидным, конусовидным.

У некоторых растений цветоложе срастается с нижними частями цветка, образует гипантий. Есть у шиповника.

Цветки бывают полные, т.е. состоящие из чашечки, венчика, тычинки и пестиков. И неполные, если какая-либо часть отсутствует.

Части цветка – это видоизмененные листья.

Они могут располагаться на цветоложе:

© Поочередно, т.е. по спирали

© Мутовчато, т.е. по кругу.

Поэтому цветки бывают:

© Циклические или круговые

© Ациклические, т.е. спиральные, полуциклические

Спиральные цветки более примитивные. Число частей в цветке может быть от одного до множества, чаще всего 3-5 частей.

У однодольных растений трехчленные цветки, у двудольных пятичленные.

Чашечка и венчик – это покровы цветка, они образуют околоцветник.

Он может быть двойным, т.е. состоящим из чашечки и венчика или одинарным – либо чашечка, либо венчик.

© Если околоцветник отсутствует, то цветок называется голым.

© Если через околоцветник можно провести несколько осей симметрии, цветок называется правильным или актиноморфным.

© Если одну ось симметрии, тогда неправильным или зигоморфным.

© Если ни одной то несимметричным.

Околоцветник служит для защиты тычинок и пестиков и для привлечения насекомых опылителей. Чашечка составляет наружный круг околоцветника, состоит из зеленых листочков чашелистиков, которые могут быть свободными или сросшимися. Иногда чашечка состоит из двух кругов, тогда наружный круг называется подчашие.

Венчик состоит из лепестков, они могут быть ярко окрашенными, так же могут быть свободными или сросшимися.

Совокупность тычинок в цветке называется андроцей.

Тычинка состоит из тычиночной нити, на верхушке которой находится пыльник.

Пыльник состоит из двух половинок – тек. Между теками область, называемая связник, в связнике проводящий пучок.

………………………………………………

………………………………………………

………………………………………………

ЛЕКЦИЯ №15

4.06.2014

Геницей – это совокупность плодолистиков или капелл, которые срастаясь в цветке образуют один или несколько пестиков.

Плодолистики – это мегаспорофиллы.

Пестик состоит:

© Из нижней расширенной части завязи

© Средней части столбика

© Верхней части рыльца

Завязь – это главная часть цветка. На ней имеется несколько швов, кот. представляют собой место срастания плодолистиков и жилки.

Бывает несколько типов завязи:

© Верхняя – когда части цветка располагаются под завязью, такой цветок называется подпестичным.

© Средняя – обычно свободная и находится на дне вогнутого цветоложа, цветок называется околопестичным.

© Полунижняя – наполовину срастается с цветоложем, цветок называется полунадпестичным.

© Нижняя – полностью срастается с цветоложем, цветок надпестичный.

Типы гинецеев:

© Апокарпный – один пестик образован из одного плодолистика. Бывает:

J Мономерным – в цветке всего лишь один пестик

J Полимерным – в таком цветке много пестиков

© Ценокарпный тип гинецея – в цветке один пестик, образованный из нескольких сросшихся плодолистиков. Бывает:

J Синкарпный – плодолистики срастаются боковыми сторонами, образуется многогнездная завязь, один общий столбик, а на рыльце имеются лопасти и количество лопастей соответствует количеству плодолистиков

J Паракарпный – плодолистики срастаются краями, образуется одногнездная завязь и семязачатки крепятся к стенкам завязи

J Лизикарпный – образован из синкарпного, путем растворения боковых перегородок, при этом образуется одногнездная завязь, со дна которой отходит колонка, к которой крепятся семязачатки

Семязачаток или семяпочка состоит из:

© Центральной части – ядра или нуцеллуса.

Нуцеллус гомологичен мегаспорангию, в нем имеется спорогенная клетка, чаще всего одна, но может быть и несколько, из спорогенной клетки образуется четыре гаплоидные мегаспоры, из одной мегаспоры развивается женский гаметофит – зародышевый мешок.

Образование зародышевого мешка происходит следующим образом: ядро мегаспоры делится последовательно несколько раз, митозом, в результате образуется восемь гаплоидных ядер, вокруг каждого из 8-ми ядер обособляется участок цитоплазмы и образуется восьмиклеточный зародышевый мешок.

На микропилярном конце зародышевого мешка находится одна яйцеклетка, по бокам от нее две клетки синергиды; на противоположном конце зародышевого мешка три клетки под названием антиподы.

В центре зародышевого мешка оставшиеся две клетки сливаются, образуя вторичное диплоидное ядро) и интегумента (есть отверстие микропиле). Клетки нуцеллуса и интегумента диплоидные.

Цветение – это период с момента заложения цветков до засыхания околоцветников и тычинок.

Растения зацветают в зависимости от длинны светового дня – это называется фотопериодизм.

Различают:

© Короткодневные растения – ранней весной или поздней осенью цветут.

© Длиннодневные – цветут в середине лета.

© Нейтральные – все равно когда цвести, начало цветения регулируют другие механизмы.

Опыление – перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика.

Различают:

© Самоопыление (автогамия)

© Перекрестное (аллогамия)

При перекрестном опылении пыльца переносится:

© На рыльце пестиков соседних цветков одного растения – гейтоногамия.

© Если на другие растения – ксеногамия (к ней стремятся)

Самоопыление – клейстогамия.

Приспособления для перекрестного опыления (чтобы не было самоопыления):

© Автостерильность – неспособность пыльцы прорастать на своем пестике.

© Дихогамия – это разновременное созревание пыльцы и рыльца пестика.

© Протерандрия – раннее созревание пыльцы.

© Двудомность

Типы опыления:

© Энтомофилия – опыление насекомыми (пчелы, осы, шмели; бабочки, жуки – наиболее древний). Цветки у энтомофильных растений ярко-окрашенные, большие, собраны в соцветия, имеют запах, содержат нектар. Пыльца тяжелая и липкая.

© Орнитофилия – опыление птицами. Основные опылители – колибри, нектарницы, белоглазки, попугаи. Цветки крупные, содержат нектар, ярко-окрашенные, как правило одиночные, но не имеют запаха, т.к. у птиц слабо развито обоняние.

© Хироптерофилия – опыление летучими мышами. Цветут ночью, пахнут неприятно, содержат нектар.

© Аномофилия – опыление с помощью ветра. Растения растут большими группами. Количество ветроопыляемых растений около 20%. Цветки невзрачные, собраны в соцветия, нет нектара и запаха, пыльцы много и она с воздушными мешками.

© Гидрофилия – опыление при помощи воды. Пыльца вытянутая, лентовидная.

После опыления происходит оплодотворение.

Оплодотворение у цветковых двойное.

Пыльца попадает на рыльце пестика и прорастает.

Из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка.

Генеративная клетка дает два спермия, которые отправляются на конец пыльцевой трубки.

Пыльцевая трубка растет сквозь столбик в завязь и проникает в зародышевый мешок обычно через микропиле.

Один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, второй спермий сливается с вторичным диплоидным ядром, образуется триплоидная клетка.

Из зиготы развивается зародыш, из триплоидной клетки развивается эндосперм или запасающая ткань.

Поиск по сайту: