1 Насінні рослини

НАСІННІ РОСЛИНИ

Насінні рослини мають ряд пристосувань і особливостей розвитку, що виникли в ході еволюції і дозволили їм зайняти панівне положення в царстві рослин, — внутрішнє запліднення, розвиток зародка всередині насінного зачатка і наявність насіння.

ВІДДІЛ ГОЛОНАСІННІ

Голонасінні рослини представлені вічнозеленими, зрідка листопадними, дерев'янистими, зрідка кущистими формами, трав'янистих форм немає. Близько 660 видів. Домінуюче покоління — диплоїдний спорофіт. Коренева система стрижнева, головний корінь утворюється із зачаткового корінця зародка, провідні тканини розвинені краще, ніж у спорових рослин. Різноспорові. Мікро- та мегаспорофіли розвиваються окремо один під одного на спеціальних пагонах — мікро- і мегастробілах. Для здійснення статевого процесу насінним рослинам, на відміну від спорових, не потрібна вода. Мегаспори не залишають спорангіїв, розвиток гаметофітів і запліднення відбуваються в спорангіях. Мегаспорангій насінних оточений оболонкою, яка захищає його — інтегументом, і називається насінним сім'язачатком або сім'ябрунькою.

Відділ включає чотири класи — Саговники, Гнетові, Гінкгові та Хвойні.

До класу Гнетові належить вельвічия дивовижна, яка має листки, що живуть найдовше.

До класу Гінкгові належить один реліктовий вид — гінкго дволопатевий. Це одна з небагатьох листопадних голонасінних рослин. Інтегумент гінкго м'ясистий, забарвлений у бурштиново-жовтий колір, тому насіння подібне на плід покритонасінних. Широко застосовується в медицині.

Клас Хвойні включає близько 560 видів. Представники класу є одними з рекордсменів рослинного світу за висотою ( секвойя вічнозелена може досягати 112 метрів), товщиною (таксодіум , мек сиканський досягає 16 метрів завтовшки) і довговічністю (вік одного екземпляра сосни довговічної оцінюють у 4844 роки).

Сосна належить до ряду Соснові, родини Соснові, яка налічує 250 видів, об'єднаних у чотири роди — Ялиця, Модрина, Ялина і Сосна. Усі ; види родини, окрім сосни Меркуза, зустрічаються виключно в Північній півкулі. Рід Сосна включає 100 видів.

 

Життєвий цикл хвойного дерева (сосни):

А — гілка спорофіта з чоловічими (1) і жіночими (2) шишками; Б — жіноча шишка в розрізі (фрагмент); В — насінна луска з насінними зачатками; Г — насінний зачаток у поздовжньому розрізі; Д — частина чоловічої шишки в поздовжньому розрізі; Е — пилкове зерно; Ж — насінна луска з двома насіннинами; З — шишка з насінням; 4 — шишка після висипання насіння; 5— покрив; 6 — сім'явхід; 7— ендосперм; 8 — яйцеклітина; 9 — пилкова трубка зі сперміями.

 

Сосна звичайна (лісова) росте на всій території Євразії. Коренева система дуже могутня і часто утворює мікоризу. Мікростробіли складаються з мікроспорофілів, що несуть по дна мікроспорангії. У мікроспорангіях зі спорогенної тканини утворюються мікроспори, покриті оболонкою, яка має дві повітроносні порожнини. Мікроспора проростає, не залишаючи оболонки, у чоловічий гаметофіт — пилкове зерно. Він складається з двох клітин — великої вегетативної та маленької генеративної. Після дозрівання пилку оболонка мікроспорангія розкривається і пилок розноситься вітром. Мегастробіли утворюють шишки, що складаються з осі та розташованими на ній криючими лусками, у пазухах яких містяться насінні луски. Біля основи насінної луски, на боці, оберненому до осі, розташовано два насінні зачатки. В інтегументі насінного зачатка є отвір — мікропіле. Внаслідок проростання мегаспори утворюється жіночий гаметофіт, що складається з двох яйцеклітин і групи вегетативних клітин. У разі потрапляння на насінний зачаток пилку останній прилипає і після періоду спокою, що триває один рік, проростає. З вегетативної клітини утворюється пилкова трубка, а з генеративної — два спермії, що запліднюють яйцеклітини. Проте зародок утворюється тільки з однієї. А з вегетативних клітин жіночого заростка утворюється ендосперм насінини. Увесь процес розмноження від утворення спор до дозрівання насіння триває три роки. Після дозрівання шишка розтріскується, і насіння розлітається за допомогою виросту, утвореного зовнішнім шаром інтегумента. Таким чином, насіння сосни складається з диплоїдного інтегумента, утвореного оболонкою мсгаспорангію, гаплоїдного ендоспсрма, утвореного вегетативними клітинами жіночого гаметофіта, і диплоїдного зародка.

