"Биология", Исаева Т.А., Романова Н.И.
Голосеменные — это растения, у которых семена развиваются открыто, не внутри плода. К ним относятся хвойные, а также гинкго, саговники и другие группы. У большинства голосеменных размножение связано с мужскими и женскими шишками: пыльца переносится ветром, а семена образуются на чешуях. Сосна, ель и лиственница по-разному устроены и приспособлены к условиям жизни. Голосеменные образуют леса, дают животным пищу и укрытие, а человеку — древесину и другие полезные продукты.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Голосеменные растения — группа семенных растений, у которых семена развиваются открыто, без завязи и плода. У большинства из них семена располагаются на чешуях женских шишек. По этому признаку голосеменные отличаются от цветковых растений, у которых семена находятся внутри плода.
Хвойные — самая многочисленная группа голосеменных. Их листья чаще всего узкие, похожие на иголки, или чешуйчатые, поэтому растения и называют хвойными. Такая форма листьев помогает многим из них уменьшать потерю воды.
Шишка — орган размножения голосенных растений, состоящий из оси и чешуй. Мужские шишки производят пыльцу, а на чешуях женских находятся семязачатки, из которых после оплодотворения развиваются семена. Шишка помогает понять, где происходит размножение, но плодом не является.
Семя у голосеменных формируется после оплодотворения семязачатка и содержит зародыш будущего растения. В отличие от споры, семя имеет запас питательных веществ и защищено оболочкой. Благодаря этому зародыш может пережить неблагоприятные условия и начать развитие позже.
Голосеменные разнообразны: кроме хвойных, к ним относят гинкго, саговники и гнетовые растения. Например, гинкго узнают по веерообразным листьям, а саговники похожи на пальмы, хотя пальмами не являются. Такое разнообразие показывает, что группа определяется не только внешним видом, но прежде всего особенностями семян.
Мужские и женские шишки обычно развиваются на одном растении, но устроены по-разному. В мужских шишках на чешуях образуются мешочки с пыльцой, а в женских на чешуях находятся семязачатки. Эти структуры нужны для размножения: пыльца переносит мужские половые клетки, а семязачаток содержит клетку, с которой они могут соединиться.
Во время опыления ветер переносит пыльцу от мужских шишек к женским. Пыльца попадает к семязачатку, прорастает и образует пыльцевую трубку, по которой мужская половая клетка достигает яйцеклетки. После оплодотворения из семязачатка развивается семя, которое лежит открыто на чешуе; позднее оно может отделиться и прорасти в подходящих условиях.
Сосна, ель и лиственница различаются устройством хвои и кроны. У сосны длинные иголки обычно собраны по две, крона светлая, а сама сосна хорошо растёт на освещённых местах; у ели короткая хвоя сидит по одной, а густая крона позволяет ей переносить затенение. У лиственницы мягкая хвоя собрана в пучки и опадает осенью, поэтому весной она вырастает заново.
Голосеменные участвуют в образовании лесов и поддерживают жизнь множества организмов. Их кроны и стволы дают животным укрытие, а семена и другие части растений служат пищей. Человек использует древесину для строительства и изготовления бумаги, а также получает смолу и другие продукты; разумное лесопользование помогает сохранять леса.
| Растение | Особенности хвои и кроны | Особенности шишек или семян | Значение и применение |
|---|---|---|---|
| Сосна | Длинная хвоя обычно собрана по две иголки; крона светлая и разреженная. | Женские шишки деревянистые; семена часто имеют крылышко. | Используется древесина; сосновые леса дают животным пищу и укрытие. |
| Ель | Короткие иголки расположены по одной; крона густая, обычно коническая. | Шишки свисают вниз; семена снабжены крылышками. | Древесина применяется в строительстве и производстве бумаги; ель выращивают как декоративное дерево. |
| Лиственница | Мягкая хвоя собрана в пучки и опадает осенью. | Шишки небольшие; семена созревают внутри них и освобождаются при раскрытии чешуй. | Прочная древесина используется в строительстве и других хозяйственных работах. |
| Можжевельник | Хвоя игольчатая или чешуйчатая; встречаются кустарниковые и древесные формы. | Мясистые шишки похожи на ягоды, но плодами не являются. | Используется в озеленении; его шишкоягоды служат пищей некоторым животным. |
Сравнивайте растения по каждому столбцу отдельно: так легче заметить, чем различаются их хвоя, шишки и применение. Помните, что похожие на ягоды образования можжевельника — тоже видоизменённые шишки, а не настоящие плоды.
Условие. Ученик увидел на растении хвою и шишки и хочет определить, относится ли оно к голосеменным. Нужно проверить, достаточно ли этих признаков. Решение строим по главному признаку группы, а не только по внешнему сходству.
Сначала отмечаем, что хвоя и шишки характерны для многих хвойных, а хвойные относятся к голосеменным. Это делает предположение о группе обоснованным, но не заменяет проверку признака семян.
