Разница между голосеменными и папоротниками
Общая характеристика голосеменных растений. Происхождение, размножение, значение для человека
Значимым событием в эволюции растительного мира было появление растений, которые размножаются семенами. Более 300 миллионов лет назад, в конце девонского периода, возникла одна из самых древних разновидностей растительного мира — голосеменные.
Первые голосеменные — это вымершие разноспоровые папоротники. В процессе эволюции эти растения приобрели сложное строение и приспособились к жизни на суше. В наши дни существуют уникальные виды семенных, например гинкго билоба. Его используют в медицине с целью улучшения памяти.
Голосеменные растения — наземные организмы. Они представляют из себе промежуточное состояние между папоротниками и цветковыми растениями. Впервые термин «голосеменные» использовал русский ученый Бекетов. Таким образом он подчеркнул главную отличительную черту — их семена лежат открыто на шишке, не имеют замкнутой оболочки.
Теория возникновения семенных растений
Пример голосеменных растений
Давайте рассмотрим каким образом споровые растения превратились в семенные.
Папоротники размножаются спорами. Их бесполые органы называются спорангиями. Спорангии бывают двух видов: микроспорангии (мелкие споры) и мегаспорангии (крупные споры). Группа тесно расположенных спорангий — сорусы. Вайи — это листья папоротника, на них размещаются сорусы со спорами разного размера.
Ученые предполагают, что голосеменные произошли от разноспоровых папоротников, на листьях которых размещались сорусы со спорами разного размера. Созревшие споры высыпаются и разносятся ветром и водой.
Попав в благоприятные условия, спора прорастает в заросток. На нижней стороне заростка образуются половые клетки: сперматозоиды и яйцеклетки. Когда под заростком скапливается вода, сперматозоид может подплыть к яйцеклетке и оплодотворить ее.
Половая стадия без воды невозможна.
Засушливые условия палеозойской эры заставили споровые растения искать способ приспособления.Из спор, которые не выпадали на землю образовался мужской гаметофит, под его оболочкой формировались половые мужские гаметы (пыльца).
Пыльцевые зерна были небольшого размера и легкие, чтоб ветер мог их свободно разносить. Таким образом вода уже не играла важную роль для полового размножения папоротника.
Из макроспор образовался женский гаметофит (семязачаток), из которого сформировалась яйцеклетка. Вайи со спорами стали сгущаться и появилась шишка. В свою очередь и вайи с мегаспорангием тоже образовали шишку. Таким образом у разноспорового папоротника возникло два типа шишек: женская и мужская.
Общая характеристика
Известно 1000 видов отдела голосеменных. Они разделены на четыре класса:
- хвойные;
- гинкговые;
- саговниковые;
- гнетовые.
Наиболее распространенные хвойные деревья. Они образуют тайгу Сибири, леса Евразии, Америки. Другие классы выращивают как декоративные растения. Жизненные формы представлены деревьями и кустами.
Корневая система хвойных стержневого типа. Она состоит из главного (длинный) и боковых (короткие и ветвятся) корней. Хорошо развита древесина, состоящая из трахеид.
Слабо развита кора и сердцевина. В коре, древесине и листьях образуются смоляные ходы, а в них смола и эфирное масло. Если повредить ствол дерева, то на нем выступят капли смолы.
Она затянет рану и предупредит попадание микроорганизмов.
Корневая система хвойных растений
Листья голосеменных игловидные (сосна, ель, можжевельник) и чешуйчатые (кипарис, туя). Они располагаются поодиночке и группами.
Структура листья сохраняет влагу благодаря форме листка, толстой кутикуле, устьям запаянных смолой. Размножаются семенами.
Чаще встречаются однодомные (мужская и женская особи на одном дереве), реже двудомные (мужская и женская особи на разных деревьях) представители вида.
Примеры листьев голосеменных растений
Среди хвойных попадаются гиганты растительного мира. Например, мамонтовое дерево имеет толщину ствола 11 — 13м, секвойя вечнозеленая вырастает 117м в высоту, 11м в толщину.
Размножение голосеменных
Современные голосеменные преимущественно хвойные растения. Рассмотрим размножение голосеменных в современных условиях на примере сосны.
