Голосеменные (или гимноспермы) — это группа растений, для которых характерна особая форма размножения и развития семян. Это древняя группа, существующая уже более 300 миллионов лет. Они занимают промежуточное положение между низшими споровыми растениями и более развитыми покрытосеменными (цветковыми) растениями.
Вот основные признаки, характерные для голосеменных:
1. Наличие голых семян
Одним из главных признаков голосеменных является то, что их семена не заключены в завязь, как у покрытосеменных. Семена гимносперм развиваются на поверхности специализированных структур — шишек или женских колосов. Это объясняется тем, что у них отсутствует овариум (завязь), который характерен для цветковых растений.
2. Половой процесс и тип опыления
Гимноспермы являются часто одно-, двух- или многолетними растениями с половым размножением, причем чаще всего они размножаются с помощью ветрового опыления. Женские и мужские гаметофиты (половые органы) находятся на разных растениях или разных органах одного растения. Например, у хвойных мужские шишки производят пыльцу, которая переносится ветром к женским шишкам, где происходит оплодотворение.
3. Шишки
У голосеменных растениям свойственны шишки — орган, в котором развиваются семена. Шишки могут быть как мужскими (несущими пыльцу), так и женскими (несущими семена). Эти шишки могут быть как одиночными, так и собранными в группы.
Мужские шишки (пыльники) обычно небольшие и выделяют пыльцу, которая через ветер попадает на женские шишки.
Женские шишки более крупные, и именно на них формируются семена, которые позже освобождаются и разлетаются.
4. Отсутствие цветов
Гимноспермы не имеют цветов в привычном для нас смысле, как у покрытосеменных растений. Цветки у них не образуются. Это растение с более примитивной организацией репродуктивных органов, состоящих из шишек, но, несмотря на отсутствие цветков, они также способны к половой репродукции.
5. Семенники
У голосеменных растения развиваются семена, которые не окружены плодом. Семена непосредственно находятся на чешуях шишек, не имея защищающего их плодового покрова, как у покрытосеменных. Это даёт им название «голосеменные», что в переводе означает «голые семена».
6. Хвойные листья
Многие голосеменные растения имеют хвойные листья (игольчатые или чешуйчатые), что позволяет им эффективно сохранять влагу, а также выдерживать морозные зимы. Это типично для хвойных деревьев, таких как сосна, ель, лиственница. Листья обычно имеют толстую восковую оболочку, что снижает испарение воды.
7. Микроспоры и мегаспоры
В жизненном цикле голосеменных присутствует разделение на два типа спор: микроспоры (мужские) и мегаспоры (женские), которые образуются в специализированных органах — микроспорангиях и мегаспорангиях. Мужские гаметофиты (пыльца) образуются из микроспор, а женские гаметофиты (семязачатки) — из мегаспор.
8. Наличие древесины с трахеидами
В стебле большинства голосеменных растений есть древесина, в которой элементы проводящей ткани представлены трахеидами — клетками, предназначенными для транспортировки воды и минеральных веществ. Трахеиды у голосеменных менее эффективны, чем сосуды у покрытосеменных, но они всё же позволяют растению поддерживать жизнедеятельность в условиях, где этого требует их структура.
9. Долговечность и устойчивость к неблагоприятным условиям
Многие голосеменные растения могут существовать в условиях, где другие растения не выдерживают — в районах с холодными зимами, в бедных почвах, а также в условиях низкой влажности. Это обусловлено их адаптациями, такими как игольчатые листья, водоудерживающие ткани и долговечность. Они способны выдерживать экстремальные климатические условия, благодаря чему часто встречаются в тундре, тайге и высокогорьях.
Пример голосеменных:
Сосна — типичный представитель хвойных, имеет длинные иголочки, которые упакованы в пучки, растут в шишках.
Ель — также хвойное дерево, с мягкими и тонкими иголочками.
Тис — имеет более мягкие и плоские листья, а его семена расположены внутри ягодовидной оболочки.
Таким образом, для голосеменных характерны несколько ключевых признаков, таких как отсутствие цветков, наличие шишек, голые семена и специфический способ размножения. Эти растения представляют собой одно из самых древних и адаптированных к различным условиям на Земле групп.
