Відділ Голонасінні (Пінофіти)

Походять від вимерлих насінних папоротей.

Дерев’янисті рослини (дерева і кущі). Тканини і органи розвинені ще краще, ніж у вищих спорових: формується стрижнева коренева система (розвивається головний корінь); стебла і корені здатні до вторинного потовщення за рахунок розростання деревини (у спорових вторинне потовщення відбувається за рахунок розростання кори).

У життєвому циклі спорофіт ще більше домінує над гаметофітом (гаметофіт повністю залежить від спорофіту).

Є виключно різноспоровими рослинами. Мікроспори (відповідно і чоловічі гаметофіти) утворюються на лусках чоловічих шишок, макроспори (відповідно і жіночі гаметофіти) утворюються на лусках жіночих шишок (шишка (стробіл) є видозміненим пагоном: вісь – видозмінене стебло, луски – видозмінені листки).

Для процесу запліднення не потрібна краплинна вода (тому чоловічі гамети (спермії) втратили джгутики).

Із зиготи формується зародок майбутнього спорофіту, який міститься в насінині, що має запас поживних речовин і пристосування до розповсюдження.

Відділ Голонасінні включає 4 класи:

1. Клас Гінкгові

Представник: гінкго дволопатеве (реліктовий вид, який зберігся з Мезозойської ери).

В природі зустрічається тільки на території Китаю, в культурі – по всьому світу.

2. Клас Гнетові

Представники: гнет, хвойник, ефедра, вельвічія.

Ростуть в пустелях Африки.

3. Клас Саговникові

Представники: саговник, замія, бовенія.

Поширені в тропіках і субтропіках. Зовні схожі на деревовидні папороті або пальми.

4. Клас Хвойні

Представники: сосна, ялина, ялиця, модрина, ялівець, тис, кипарис, туя, кедр, секвоя (мамонтове дерево).

Найчисельніша і найпоширеніша група серед голонасінних.

Стебло галузиться моноподіально (гілки розміщені кільцями). Листки голкоподібні (рідше лускоподібні) – хвоя. Хвоїнки у більшості багаторічні, мають ксероморфні пристосування: багатошарову епідерму, товсту кутикулу, заглиблені у мезофіл продихи, речовини-антифризи у цитоплазмі клітин (наприклад, гліцерин), які перешкоджають утворенню кристалів льоду.

У деревині, яка складається в основному із трахеїд, є смоляні ходи, вистелені паренхімними клітинами, заповнені смолами, бальзамами, ефірними оліями тощо.

Будова і цикл розвитку сосни звичайної

Будова спорофіту типова для представників класу Хвойні. Хвоїнки розміщені попарно на верхівках вкорочених пагонів.

Чоловічі шишки дрібні, жовтуватого кольору, на лусках містять по 2 мікроспорангії, в яких утворюються мікроспори. Жіночі шишки крупні, бурого кольору, мають по 2 види лусок (покривні і насінні), на насінних лусках містять по 2 насінні зачатки (з пилковходами), в яких утворюються макроспори (у кожному насінному зачатку утворюється 4 макроспори, з яких 3 відмирає).

З мікроспори розвивається чоловічий гаметофіт – пилкове зерно (майже таке ж, як і у покритонасінних, але між екзиною та інтиною має 2 повітряні мішки). З макроспори розвивається жіночий гаметофіт – заросток, який має 2 архегонії.

Гаметофіти уворюють гамети: пилкове зерно – 2 спермії, заросткок в архегоніях – 2 яйцеклітини.

Відбувається перехресне запилення (вітром), після чого луски жіночих шишок «закриваються». Пилкові зерна утворюють пилкові трубки, які через пилковходи проникають до заростків з архегоніями.

Відбувається запліднення – у кожному заростку запліднюється одна яйцеклітина одним спермієм (друга яйцеклітина і другий спермій гинуть).

Із зиготи розвивається зародок насінини (майбутній спорофіт), який складається із зародкових корінця, стебельця, брунечки і кількох сім’ядолей. Із тканин заростка формується гаплоїдний ендосперм (запасаюча тканина). Із покривів насінного зачатка розвивається насінна шкірочка, яка має плоский прозорий виріст – крильце (пристосування до розповсюдження).

Через 1,5 року після запилення луски жіночих шишок «розкриваються» і насіння висипається.

Значення голонасінних

1. Виконують роль продуцентів у біосфері.

2. Формують лісовий покрив Землі.

3. Деревина хвойних використовується:

• як будматеріал;

• як паливо;

• як сировина для виготовлення паперу, скипидару, ацетону, спирту, смол, бальзамів, гліцерину, целофану, штучного шовку тощо.

4. Використовуються у медицині, оскільки виділяють фітонциди (речовини, які згубно діють на мікроорганізми).

5. Як коштовний камінь використовується бурштин (утворюється зі смоли хвойних).

6. Окремі є декоративними рослинами.