Сосна — однодомное растение. Ее семена формируются на 12–15м году жизни. В шишках находятся пыльца и семязачатки. Пыльца мужской шишки с помощью ветра попадает на липкую область женской шишки. На ее чешуйках расположены яйцеклетки.
Летом первого года происходит только опыление. Через год спермии по пыльцевой трубке достигают яйцеклетки. Пыльцевая трубка разрывается и происходит оплодотворение. Формируется зигота, потом зародыш. Остатки семязачатка и зародыш формируют семя.
Весной на третий год семена созревают. Шишка стает сухой. Она раскрывается и выпадают зрелые семена. Благодаря наличию пленчатых «крылышек», семя разносится ветром на большие расстояния. На протяжении трех лет длится цикл размножения сосны обыкновенной. У других голосеменных этот процесс происходит на протяжении года.
Размножение голосеменных растений на примере сосны
Тис ягодный — ядовитое растение. Он не образует женских шишек. Черные семена находятся в центре чашевидного, сочного, ярко-красного придатка.Своим видом дерево привлекает птиц, которые разносят семена на большие расстояния.
Отличие голосеменных от покрытосеменных
Не только голосеменные эволюционировали в своем развитии. Покрытосеменные — это отдел высших растений, которые тоже размножаются семенами. Главное отличие этих растений — семена защищены оболочкой (околоплодником). Такое строение позволяет лучше сохраняться и распространяться. Давайте сравним голосеменные и покрытосеменные растения.
Характеристика | Голосеменные | Покрытосеменные |
Период зарождения | Середина палеозоя | Конец мезозоя |
Цветок | – | + |
Листья | Узкие, в виде иглы или чешуйки | Разные |
Формы | Деревья и кусты | Деревья, кустарники, травы |
Опыление | Ветер | Самоопыление, ветер, животные |
Завязь | – | + |
Плод | – | + |
Пестики | – | + |
Куда попадает пыльца | На самозачаток | На рыльце пестика |
Древесина | Трахеиды | Трахеиды, сосуды |
Оплотодотворение | Внутри семязачатка | Двойное |
Околоплодник | – | + |
Нахождение зачатков | Лежат открыто на чешуе | В полости завязи пестика |
Голосеменные — прародители покрытосеменных. Однако последние имеют более совершенное строение. Наличие цветка позволяет увеличить шансы на оплодотворения и опыления. Плод защищает семена от неблагоприятных условий среды и приманивает птиц. Птицы в свою очередь разносят семена на большие расстояния.
Цветковые сделали большой шаг и в опылении. В отличие от голосеменных их разносит не только ветер, но и птицы, насекомые. Покрытосеменные — это высшая ступень эволюции царства растений.
Значение в природе голосеменных
- Хвойные леса обогащают воздух кислородом;
- уменьшают силу ветра, регулируют уровень воды, таяние снега;
- изготавливают бумагу высокого качества, лекарства (активированный уголь), эфирные масла, духи;
- важный источник древесины (мебель, лаки, краски, строительный материал);
- фитонциды помогают в лечении дыхательных путей;
- из смолы хвойных изготавливают мази для лечения ран, ожогов. Камфорное масло применяется для лечения заболеваний сердца.
Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (4 5,00 из 5)
Загрузка…
Чем голосеменные отличаются от папоротников. Разница между голосеменными и папоротниками
Папоротники и голосеменные растения – это таксономические единицы, принадлежащие высшим растениям.
В разные геологические периоды они становились титульными растениями на Земле, поэтому сегодня их останки являются кладезем палеонтологической информации.
Без одного из этих растений никогда бы не образовались запасы нефти и угля в земных недрах, а без какого-то из них не смогли бы сформироваться высшие покрытосеменные растения, являющиеся основой питания Homo sapiens.
Определение
Папоротники – это растения, принадлежащие к отделу Папоротниковидных царства Растений.
Сравнение
Папоротники появились на Земле в начале девонского периода. В конце палеозоя – начале мезозоя они доминировали в растительном мире планеты. А вот голосеменные сегодня преобладают в зеленой массе планеты.
