Біологія 7 клас

Розділ 2. РІЗНОМАНІТНІСТЬ РОСЛИН

 

Тема 5. ГОЛОНАСІННІ

 

38. Голонасінні перші насінні рослини

 

Маленьке дитятко

На землю впало — деревом стало.

Загадка

Вищі спорові рослини процвітали в умовах вологого й теплого клімату, що зберігався протягом року. Однак із часом клімат на Землі став більш посушливим і холодним. Посилилися сухі вітри, зменшилася вологість повітря, почали висихати водойми. Клімат набув рис сезонності (чергування теплих і холодних, вологих і сухих періодів). Унаслідок цього майже всі деревоподібні вищі спорові рослини вимерли. На зміну їм прийшли насінні рослини, які змогли краще пристосуватися до нових умов довкілля (іл. 38.1). Завдяки яким ознакам насінні рослини стали незалежними від водного середовища?

Іл. 38.1. Перші насінні рослини: 1 — медулоза: 2 — лігіноптеріс; З — археоптеріс

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Розмноження насінням має значні переваги перед розмноженням спорами. Чому? Тому що спора — це лише одна клітина, з якої за сприятливих умов утворюється гаметофіт. На гаметофіті утворюються статеві органи, а в них — статеві клітини. Щоб останні зустрілися і, з’єднавшись, утворили зиготу, необхідна вода, хоча б невелика крапля. Із зиготи розвивається зародок, який спочатку живиться поживними речовинами гаметофіта. А гаметофіт погано пристосований до життя на суходолі, бо дуже чутливий до нестачі вологи. Насінина — багатоклітинна й містить у собі зародок і запас поживних речовин для його розвитку. Насінина утворюється з насінного зачатка.

Голонасінні — рослини, у яких насінні зачатки незахищені, яку квіткових рослин, і лежать відкрито в шишках на особливих лусках. Це дерева, рідше кущі, трав серед них немає. Відомо близько 800 сучасних видів голонасінних, в Україні - близько 20. Гаметофіти дуже зменшені та спрощені й повністю залежать від спорофіта. Вони розвиваються в пилкових мішках і насінних зачатках. Розмножуються голонасінні тільки насінням і дуже рідко вегетативно. Це здебільшого вічнозелені рослини, у яких листки живуть зазвичай тривалий час. За будовою листків їх розділяють на дві групи: рослини з великими листками та з дрібними. Голонасінні поширені по всій земній кулі, але найбільше їх у північній півкулі. Найпоширенішими серед них є хвойні. Сучасні голонасінні в природі утворюють ліси, а вимерлі — відіграли важливу роль в утворенні вугілля. Голонасінні мають велике значення в озелененні, у медицині, є джерелом деревини, сировини для багатьох галузей промисловості тощо.

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Які переваги голонасінних перед вищими споровими рослинами?

Голонасінні мають низку прогресивних ознак, порівняно з вищими споровими рослинами. Вони мають насінні зачатки, у яких розвивається жіночий гаметофіт, відбувається запліднення, а після цього з них утворюється насіння, у якому є зародок і запас поживних речовин для його розвитку. Із зародка розвивається нове спорофітне покоління. Стовбури вищих спорових рослин потовщуються завдяки корі, а стовбури голонасінних — унаслідок розростання деревини, тому вони значно міцніші. У голонасінних корінь закладається ще в зародку, з нього розвивається головний корінь. Він формує стрижневу кореневу систему, що може проникати глибоко в ґрунт. У вищих спорових рослин є лише додаткові корені. Дуже важливим пристосуванням для життя в наземних умовах стало виникнення пилкової трубки, що утворюється з клітини пилкового зерна й доносить спермії до яйцеклітини. Зрілі пилкові зерна в голонасінних містять клітину пилкової трубки та два спермії. Після того, як пилок потрапив на насінний зачаток, клітина пилкової трубки витягується, по ній чоловічі гамети потрапляють до яйцеклітини. Таким чином, голонасінним для запліднення вода вже не потрібна. Отже, голонасінні мають переваги перед вищими споровими рослинами: а) у них є насінний зачаток, з якого утворюється насінина; б) запліднення відбувається без участі води; в) ріст стебла в товщину відбувається завдяки деревині; г) є головний корінь і стрижнева коренева система.

Які особливості циклу відтворення голонасінних?

У голонасінних, які є виключно різноспоровими рослинами, гаметофіти розвиваються та живуть на спорофіті, живлячись його поживними речовинами. Чоловічий гаметофіт представлений пилковим зерном. Він розвивається в середині пилкового мішка. Жіночий гаметофіт — це ендосперм з архегоніями, які розвиваються в середині насінного зачатка. Запилення, під час якого пилкові зерна потрапляють до насінного зачатка, відбувається за допомогою вітру. Після потрапляння сперміїв через пилкову трубку до яйцеклітини відбувається запліднення: один спермій зливається з яйцеклітиною, а інший гине. Від часу попадання пилку на насінний зачаток і до злиття гамет проходить не менше півроку, що, безумовно, є несприятливим для розмноження явищем. Отже, розвиток гаметофітного покоління відбувається на спорофіті завдяки його поживним речовинам.

 

Загальна схема циклу відтворення голонасінних

Яке значення голонасінних?

За зовнішнім виглядом сучасні голонасінні дуже різноманітні. Так, у тропіках і субтропіках обох півкуль Землі в низькорослих вічнозелених сухих лісах і чагарниках зростають саговники (іл. 38.2). Вони зовні дуже схожі на папороті або пальми, через що їх довго, аж до середини XIX століття, відносили до пальм. Іншою дуже цікавою голонасінною рослиною, що збереглася до нашого часу, є гінкго дволопатеве. Не дерево ботаніки називають «живим викопним». Вид існує щез мезозою. Тоді він входив до складу лісів, які мали широке поширення. У природних умовах гінкго зберігся лише в Китаї, а в культурі поширений по всьому світі. У степах півдня України та Криму зростає ефедра двоколоскова — низький (до 5-15 см заввишки) дуже галузистий кущик, з ребристими жовто-зеленими пагонами, що нагадує хвощ (іл. 38.3). У лісах Південного берега Криму трапляється невеликий кущ (до 1,0-1,5 м заввишки) — ефедра деревна (степова малина). Насіння ефедри їстівне, має вигляд яскраво-червоної ягоди, його вживають у їжу, птахи також охоче поїдають його.

Іл. 38.2. Саговник пониклий

Іл. 38.3. Ефедра двоколоскова




Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити