Відділ Голонасінні

В основному голонасінні – це дерева і кущі, трав’янистих рослин серед них немає.

Поширені по всій земній кулі. Голонасінні – вищі рослини, що характеризуються наявністю насіння і насінного зачатка, які лежать відкрито на лусочках шишок (звідки і назва відділу). Поява насіння, яке має запас поживних речовин і захищене шкіркою, - значний ароморфоз, що зумовив широке і швидке розповсюдження голонасінних рослин на суші. Важливим пристосуванням до життя на суші є можливість внутрішнього запліднення (без води). Пилок голонасінних рослин переноситься повітряними течіями. Потрапляючи на розташований відкрито насіневий зачаток, він утворює пилкову трубку, яка досягає яйцеклітини і забезпечує злиття гамет. Після запліднення з насінних зачатків формується насіння. Насіння має зародок з корінцем, бруньками і сім’ядолями, запас поживних речовин, та вкрите насінною шкіркою.

Стають досконалішими провідні і покривні тканини. Добре розвинутий камбій сприяє росту стебла в товщину. Стовбур міцний, бо потовщується внаслідок розростання деревини, основна маса клітин якої мертва. Корінь закладається ще в зародку, з нього розвивається головний корінь: він формує стрижневу кореневу систему, що може проникати глибоко в ґрунт, добре закріплюючи в ньому рослину. Це допомагає рослинам краще протистояти вітрам.

Це переважно вічнозелені рослини. Їхні листки живуть тривалий час й опадають поодинці, а не водночас. В одних видів листки великі, розсічені, у інших – дрібні, найчастіше мають вигляд голок чи лусок.

В життєвому циклі голонасінних спорофіт має велике значення: він є носієм органів спороношення і домівкою для гаметофіту. Гаметофіти розвиваються і живуть на спорофіті, живлячись за рахунок його поживних речовин.

Сучасні голонасінні поділяються на чотири класи: Саговникові, Гінкгові, Гнетові і Хвойні.

Хвойні – найчисельніші і найпоширеніші сучасні голонасінні рослини. За зовнішнім виглядом – це дерева і кущі різних розмірів: від карликових сосон (1 м) до гігантських дерев (секвойя – 100 м).

Листки (хвоя, звідки і походить назва класу) мають вигляд голок. Голки на поперечному перерізі округлі або ребристі, або нагадують плоскі видовжені луски. Невелика площа листків та особливості їхніх продихів (вони заглиблені у товщу листка) забезпечують майже повне припинення випаровування вологи взимку.

У корі та деревині хвойних є багато канальців, які називаються смоляними ходами, вони заповнені густою рідиною – живицею. При ушкодженні стовбура на його поверхні швидко з’являються краплі клейкої живиці, яка затягує рану.

Характерною особливістю більшості хвойних є верхівковий ріст. Гілки цих рослин розміщуються кільцями, причому щороку утворюється одне кільце. За кількістю цих кілець можна підрахувати вік рослини. Хвойні мають один або два типи пагонів (тільки видовжені або видовжені та вкорочені, листки при цьому розміщуються на укорочених). У більшості хвойних листки багаторічні, але у деяких видів вони опадають щорічно (модрина).

До хвойних належать сосна, ялина, ялиця, модрина, туя, ялівець, тис, кедр, кепарис, секвойя.

Сосна звичайна – світлолюбиве, високе дерево до 40 м у висоту, зовнішній вигляд якого залежить від умов зростання. В густому лісі сосни високі й стрункі, на відкритих місцях – розкидисті і низькі, на болоті – приземисті. Соснові ліси зустрічаються в різноманітних умовах, у тому числі на піщаних ґрунтах, болотах, крейдяних горах, голих скелях.

Коренева система стрижнева, добре розвинена. Крім головного кореня є ще й бічні довгі та короткі з мікоризою. Додаткових коренів немає. Форма кореневої системи залежить від типу ґрунту. На піску у сосни крім глибоких коренів розростаються численні поверхневі корені. На болотах у неї лише поверхневі корені.

Стовбур сосни має тонку кору і масивну деревину, яка складається з трахеїд (видовжені клітини з косими поперечними перетинками, якими вони з’єднуються одна з одною, це мертві клітини із здерев’янілими стінками). Паренхіми в деревині дуже мало. Вона розташовується навколо смолянистих ходів, які заповнені ефірними маслами, смолою, бальзамом. Усі ці речовини виділяються клітинами

7. Деревина голонасінних широко використовується як будівельний матеріал, сировина для целюлозно-паперової промисловості.