Главной характеристикой голосеменных растений является семя. Семяпочки этих организмов не покрыты замкнутым вместилищем, а, трансформировавшись в семена, открыто лежат или крепятся к чешуйкам шишки, которые есть у всех представителей группы.
Папоротники размножаются спорами или вегетативно. Для них характерно чередование полового и бесполого поколения с преобладанием поколения споротофита.
У папоротников формируются перволисты – вайи, представляющие собою систему стеблей, объединенных в горизонтальной плоскости.Домашний папоротник Нефролепис
Голосеменные растения являются однодомными. Это означает, что на одном дереве могут быть расположены как мужские, так и женские шишки. Большинство папоротников являются двудомными организмами, а также могут менять «пол» в зависимости от условий жизни.
Выводы сайт
- Папоротники размножаются спорами, а голосеменные – семенами.
- У папоротников вырастают вайи, а у голосеменных — иглы.
- Папоротники появились на Земле раньше, чем голосеменные растения.
- Голосеменные растения сегодня являются основными лесообразующими породами на планете и основными производителями кислорода, а папоротники были самыми распространенными растениями на планете в палеозойской-мезозойской эрах.
- Голосеменные – это деревья, а папоротники могут быть как травянистыми, так и древесными формами.
- Большинство голосеменных – вечнозеленые растения, а папоротники умеренных широт в холодный период времени теряют зеленую массу.
- Голосеменные – это однодомные растения, а папоротники – двудомные.
Особенности:
- Есть стебель, корни, листья.
- Семена открытого типа.
- Размножение семенами.
- Преимущество перед споровыми.
В «Эволюции и филогении растений» А. Иванова узнаем, что голосеменные растения имеют предпочтения перед двумя другими озвученными видами, так как могут быстро наращивать семена, не нуждаются в длительном периоде созревания и выхода из спорангия (как с папоротниками), что повышает адаптацию. По всей видимости, этим и обусловлен огромное разнообразие голосеменных.
- Наличием семяпочек – зачатков семян.
- Есть стебель.
- Размножаются семенами, а не спорами.
- Семена разносятся ветром.
- Не нуждаются в воде для оплодотворения.
В книге «Основы палеонтологии» можно детальнее ознакомиться с отличием голосеменных растений от папоротников, а также проследить эволюцию последних. Ранее имелись переходные варианты папоротниковых с рассеченными листьями, напоминающими кустарниковые растения.
Переходной вид семенных папоротников был крупным, имел ствол, кустарниковый тип развития, шипы на листьях. В разделе №15 «Голосеменные и покрытосеменные» описывается превращение папоротников в растения с тонкими листовыми пластинами или вайями.
К какому отделу относятся хвойные растения?
Еще одна интересная мутация – хвойные растения – типичные представители голосеменных растений. Именно о них шла речь, когда упоминался обширный перечень растений со множеством вариантов деревьев.
Хвойные распространены на большинстве континентов: от Тайги (север Евразии) до юго-востока Северной Америки, Европы. Встречаются в тропиках (Южная Америка, Австралия. В зависимости от климата, можно встретить разные виды.
Популярные хвойные:
- Кипарис.
- Сосна.
- Лиственница.
- Можжевельник.
- Пихта.
К какому отделу принадлежат: голосеменные.
В отличии от лиственных растений, у хвойных из отдела голосеменные вместе листьев – хвоинки. Крону называют хвоей. Таким образом, у хвойных растений, что мы узнаем из «Биологии» В. Пасечника, листья – узкие, игольчатые, имеют плотные кожицу, часто покрытую веществом, похожим на воск.
Особенности: приспособлены к неблагоприятному климату.
Эволюционные способности голосеменных поражают! Помимо адаптации материала для размножения, листва деревьев также подстроилась под изменения климата планеты, буквально «скрутившись» в защитные иголки, что сохранило способность подпитки и выработке хлорофилла.
Однако, есть исключение из правил: листья кипариса чешуйчатые.
Класс Семенные папоротники – Pteridospermae
Семенныепапоротники – древняя вымершая группаГолосеменных, обнаруженная в палеозойскихи раннемезозойских отложениях, ихвозраст – около 350 млн лет (рис.3, 4).
