• КЛАС САГОВНИКИ
• КЛАС ГНЕТОВІ
• КЛАС ХВОЙНІ
• КЛАС ГІНКГОВІ

Загальні ознаки. До родини голонасінних відноситься біля 700 видів. Голонасінні розмножуються насінням. Отже, це насінні, а не спорові рослини. Однак їхні насінні зачатки і насіння розташовуються більш-менш відкрито. У них немає маточок, як у квіткових рослин, відсутні зав’язі і плоди.

Будова голонасінних. Голонасінні (Gymnospermae) – найбільш старовинна і досі процвітаюча група насінних рослин, що займає проміжне положення між папоротями і квітковими рослинами. Раніше дослідники виділяли всі насінні рослини, що не утворюють квіток, в окремий відділ або навіть в клас відділу насінних рослин (Spermatophyta). В даний час багато вчених схиляються до того, щоб розділити групу голонасінних рослин на кілька самостійних відділів.

Всі голонасінні – дерева або чагарники, нерідко досягають величезних розмірів. Одні голонасінні сильно гілкуються і несуть безліч дрібних (нерідко лускоподібний) листя. Інші розгалужені слабо і мають великі перисті листки. У більшості голонасінних в ксилемі відсутні судини, а в флоемі – клітини-супутниці. З іншого боку, тканини голонасінних влаштовані більш складно, ніж тканини папоротеподібних.

Всі голонасінні – різноспорові рослини; мікроспорофілли і макроспорофілли сильно розрізняються за формою, розмірам і будові. У найбільш примітивних насінних папоротей вони вільно росли на звичайних пагонах; у всіх інших голонасінних вони знаходяться на вкорочених пагонах – стробілах, як правило, роздільностатеві. Мікроспори у насінних рослин розвиваються в пилкової мішку і називаються пилковими зернами або порошинами. Вони переносяться на жіночий гаметофіт, як правило, за допомогою вітру, проростаючи всередину після потрапляння на мегаспорангій (багатоклітинний орган різноспорових вищих рослин, в якому розвиваються мегаспори). Усередині мегаспорангія, званого насінного зачатоку, розвивається мегаспора; після запліднення чоловіча гамета насінний зачаток перетворюється на насіння. Жіночий гаметофіт, звичайно, в дуже великій мірі залежить від батьківської рослини, проте в значно більшому ступені, ніж гаметофіт папороті, стійкий до зневоднення. Поживний запас, навколишній насіння, використовується зиготою при проростанні; насіння можуть залишатися в стані спокою до тих пір, поки не настануть сприятливі умови. Плоди не утворюються, але у сімені можуть розвиватися різні пристосування, що полегшують їх поширення. Голонасінні відомі з верхнього девону. У карбоні і пермі зустрічаються представники більшості порядків, а на мезозой доводиться їх розквіт.

Реклама

Дозвольте Флорі, принцесі Амбера, провести вас, гостей із Тіні Земля, одним із найдивовижніших замків у світі фентезі, що стоїть на схилі гори Колвір…

Значно більш складними за будовою були насінні папороті (Pteridospermophyta або Lyginodendrophyta), що виділяються зараз в самостійний відділ. Це були деревовидні рослини, зовнішнім виглядом і будовою листя нагадували справжні папороті, але розмножуються за допомогою насіння. Розвиток зародка, швидше за все, відбувалося вже після опадання насіння на землю. Великі стебла насінних папоротей містили в собі вторинну ксиліт; перисті листки відрізнялися від справжніх папоротей тільки за будовою епідерми, продихів і черешків. Іноді насінні папороті відносять до Саговникових. В даний час збереглося близько 600 видів голонасінних. Найбільш поширені з них рослини відділу хвойних; ліси з хвойних дерев (тайга) ростуть, в основному, в помірних широтах і складають третину всіх лісів планети.                                                                 

Чоловіча шишка (стробіл)

 

Більшість голонасінних — хвойні. У нашій країні, крім хвойних, із голонасінних зустрічається тільки безлистий чагарник — ефедра (з нього добувають ліки — ефедрин).

Загальні ознаки хвойних. Усі хвойні — дерева, рідко чагарники. Листки їх голчасті або лускоподібні, вічнозелені (крім модрини), що слабко випаровують воду. У них добре розвинута деревина, але справжні судини відсутні. Внаслідок цього вода пересувається повільніше, ніж у квіткових рослин, завдяки чому випаровування вологи зменшується. В усіх хвойних утворюється смола, яка заживляє рани в місцях ушкодження. У хвойних є чоловічі і жіночі шишки.

У природі України найбільш поширені такі роди хвойних: ялина, сосна, ялиця, модрина, ялівець.

Будова й екологія сосни і ялини. Сосна — високе струнке дерево. У старих сосон, що виросли в лісі, перші гілки розташовуються не нижче ніж на 10 м від поверхні землі; в одиноких сосон стовбур нижчий і товстіший. Найкрупніші гілки у сосни знаходяться в кільцях, за ними можна приблизно встановити вік дерева (але не дуже старого). Хвоїнки розташовуються по дві, на дуже вкорочених пагонах. Вони покриті товстою шкірочкою; продихи знаходяться у заглибленнях. Судинних пучків усього два, і вони не галузяться. Подібна будова дозволяє сосні, як і більшості інших хвойних, заощаджувати вологу (адже в них немає справжніх судин). Ялина — не менш високе дерево. Листки ялини — теж хвоїнки, але більш короткі і колючі, що звисають на стебло.