Затем выясняем, где развиваются семена. Если они лежат открыто на чешуях и не заключены в плод, это главный признак голосеменных.
Наконец, не считаем саму шишку плодом: она служит органом размножения, а не образуется из завязи. Поэтому решающим остаётся положение семян.
Ответ. Хвоя и шишки указывают на вероятное голосеменное растение, но для точного вывода проверяют, что семена развиваются открыто, не внутри плода.
Условие. Нужно сравнить сосну и ель по расположению хвои и строению кроны, а затем связать различия с условиями жизни. Важно не переносить признак одного вида на другой. Сравнение делаем последовательно.
У сосны длинные иголки обычно собраны по две, а крона чаще светлая и разреженная. Такое строение связано с тем, что сосне необходимо много света.
У ели короткие иголки расположены по одной, а крона густая и коническая. Ель способна расти при меньшем освещении, чем сосна, поэтому её молодые деревья могут развиваться в тени.
Сопоставляем признаки с условиями: разреженная крона сосны пропускает свет, а густая крона ели сохраняет характерный вид дерева, растущего в лесу. При этом отношение к свету — особенность видов, а не просто следствие длины иголок.
Ответ. У сосны хвоя обычно по две иголки, крона разреженная, и дерево светолюбиво. У ели иголки сидят по одной, крона густая, а дерево лучше переносит затенение.
Условие. В лесу стало меньше хвойных деревьев. Нужно предположить последствия для животных и людей и назвать способы разумного использования леса. Рассуждаем сначала об изменениях в природе, затем о деятельности человека.
Уменьшение числа деревьев означает меньше мест для гнёзд и укрытий. Животным может стать труднее находить пищу и переживать неблагоприятную погоду.
Лесные сообщества меняются, если исчезают растения, которые создавали для них привычные условия. Людям может не хватать древесины и других лесных продуктов, а восстановление леса требует времени.
Чтобы уменьшить вред, деревья следует вырубать выборочно и в установленных пределах, сохранять участки леса и высаживать новые растения. Также важно не повреждать молодые деревья и соблюдать правила поведения в лесу.
Ответ. Сокращение хвойных лесов уменьшает для животных количество пищи и укрытий, а для людей — доступные лесные ресурсы. Помогают бережная вырубка, охрана лесов и восстановление посадок.
Ошибка: считать, что у голосеменных нет семян. Такое заблуждение возникает из-за слова «голосеменные»: его иногда ошибочно понимают как «без семян». На самом деле семена есть, но они не заключены в плод. Проверь себя: если после оплодотворения развивается семя, растение семенное.
Ошибка: называть шишку плодом. Шишка может содержать семена, поэтому её легко принять за плод. Но плод развивается из завязи цветка, а у голосеменных завязи нет. Проверь себя вопросом: образовалась ли эта структура из завязи? Если нет, это не плод.
Ошибка: считать все голосеменные хвойными. Хвойные действительно наиболее многочисленны, поэтому их часто принимают за всю группу. Однако к голосеменным относятся и другие растения, например гинкго и саговники. Чтобы проверить себя, различай понятия: хвойные — часть голосеменных, а не их другое название.
Ошибка: путать мужские и женские шишки. Это происходит потому, что у обоих типов есть чешуи и они могут расти на одном дереве. Запомни назначение: в мужских шишках образуется пыльца, а на чешуях женских находятся семязачатки и развиваются семена. Проверь себя, спросив, что именно производит каждая шишка.
Чтобы понять размножение голосеменных, нужно знать основные части растения и различать споры и семена. Спора — отдельная клетка, а семя содержит зародыш и запас питательных веществ. Эти знания помогают проследить, почему развитие растения из семени отличается от развития из споры.
Тема связана с размножением растений, устройством лесных экосистем и охраной природных ресурсов. Знание о роли разных видов помогает понять, почему исчезновение деревьев влияет на животных и людей. Оно также подсказывает, зачем лес нужно использовать бережно и восстанавливать после вырубки.
Почему голосеменные получили такое название?
Их семена развиваются открыто, не заключены внутри завязи и плода. У большинства видов семена находятся на чешуях женских шишек.
Почему шишку нельзя считать плодом?
Плод развивается из завязи цветка, а у голосеменных завязи нет. Шишка — это орган размножения, на чешуях которого могут развиваться семена.
Как пыльца попадает к семязачатку?
Обычно ветер переносит пыльцу с мужских шишек к женским. Пыльца попадает к семязачатку, после чего происходит оплодотворение и начинается развитие семени.
Чем сосна отличается от ели и лиственницы?
У сосны длинная хвоя собрана обычно по две иголки, а крона чаще светлая и разреженная. У ели короткие иголки сидят по одной, крона густая; у лиственницы хвоя собрана в пучки и опадает осенью.
Какое значение голосеменные имеют для природы и человека?
Они образуют леса, выделяют кислород и служат животным источником пищи и укрытием. Человек использует древесину, смолу и другие продукты хвойных растений.
§ 41. Многообразие и значение голосеменных растений