Рис.3. Семенной папоротник – медуллоза(Medullosa)
1– реконструкция внешнего облика; 2 –поперечный разрез черешка.
Рис.4. Семенной папоротник – калимматотека(Calymmatothecahoenighausi)
А– общий вид (часть растения); Б –репродуктивный побег (микроспорофиллы);В – семязачаток (снаружи покрыт плюской);Г – продольный разрез через семязачатоки плюску: 1 – вегетативная часть побега,2 – репродуктивная часть, 3 – спорангии.
Повнешнему облику эти растения были близкик папоротникам, но имели семязачатки,которые располагались прямо на листьях,что и дало повод назвать эту группуСеменными папоротниками.
Послеоплодотворения семязачаток отделялсяот растения. Далее, без покоя уже наземле развивался спорофит. Поэтому ихнередко называют семязачатковыми, а несеменными.
Наиболее изучены родаMedullosaи Calymmatotheca.
Класс Беннеттитовые – Bennettitopsida
Беннеттитовыевымерли около 70 млн лет назад в периодрасселения Цветковых. А появились вначале мезозоя (около 200 млн лет назад).По своему облику они напоминалиСаговниковые, и длительное время ихископаемые остатки относили к Саговниковым.
Однако они значительно отличаются:наряду с однополыми, как у Саговниковых,стробилами (р. Williamsonia),у Беннеттитов имелись и обоеполые (р.Williamsoniella,Cycadeoidea).
Это единственная группа, в которой естьпредставители со стробилами, объединяющимимикро- и макроспорофиллы.
Встробиле Cycadeoideaна мясистом семяложе располагалисьмногочисленные семязачатки, разделенныестерильными межсеменными чешуями. Коснованию семяложа прикреплялисьперистые микроспорофиллы со многимимикроспорангиями; снаружи стробилыбыли защищены многочисленными густоопушенными покроволистиками (рис.5).
Рис.5. Беннеттитовые
А– реконструкция внешнего облика: 1 –вильямсония; 2 – цикадеоидея; 3 –вильямсониелла; Б – репродуктивныеорганы: 1 – разрез через стробилцикадеоидеи; 2 – разрез через женскуючасть стробила; мсп – микроспорофилл;п – периант; спф – мегаспорангиофор;сз – семязачаток; ст.ч – стерильнаячешуя; 3 – продольный разрез через семя;з – зародыш.
Такойстробил отдаленно напоминал цветокПокрытосеменных, в котором макроспорофиллы(пестики) и микроспорофиллы (тычинки)расположены примерно там же. Поэтомумногие ботаники рассматривали Беннеттитыкак возможных предков Цветковых растений.
Класс Гинкговые – Ginkgoopsida
Этасвоеобразная группа представлена 1видом – мезозойским реликтом Ginkgobalboa– гинкго двулопастным. Впервые описановрачом Е. Кемпфером в 1690 г. из Японии (отяп. «серебряный плод», или «серебряныйабрикос»). Линней ввел в ботаническуюлитературу в 1771 г.
Гинкгодвулопастное – это эндемик горных лесовКитая (рис. 6). В настоящее времякультивируется в садово-парковыхпосадках Восточной Азии, СевернойАмерики и Европы (может произрастатьдо широты Киева). Это высокое (до 30 м)листопадное дерево с характернымивееровидными двулопастными листьямис дихотомическим ветвлением.
Растениедвудомное. Микростробил (мужскую шишку)образуют микроспорофиллы, сидящиеспирально на длинной оси (микростробила)в виде тонкой ножки, на конце которойвисят 2 (3-4) микроспорангия.
Макростробилысостоят из длинной ножки, заканчивающейсядвумя семязачатками, из которых обычнотолько один развивается в семя с мясистымпокровом.Рис.6. Район распространения дикорастущегоГинкго двулопастного(Ginkgobiloba)
Семязачатокгинкго по своему строению напоминаетсемязачаток саговника и ненамногоотличается от него (рис. 7).