Ялина — вічнозелене високе струнке дерево з конусоподібною кроною. На відміну від сосни ялина тіньовитривала, у зв'язку з цим нижні гілки живуть довго. Хвоя ялини коротка, жорстка, сидить поодиноко, вкриваючи всю гілку, живе на дереві від 5 до 9 років. Коренева система поверхнева, тому сильні вітри можуть вивернути дерево з коренями. До грунту вибагливіша, ніж сосна.

Розмножується ялина, як і сосна, насінням, але шишки у неї більші, насіння дозріває пізно восени того ж року. Стиглі шишки розкриваються, вивільняючи насіння тієї ж осені або взимку, після чого відпадають цілком. Насіння проростає навесні наступного року на вологому поживному грунті в тіні дерев. Перші 15 років ялина росте повільно, щорічний приріст становить 5—15 см, після чого вона починає рости швидше і переганяє сосну.

Крім сосни (близько 100 видів) і ялини (до 50 видів) широко відомі такі хвойні, як модрина, смерека, кедр, кипарис, ялівець, туя, тис.

Хвойні рослини поряд з покритонасінними мають велике значення в природі і для людини. У хвойних лісах нагромаджується велика біомаса. Україна належить до малолісних країн. Лише 13,9 % її території зайнято лісами, але їх основу становлять рослини класу хвойних (47,8 %), серед яких поширені представники родів: тис, ялиця, ялина, сосна (23 види), модрина, ялівець. У лісах різних районів північної півкулі головними утворювачами ландшафтів є хвойні. Так, сосни утворюють світлі сухі соснові бори, можуть рости разом з ялиною і в мішаних лісах. На піщаних грунтах сосна затримує рух пісків, закріплює грунт ярів і урвищ. Ялина разом із смерекою утворюють темнохвойну тайгу. В Україні — на Поліссі І на піщаних терасах річок лісостепової та степової зон — ялина входить до складу суборів (природних соснових лісів з домішками берези, дуба, осики, ялини тощо).

Ліси на схилах гір і по берегах річок зменшують весняні наводки і затримують вітри. Сніг у лісі тане повільно, вода затримується в грунті, випаровується поступово, що створює сприятливий мікроклімат для інших рослин, тварин і людини.

Ліси й парки міст очищують повітря, збагачують його киснем. Багато дерев, особливо хвойні, виділяють фітонциди — речовини, які вбивають мікроорганізми, тому соснові ліси є чудовим місцем для відпочинку і оздоровлення людей. Деревину голонасінних широко використовують як будівельний матеріал, сировину для целюлознопаперової промисловості. Сухою перегонкою деревини соснових, а також із живиці (прозорої ароматної смоли, що виділяється з ран сосни) добувають скипидар, каніфоль. Хвою використовують у медицині, оскільки вона містить аскорбінову кислоту (вітамін С), каротин. Насіння деяких соснових використовують у їжу (кедрові горішки). Багато представників хвойних є декоративними рослинами (туя, тис, модрина, кипарис).

У соснових лісах живе багато різних тварин і птахів.