74. Распространение голосеменных , их роль в природе и практическое значение.

Современные виды, несмотря на их небольшое число, распространены по всему земному шару, а в Северном полушарии образуют огромные массивы хвойных лесов. Голосеменные - высшие растения, которые характеризуются наличием семена и семенного зачатка, которые лежат открыто на чешуйках шишек (откуда и название отдела). Появление семена, которое имеет запас питательных веществ и защищенное кожурой, - значительный ароморфоз, что обусловило широкое и быстрое распространение голосеменных растений на суше. Важным приспособлением к жизни на суше есть возможность внутреннего оплодотворения (без воды). Пыльца хвойных растений переносится воздушными течениями. Попадая на расположенный открыто насіневий начаток, он образует пыльцевую трубку, которая достигает яйцеклетки и обеспечивает слияние гамет. После оплодотворения из семенных зачатков формируется семена. Семена имеет зародыш с корешком, почками и сім'ядолями, запас питательных веществ, и покрыто семенным кожурой.

Значение голосеменных в природе очень велико. Эти растения образуют огромные площади хвойных и смешанных лесов, обогащая воздух кислородом. Леса регулируют скорость таяния снегов, уровень воды в реках, ослабляют шумы и силу ветров, закрепляют песчаные почвы. Лес – место обитания многих зверей, некоторые питаются побегами, семенами и шишками хвойных деревьев. Для человека голосеменные хвойные растения имеют неоценимое практическое значение. Древесина растений вышеописанной группы типа «мягких» пород используется как сырье для изготовления бумаги и как лесоматериал, из которого производят мебель, шпалы, столбы, мосты, т.д. До сих пор часто древесину хвойных пород используют как топливо. Хвойные деревья выделяют в воздух большое количество фитонцидов – летучих веществ, подавляющих развитие болезнетворных микроорганизмов. Поэтому в хвойных лесах размещают санатории и больницы для лечения людей, страдающих заболеваниями органов дыхания. Из частей хвойных деревьев получают лекарственные препараты - активированный уголь, камфору, а также эфирные масла для применения в парфюмерии, кондитерской промышленности, медицине. А семена сибирской сосны называют «кедровыми орешками» и употребляют их в пищу.

76. Общая характеристика цветковых растений.

ОТДЕЛ ЦВЕТКОВЫЕ, ИЛИ ПОКРЫТОСЕМЯННЫЕ — MAGNOLIOPHYTA, ИЛИ ANGIOSPERMAE

Цветковые включают 165 поряд­ков, 540 семейств, около 13 000 ро­дов и, по-видимому, не менее 250 000 видов, объединяемых в 2 класса и 12 подклассов. Эта огром­ная, процветающая в настоящее время группа многократно превос­ходит по объему все прочие совре­менные группы высших растений, вместе взятые.

Благодаря исключительной эво­люционной пластичности цветковые освоили широчайший спектр место­обитаний, составляя основную мас­су растительного вещества биосфе­ры. Важнейшая особенность покрытосемянных — то, что их семязачатки (семяпочки) за­ключены в полость завязи, образо­ванной некогда открытым плодолис­тиком, края которого срастаются между собой. В отличие от голосе­мянных пыльца цветковых попадает не непосредственно в микропиле, а на рыльце. Наличие рыльца, специа­лизированного участка плодолисти­ка, улавливающего пыльцу, — глав­ная отличительная черта этой груп­пы. Для цветковых характерно также крайнее упрощение мужского и жен­ского гаметофитов (рис. 218). Анте­ридии, как и архегонии, при этом полностью утрачиваются, а сам га- метофит представлен фактически одной или немногими высокоспеци­ализированными клетками, внутри которых и формируются гаметы.

Уникальная особенность цветко­вых — наличие двойного оплодотво­рения: наряду с обычным образова­нием зиготы в результате слияния одной из мужских гамет (спермиев) с яйцеклеткой происходит слияние одного из двух спермиев с так назы­ваемым центральным (диплоидным) ядром зародышевого мешка. Из это­го оплодотворенного ядра развива­ется участок триплоидной запасаю­щей ткани семени — эндосперм. Стенки завязи после оплодотворе­ния разрастаются, в результате чего формируется особое образование — плод, заключающий семена. Плоды защищают семена и имеют множе­ство приспособлений для их распро­странения. Основными проводящи­ми элементами ксилемы взамен трахеид у цветковых становятся со­суды, а во флоэме ситовидные клетки заменяются члениками сито­видных трубок с клетками-спутница­ми, регулирующими их функции. Прогрессивные изменения косну­лись и многих других черт цветковых, что привело к мощной вспышке их формообразования, осуществив шейся в середине мелового периода и продолжающейся по настоящее время.

Согласно наиболее обоснован­ным предположениям первые цвет­ковые растения появились в начале мела и благодаря комплексу про­грессивных признаков быстро заво­евали все доступное жизненное про­странство. Эволюционная пластич­ность этой группы определила мощ­ную вспышку формообразования цветковых и позволила им быстро заселить самые разнообразные ме­стообитания. Лишь в условиях климатических изменений мелового периода древние покрыто­семянные приобрели значительные преимущества и получили массовое развитие.

Предполагается, что местом воз­никновения первичных покрытосе­мянных могла быть Юго-Восточная Азия. Это предположение основано на том, что именно здесь сохрани­лось наибольшее число архаичных форм покрытосемянных. Однако многообразие примитивных покры­тосемянных может объясняться и сравнительно мало изменявшимися климатическими условиями этого региона. По современным представ­лениям, первичные двудольные мог­ли быть быстрорастущими пионер­ными растениями горных или отно­сительно засушливых местообита­ний. Напротив, первые однодольные тяготели к избыточно влажным мес­тообитаниям и, вероятно, чаще рос­ли по берегам водоемов.

Критерии эволюционной

продвинутости цветковых

в России чаще всего используются так назы­ваемыми филогенетическими систе­мами, которые по сути предпочти­тельнее называть эволюционными (в англоязычной литературе такие сис­темы относятся к «ортодоксальным» классификациям). Такие системы со­здаются на основе сравнения мор­фологических особенностей анали­зируемых групп и оценки — архаич­ности или продвинутости, выяснен­ных особенностей.

Для оценки примитивности или продвинутости (степени специализа­ции) того или иного таксона обычно используют так называемые эволю- ционно-морфологические ряды, по­строенные в соответствии с критери­ями эволюционной продвинутости. Эти критерии определяют на основе анализа общих эволюционных тен­денций развития всей группы. Они, как считают, показывают главное на­правление эволюционных изменений отдельных органов или морфологи­ческих структур в рассматриваемой группе растений. Начальные члены каждого эволюционного ряда систе­матически оценивают как относи­тельно примитивные, а конечные — как эволюционно продвинутые. Ана­лиз отдельных таксонов на примитив­ность и продвинутость признаков по­зволяет в определенной степени оценить их положение в системе.