Рис.7. Гинкго двулопастной (Ginkgobiloba)
А– побег мужского растения с сережковиднойшишкой; Б – микроспорофилл смикроспорангиями; В, Г – побеги женскогорастения с шишками; Д – женская шишка(разрез); Е – продольный разрез верхнейчасти семязачатка; Ж – семя, З – продольныйразрез семени:
1– интегумент (сочная оболочка); 2 –нуцеллус; 3 – археспориальная камера;4 – архегоний; 5 – эндосперм; 6 – наружнаямясистая часть оболочки; 7 – каменистаячасть; 8 – тонкий пленчатый слой оболочки;9 – зародыш.
Развитиегаустории, процесс оплодотворения,формирование зародыша и семени в целомтакже похожи на саговниковые.
Еслиопыление происходит весной, тооплодотворение осуществляется толькоосенью, иногда уже в опавших семязачатках,ни внешне, ни по размерам не отличающихсяот созревших семян.
Они имеют внешниймясистый слой семенной кожуры, срединныйкаменистый (склеротеста) и внутренний,похожий на пергамент. Семена прорастаютбез видимого периода покоя, что относитсяк числу примитивных признаков.
Общим признаком голосеменных и покрытосеменных растений является … Признаки голосеменных и покрытосеменных растений
Растения – прекраснейшая часть биомассы нашей планеты. Без них невозможным было бы существование ни животных, ни грибов, ни человека. Они очень разные, имеют чрезвычайное многообразие видов и просто поражают своим величием и великолепием.
Однако не всегда растения имели одинаковый вид. Пройдя сложный процесс эволюционных преобразований, сумели приспособиться и выжить только самые стойкие, генетически выгодно устроенные. Главными из них, которые господствуют по численности, являются две группы.
Именно их мы и рассмотрим ниже.
Общая характеристика царства Растения
К растениям принято относить организмы, которые соответствуют нескольким признакам:
- неограниченный рост в течение всей жизни;
- осуществление процесса фотосинтеза (автотрофный способ получения энергии);
- неподвижный образ жизни;
- способность выделять кислород.
На сегодняшний день насчитывается около 350 тысяч разных представителей этого царства. Они поражают многообразием жизненных форм и приспособлений к условиям существования. Все их принято разделять на определенные группы и таксоны.
Классификация
Царство Растения делят на два больших подцарства: Высшие и Низшие. Каждое из них включает еще несколько различных таксономических единиц:
- Низшие растения представлены водорослями, которые делятся на классы. Их основное отличие – отсутствие тела, дифференцированного на органы.
- Высшие растения представлены следующими отделами: папоротники, мхи, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные.
Естественно, что каждый из перечисленных таксонов имеет еще более мелкие единицы внутри себя: классы, порядки, семейства, роды и виды. Самые многочисленные и приспособленные из всех – покрытосеменные, или цветковые. Однако так было не всегда. Когда-то на планете господствовали споровые, затем – голосеменные.
Существуют признаки голосеменных и покрытосеменных растений, которые позволяют отличить их от остальных и понять, что послужило причиной преобладания над всеми другими. Рассмотрим их подробнее далее.
Общие признаки голосеменных растений
Данный отдел является очень интересным и крайне важным для жизни всей планеты. Голосеменные представлены несколькими основными классами:
- Папоротники семенные.
- Саговниковые.
- Хвойные.
- Беннетитовые
- Гинкговые.
- Гнетовые.
Всего их насчитывается около 800 различных видов. Общим признаком голосеменных и покрытосеменных растений является очевидная, отраженная в названии особенность: наличие семени, в котором развивается зародыш. Однако этот же признак можно назвать и отличием, ведь семя располагается по-разному.
Общим признаком голосеменных (всех без исключения) можно назвать развитие семени на открытой чешуйке шишки. Таким образом, оно словно голое, что и послужило причиной для названия отдела.
Также можно обозначить еще несколько особенностей, которыми обладают представители голосеменных растений:
- Среди них встречаются только деревья и кустарники, травянистые формы отсутствуют полностью.
- У большинства листья преобразованы в тонкие иголки, покрытые плотной кутикулой.