8. Живицю хвойних застосовують у медицині для лікування ран, опіків. З живиці отримують камфору (знеболюючі, хвороби серця, а також – скипидар, каніфоль. Ефірні олії з живиці – для виготовлення парфумів, у кондитерській та медичній промисловостях.

9. Хвоя містить аскорбінову кислоту (Віт. С), каротин (медицина).

10. Насіння кедру використовують в їжу, а також як джерело харчової олії.

11. Багато хвойних використовують як декоративні рослини (туя, тис, модрина, кипарис).

одношарового епітелію, який вистиляє смолянистий хід. У стовбурах сосни чітко виражені річні кільця приросту деревини.

Листки сосни – сизо-зелені голки (хвоя) – живуть 2-3 роки. Розташовуються попарно на молодих гілках на верхівках вкорочених пагонів.

Розмножується сосна насінням. Плодоношення розпочинається на 30-40-х роках життя. До цього часу на деревах формуються шишки двох видів: дрібні чоловічі до 2,5 см у довжину і крупні жіночі. Сосна – однодомна рослина, оскільки чоловічі і жіночі шишки утворюються на одній рослині.

Червонуваті жіночі шишки утворюються на верхівках цьогорічних пагонів в кінці весни. На осі такої шишки розташовано 2 види лусок: зовнішні – покривні і внутрішні – насінні.

На зовнішньому боці насінної луски розміщені два насінні зачатки. Кожний насінний зачаток містить макроспорангій, покриви та пилковхід. В макроспорангії в результаті редукційного поділу утворюється макроспора, що дає початок гаплоїдному жіночому заростку (гаметофіту) з двома архегоніями. В кожному архегонії знаходиться по одній яйцеклітині. Чоловічі шишки дозрівають на верхівках тогорічних пагонів. У них до осі прикріплені жовтуваті листочки, що несуть на собі по два мікроспорангії (пилкові мішки), в яких дозрівають багато дрібних мікроспор (пилкових зерен). Пилкове зерно вкрите двома оболонками. У двох місцях зерна ці оболонки мають між собою заповнені повітрям повітряні мішки, які полегшують пилок.

Сосна запилюється вітром. Пізньої весни або на початку літа насінні луски жіночих шишок відхиляються. Велика кількість пилку потрапляє між насінні луски і затримується, прилипаючи до густої рідини, що виділяється через пилковхід. Рідина змочує пилкові зерна і всмоктує їх в середину насінного зачатка протягом 10 хв.

Після запилення насінні луски зближуються (залишаються щільно притисненими до достигання насіння). У сосни від запилення до запліднення проходить 12-14 місяців. Пилкове зерно (чоловічий заросток – гаметофіт) має 2 клітини: з вегетативної проростає пилкова трубка, а з генеративної дві спермії. Під час росту пилкової трубки по ній до насінного зачатка рухаються дві спермії. Один з сперміїв гине, а другий зливається з яйцеклітиною та утворює диплоїдну зиготу, що дає початок зародку. Отже, зародок насінини диплоїдний, а запас поживних речовин гаплоїдний, покриви насінного зачатка перетворюються на насінну шкірку. Дозріває насіння в кінці другого літа після запилення або на початку осені. У міру дозрівання жіноча шишка дуже розростається, із червоної вона стає зеленою, а потім бурою. У дозрілої бурої шишки взимку або напровесні луски відхиляються, насіння висипається. Насінина сосни має прозорі крильця за допомогою яких переноситься вітром.

Висипання насіння відбувається через 1,5 роки після запилення. Насіння не вибагливе до умов довкілля і може проростати навіть на скелях, витримувати значні морози, але проростки не переносять затінення. Сосонки швидко ростуть, збільшуючись за рік на 30-40 см.

Значення хвойних (голонасінних).

1. Утворюють величезні площі хвойних та мішаних лісів.

2. Збагачують повітря киснем.

3. Виділяють фітонциди – речовини (леткі), які пригнічують діяльність мікроорганізмів. Саме тому у хвойних лісах розміщують санаторії та лікарні для людей із захворюваннями дихальної системи.

4. Хвойні ліси регулюють танення снігу, рівень води у річках, поглинають шуми, послаблюють силу вітрів, закріплюють піски.

5. Ліси – домівка багатьох тварин.

6. Різні види тварин живляться пагонами, насінням, шишками хвойних рослин.