Еколого-біологічні особливості ялини і сосни теж різні. Сосна світлолюбна, не може зростати під покровом ялини; хвоя існує 2-3 роки; може рости на бідних ґрунтах, пісках, скелях, болотах; товстий корок стовбурів дозволяє переносити не дуже сильні пожежі; коренева система звичайно стрижнева (поверхнева тільки на болотах). Ялина тіньовитривала, добре росте під покровом сосни; хвоя існує 6-8 років (у горах — до 15 років); добре росте тільки на багатих ґрунтах; корок тонкий, погано захищає від пожеж; коренева система поверхнева. Таким чином, сосна в одних відношеннях більше конкурентноздатна, ніж ялина, в інших — менше. В цілому це визначає їхні складні взаємовідносини.

Розмноження сосни. Чоловічі шишки дрібні, жовті, зібрані по декілька в групи. Кожна шишка складається з осі, на якій розташовані лусочки. На кожній лусочці, з її нижньої сторони, — по два пилкових мішечки, де дозріває пилок. Таким чином, лусочки відповідають тичинкам квіткових рослин. Пилкове зерно має два великих повітряних мішки і легко переноситься на десятки і навіть сотні метрів. Жіноча шишка являє собою вісь, на якій розташовуються луски. На верхньому боці кожної луски знаходиться по два насінних зачатки, спрямованих пилковходами до основи луски. Коли пилкове зерно потрапляє на жіночі шишки, останні мають довжину усього біля 5 мм. Запліднення відбувається тільки наступного літа.

До цього часу всередині насінних зачатків утворюються яйцеклітини, з’являється поживна тканина — ендосперм. У пилку утворюються чоловічі гамети — спермії. Вони позбавлені джгутиків, як у квіткових рослин. Після запліднення насінний зачаток перетворюється в насінину. Вона складається з насінної шкірки, ендосперму і зародка, який розвивається з заплідненої яйцеклітини — зиготи. Таким чином, насінина сосни, та й інших хвойних, в цілому схожа на насінину квіткових рослин, але ендосперм тут іншого походження — він утворився з тіла заростка.

Періодизація у розмноженні сосни така.

Перше літо. Жіночі шишки червонуваті, біля 5 мм довжиною. У насінних зачатках ще немає яйцеклітин і ендосперму. Пилкові зерна потрапляють на жіночі шишки.

Друге літо. Жіночі шишки зелені, біля З— 4 см довжиною. У насінних зачатках утворилися ендосперм і яйцеклітини. Відбувається запліднення.

Найближча зима. Жіночі шишки бурі, біля 5—6 см довжиною. Насінні зачатки перетворилися в насіння. Наприкінці зими насіння, з прозорими крильцями, розноситься вітром.

Варто зазначити, що в однієї і тієї ж сосни можна бачити одночасно жіночі шишки різного віку.

Різноманітність хвойних. Приблизно третину усіх видів хвойних складають сосни. У всіх сосон вкорочені пагони, але не обов’язково з двома хвоїнками — їх буває 3, 4 і 5. (Наприклад, 5 хвоїнок у кедрових сосон, що утворюють «кедрові горішки». У Сибіру і на Далекому Сході, де вони ростуть, населення називає їх кедрами, що не відповідає дійсності.) Справжні кедри в Росії у дикому стані не ростуть. Сосни відрізняються одна від одної також довжиною хвоїнок (до ЗО см довжиною), формою і розмірами шишок (у деяких сосон масою до 2 кг).

Назвемо інші найважливіші роди голонасінних.

Ялиця. Дико росте в Сибірі, на Уралі, Кавказі, у Карпатах. Трохи схожа на ялину, але хвоя плоска (у ялини тригранна), а шишки стоять, як свічки (у ялини звисають).

Модрина. Дико росте, головним чином, у Сибірі. Хвоя в пучках, м’яка. Листопадне дерево, часто культивується у містах. шишки набувають червонуватого кольору та за формою нагадують троянду. Її деревина стійка до гниття, тому її використовували для виготовлення сваїв, на яких стоїть місто на воді – Венеція

Ялівець звичайний. Повільно росте; у багатьох районах порода, яка зникає та охороняється. Шишки з дуже соковитими лусками, схожі на ягоди

Кипарис. На території нашої країни зустрічається тільки в культурі у Криму. Хвоя не голчаста, а у виді лусочок.

 

Туя. Зустрічається й у середніх широтах, але також і в культурі. Схожа на кипарис, але пагони здаються сплюснутими.

 

Відзначимо деякі рекордні показники, властиві хвойним.

Секвоя вічнозелена (США, райони біля Тихого океану) — найвище дерево світу (до 120 м)

Саговник. Деревоподібні дводомні рослини з невисокими (1-7 м, рідше — 15-20 м заввишки) стовбурами, інколи короткими товстими стеблами. Листки у саговника перисті, жорсткі, шкірясті, до 2-4 м завдовжки. Мікроспорофіли зібрані у мікростробіли, мегаспорофіли — поодинокі, не зібрані у шишки. Ще однією особливістю є лише одна жилка на сегментах перистих листків.

Тис ягідний — вічнозелена деревовидна або кущовидна рослина, що сягає висотою до 25—30 м. Росте відносно повільно. Тривалість життя 700—3500 років.

Насіння зазвичай овально-яйцеподібне, 5—8 мм довжиною і 4—5 мм шириною, оточене м’ясистим червоним принасінником (існують форми з принасінниками жовтого кольору.

Застосування голонасінних.

Живиця, бурштин, музичні інструменти, скіпідар