- Проводящая система представлена альбуминоидными клетками и ситовидными трубками, сосуды отсутствуют.
- Спермии неподвижные, переносятся ветром.
- Растения раздельнополые (двудомные).
- Процесс оплодотворения и развития семени занимает около двух лет.
- Эндосперм зародыша гаплоидный по набору хромосом, так как оплодотворение простое.
Особенного разнообразия среди голосеменных достигли хвойные. Именно они составляют основную часть деревьев во многих лесах нашей планеты. Примерами этих растений могут служить:
- лиственница;
- пихта;
- ель;
- сосна;
- кедр;
- туя и прочие.
Признаки цветковых растений
То, что общим признаком голосеменных и покрытосеменных растений является наличие семени, стало одной из причин, по которой цветковые получили большее распространение. Ведь у них семя надежно защищено околоплодником и мякотью плода, что делает его неуязвимым для погодных условий.
Помимо этого признака существует и еще несколько существенных и важных характеристик покрытосеменных:
- Имеется четко построенная проводящая система, состоящая из сосудов.
- Жизненные формы представлены всеми типами; многообразие деревьев, кустарников и трав позволяет расселяться в любых местах.
- Оплодотворение двойное, что дает возможность сформироваться триплоидному эндосперму. Процесс происходит быстро.
- Опыление возможно не только ветром, но и насекомыми, животными, самоопылением и прочими способами.
- Главный генеративный орган, дающий огромное преимущество, – цветок.
Являясь самой молодой в эволюционном плане группой, цветковые сумели стать и самой прогрессивной и многочисленной. Их количество близится к 250 тысячам видов. Все это стало возможным именно за счет приобретения и закрепления генетически описанных признаков.
Признаки сходства голосеменных и покрытосеменных
Также общим признаком голосеменных и покрытосеменных растений является тот факт, что для размножения им не нужна вода. Это выгодно отличает их от споровых, которые очень зависят от влаги.
Кроме того, можно отметить, что общим признаком голосеменных и покрытосеменных является хорошее развитие вегетативных органов. Стебель, листья и корень имеют важное значение в жизни организма. Как у первой, так и у второй группы эти признаки проявляются очень хорошо и отчетливо.
Еще одно сходство – формирование больших лесных массивов, заселение обширных территорий и господство в мире над другими растениями.
Очевидное и неоспоримое преимущество обоих отделов – размножение при помощи семян. Ведь если есть семя, значит, зародыш имеет значительные запасы для питания на первое время перед прорастанием.Споровые такого преимущества не имеют, поэтому их шансы выжить резко уменьшаются.
https://www.youtube.com/watch?v=VrE799dIXDQ
Общим признаком голосеменных и покрытосеменных растений является способность формировать плоды. У первых это шишки с семенами, у вторых – разные, как сочные, так и сухие. Это делает возможным расселение семян при помощи птиц.
Различия между голосеменными и цветковыми
Помимо сходства существуют и различия между главными отделами царства Растения. Это такие признаки голосеменных и покрытосеменных, которые позволяют отличать их друг от друга и объясняют численное превосходство одних над другими.
Можно обозначить несколько основных пунктов:
- Время, уходящее на оплодотворение и размножение, формирование нового организма.
- Положение семени на растении (открытое или защищенное).
- Наличие или отсутствие тех или иных жизненных форм.
- Способ опыления.
- Значение в эволюции животных.
- Биологическая роль в природе и значение для человека.
Если говорить о происхождении голосеменных, то следует обратиться к девонскому периоду, то есть оглянуться примерно на 370 млн лет назад. Именно тогда они сумели вытеснить папоротники, мхи, хвощи и плауны, которые были в приоритете долгие миллионы лет.
Основная причина этого – независимость от воды в процессе размножения и формирование семени. Сегодня многие из древних форм голосеменных вымерли, сформировав активный запас каменного угля. Однако появилось и разнообразие новых форм. Кроме того, до сих пор известны некоторые виды сосен, гинкго, возраст которых исчисляется тысячелетиями.
В свое время голосеменные не сумели создать для существующих животных и птиц нормального кормового обеспечения. Это стало одной из причин, по которой эволюционировали и получили большее распространение приспособленцы-цветковые.
Филогенез покрытосеменных
Сравнительно молодая группа растений, появление которой относят к концу юрского периода. Прогрессивные черты, которые мы уже упоминали выше, позволили представителям этого отдела расселиться во всех климатических зонах и занять господствующее положение.
Важно, что с появлением и расселением покрытосеменных стало хватать корма как животным, так и птицам. Да и человек сегодня не представляет свою жизнь без продуктов, которые дают нам эти растения. Ведь все зерновые, овощные культуры, ягоды и прочие – это цветковые. Поэтому им мы обязаны жизнью.
Значение и биологическая роль растений
Если говорить о значении обоих отделов, то общий признак голосеменных и покрытосеменных растений – это способность осуществлять процесс фотосинтеза и производить огромное количество кислорода для дыхания всем живым существам. И хвойные, и цветковые занимают колоссальные по площади земли.
Своей безустанной работой они продуцируют не только кислород, но и поглощают углекислый газ, спасая людей от парникового эффекта. Они же являются производителями органического вещества. Благодаря растениям живут все остальные существа на планете, поэтому переоценить их роль в природе сложно.
Голосеменные и покрытосеменные растения: органы, способы размножения, чем отличаются и в чем сходство
Основной отличительной чертой растений, относящихся к данному виду, является размножение с помощью семян. Голосеменные и покрытосеменные растения относятся к общей группе семенных (сперматофитов). Они представляют собой группу высших. Рассмотрим, чем отличаются покрытосеменные от голосеменных представителей растительного мира. …
Структура и особенности размножения
Этот отдел семенных растений считается самым древним (появился около 350 млн лет назад). Предполагают, что они эволюционировали от споровых папоротников. Однако первые уже имеют семяпочку (женский спорангий) и пыльцевые зерна.
Общие черты растений Внимание! Размножение семенами – одна из основных адаптаций к наземному существованию.
Это является эволюционным скачком, с помощью которого семенные растения могут размножаться без непосредственного взаимодействия с водой, распространяться на большие территории и повысить сохранность потомства за счёт запаса питательных веществ. Растения выполняю важную функцию, создавая покров планеты и выделяя большое количество кислорода.
Древесные растения без цветения
Голосеменные сложно спутать с другими видами, перечислим основные признаки голосеменных растений:
- жизненные формы голосеменных растений – деревья и кустарники. Большая часть представителей имеет игловидные листья или чешуйки – хвою, которая покрыта кутикулой. Они называются вечнозелёными. Лишь у небольшого числа голосеменных есть листья,
- размножение происходит без взаимодействия с водной средой,
- основную часть ствола занимает ксилема – проводящая воду ткань, которая содержит трахеиды и смоляные ходы,
- наличие смолы – характерный признак всех жизненных форм голосеменных. Она придаёт деревьям особенный хвойный запах и обладает бактерицидными действиями, пропитывая древесину и мешая её загниванию,
- процесс размножения проходит с помощью половых органов стробил (шишек). Чаще всего стробилы являются разнополыми, расположены либо на одном растении (их называют однодомными), либо разведены по разным (двудомные). В таком случае шишки различаются своими размерами и цветом. Женские называются мегастробилы, мужские микростробилы,
- подразделяются на несколько классов: гнётовых (вельвичия удивительная, мелинжо), гинкговых (гинкго двулопастный), саговниковые (саговник) и хвойных (араукария, агатис, сосна, лиственница, пихта).
Внимание! Жизненные формы голосеменных включают только древовидные и кустарниковые растения. Трав среди них не встречается. Представителями самых больших размеров являются секвойя и кедр. Голосеменные растения
Чаще всего в качестве примера для процесса размножения выбирают сосну обыкновенную. Она является однодомной. Мужские (крупные с красноватым оттенком) и женские (маленьких размеров, зелёного или сизого цвета) генеративные органы расположены на одном растении.
Пыльца микростробил переносится с помощью ветра и попадает на семязачатки мегастробил, где осуществляется опыление. Через пыльцевые трубки частицы пыльцы проникают к яйцеклетке, формирующейся в архегонии.
Пыльцевые зёрна образуют два спермия, один из которых оплодотворяет яйцеклетку. Так зарождается зигота. Она остаётся окруженной семязачатком, несущим в себе запас питательных веществ. Семя может прорастать в течение нескольких лет внутри шишки.
Спустя необходимый промежуток времени – семена покидают оболочку и рассыпаются по поверхности земли.
Цветущие растения
Отдел покрытосеменных – самый высокоразвитый из всех представителей растительного мира. Он насчитывает более 300 тысяч видов и распространён практически повсеместно.
Органы покрытосеменных растений бывают генеративные (цветок, отвечающий за размножение) и вегетативные, которые обеспечивают наличие механической опоры, транспортировку, прохождение процессов фотосинтеза, газообмена, а также накопление питательных веществ.
Покрытосеменные растения
Основными характерными чертами покрытосеменных являются следующие:
- жизненные формы представлены как деревьями, кустарниками, так полукустарниками и травами (однолетними, двухлетними и многолетними),
- корневая система мощная, хорошо выраженная. Выделяют мочковатую и стержневую,
- органы размножения покрытосеменных растений: женские (гинецей) и мужские (андроцей). Находятся внутри цветка. Андроцей – это объединенные тычинки, каждая из них включает в себя нить и пыльник. Именно там происходит созревание спермиев. Гинецей представляет собой совокупность плодолистиков. Они, в свою очередь, состоят из завязи и удлинённого столбика с широкой частью сверху – рыльцем,
- особенное значение для развития зародыша имеет завязь. Это замкнутая полость и есть то, чем защищена семяпочка покрытосеменных растений. Располагается на нижней расширенной части пестика и предохраняет зачаток от резких изменений температуры, высыхания и любых других воздействий внешней среды,
- различают два класса покрытосеменных: однодольные и двудольные, которые сильно различаются по своему строению. К однодольным относятся такие представители, как гладиолусы, лилии, пырей, орхидея. К двудольным: одуванчик, яблоня, малина, толстянка и многие другие.
! Кто такие эукариоты и прокариоты: сравнительная характеристика клеток разных царств
Главные различия
Для разграничения видов необходима сравнительная характеристика голосеменных и покрытосеменных растений. Два их отдела практически полностью отличаются друг от друга. Для более яркого примера, в чем состоит разница между голосеменными и покрытосеменными, ниже представлена поясняющая таблица.
Отличительные черты растений
Таблица: Различие и сходство покрытосеменных и голосеменных растений
Признак | Голосеменные | Покрытосеменные |
Число видов | Примерно 800 | Более 300 тысяч |
Жизненные формы | Древесные и кустарниковые | Древесные, кустарниковые, полукустарниковые, травы. |
Форма листьев | Чешуи или хвоинки. | Разнообразная: округлая, овальная, мечевидная, яйцевидная и т.д. |
Проводящие ткани | У большинства нет ситовидных трубок и сосудов. | Есть ситовидные трубки, сосуды и клетки-спутницы. |
Генеративные органы | Микро и макроспорангии | Цветок |
Положение семязачатков | Открытое на внешней стороне шишки. | Семена скрыты внутри плодов. На этапе оплодотворения – в завязи пестика. |
Скорость образования зародыша | 1,5-2 года. | Несколько недель. |
Наличие видоизменённых органов для вегетативного размножения и запасания веществ. | Отсутствуют. | Корнеплоды, корневые клубни, луковицы. |
Тип опыления | Перекрёстное ветром и самоопыление | Перекрёстное (животными, ветром, водой) и самоопыление |
Роль в природе и жизни человека | Образуют леса холодных регионах мира, являются прибежищем многих животных. Широко используются в различных сферах жизни человека (строительство, медицина, химия и т.д.). | Обеспечивают основной покров земли, обогащают воздух кислородом, кормят многих млекопитающих, птиц и человека. |
Вывод
Семенные растения представляют собой наиболее прогрессивную и разнообразную группу. Для того, чтобы иметь представление, чем отличаются покрытосеменные от голосеменных, нужно изучить достаточное количество материала и увидеть представителей отделов собственными глазами.