Голосеменные - растения, для полового размножения которых не нужна вода - высшие растения - СЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ - СЛОЕВИЩНЫЕ РАСТЕНИЯ - РАСТЕНИЯ

Семенные растения расселяются семенами. Ель, сосна, дуб и берёза, рис и морковь - примеры семенных растений. Люди едят и используют в хозяйстве в основном семенные растения, производящие почти всё органическое вещество в наземных экосистемах.

Эти растения сумели освоить огромное пространство материков потому, что могут обходиться только водой, содержащейся в почве. Для их полового размножения не нужна капельно-жидкая вода. Успехи в расселении семенных связаны с тем, что они лучше споровых готовят своё потомство к самостоятельной жизни.

§ 29. Голосеменные - растения, для полового размножения которых не нужна вода.

Определяем проблему урока

Антошка: Мхи, хвощи, папоротники растут во влажных местах, потому что им для размножения нужна вода. Как же размножается сосна, ведь она встречается и в сухих местах?

Биолог: Голосеменным растениям вода для размножения не нужна.

• Предположи, какому вопросу будет посвящён параграф. Сравни с авторским вариантом (стр. 171).

Вспоминаем то, что знаем

• На каком этапе полового размножения хвощей и папоротников им нужна вода? (§ 28-29)

• В каких условиях на Земле не могут расти мхи и папоротники? В каких условиях они могут существовать, но не могут размножаться половым путём? (§ 25-26, 28-29)

• Откуда берут воду мхи, а откуда - сосны? (§ 25-26, жизненный опыт)

Решаем проблему, открываем новые знания

• Прочитай текст и определи, какие приспособления позволили голосеменным обитать не только во влажных, но и в сухих местах.

Голосеменные
Гнетовые	Гинкговые	Саговники	Хвойные

Семенные растения размножаются семенами

Спора - это особая клетка, из которой может вырасти целое растение. Семя состоит из многих клеток, образующих зародыш, запасную ткань и кожуру. Благодаря запасной ткани и зародышу, в котором есть зачатки стебля, листьев и корня, растение из семени растёт гораздо быстрее растения из споры.

Голосеменные - процветающая группа

Голосеменные захватили огромные территории около 300 миллионов лет назад благодаря коренному усовершенствованию полового размножения. В отличие от высших споровых, голосеменные размножаются семенами и для переноса их гамет не нужна вода.

К числу хвойных относятся, например, виды ели, сосны, пихты, лиственницы, кипариса, можжевельника.

И в настоящее время представители голосеменных - хвойные деревья - образуют большинство лесов умеренного пояса Северного полушария.

Голосеменные, как и папоротники, хвощи, плауны, являются сосудистыми растениями - растворы в их теле перетекают по флоэме и ксилеме.

Ветер доставляет пыльцу от мужской шишки к женской

Половое размножение происходит у различных групп голосеменных неодинаково. Рассмотрим это на примере сосны лесной.

Дерево сосны несёт мужские и женские шишки. Они представляют собой ось, густо усаженную чешуями (рис. 29.1). За каждой чешуёй мужской шишки расположены два пыльцевых мешка (рис. 29.2), несущих пыльцевые зёрна (рис. 29.3).

29.1. Ветка сосны.

29.2. Схематический разрез молодой мужской шишки.

Только пыльцевое зерно соответствует мужскому гаметофиту. Пыльцевые мешки соответствуют спорангиям, а дерево с шишками - спорофиту.

Пыльцевые зёрна очень лёгкие. Ветер подхватывает высыпающуюся из мужских шишек пыльцу и уносит на большие расстояния.

Чешуи женских шишек укрывают семязачатки

Чешуи женской шишки сначала мягкие, а по мере созревания они становятся деревянистыми. За каждой чешуёй скрываются два семязачатка (рис. 29.4).

В них образуются яйцеклетки, которые оплодотворяются пыльцой.

29.4. Чешуя с семязачатками: 1 — женская шишка; 2 — чешуя; 3 — семязачаток.

В каждом семязачатке одна клетка претерпевает редукционное деление и превращается в яйцеклетку с одинарным набором ДНК. Только она и представляет собой женский гаметофит.

Мужские гаметы образуются под защитой женской шишки

Ветер заносит пыльцевые зёрна под чешуи женской шишки. После этого чешуи смыкаются и смола склеивает их. В пыльцевом зерне происходит деление клеток и формируются неподвижные мужские гаметы - спермин. Эти гаметы доставляются к яйцеклетке разрастающейся пыльцевой трубкой - специальной клеткой в пыльцевом зерне (рис. 29.5).

29.5. Схема оплодотворения сосны: а - семязачаток; б - созревание яйцеклеток в семязачатке; в - оплодотворение яйцеклетки.

На образование семени сосны уходит три года

У сосны процесс полового размножения длительный. От попадания пыльцевого зерна в женскую шишку до оплодотворения (его слияния с яйцеклеткой) проходит около года.

За этот год в семязачатках формируются женские неподвижные гаметы - яйцеклетки. На развитие семян сосны после оплодотворения уходит полгода.

За время от опыления до созревания семян женская шишка увеличивается от 5 мм до 4-6 см.

Зигота сосны превращается в зародыш в тепличных условиях

После оплодотворения семязачаток становится семенем: зигота превращается в зародыш, окружённый тканью, богатой питательными веществами. Покров семязачатка превращается в кожуру семени.

Зародыш защищён семенной кожурой и обеспечен запасом питательных веществ, который называется эндоспермом.

Эндосперм - ткань, запасающая питательные вещества для зародыша.

На рисунке 29.6 показано соответствие элементов семязачатка и формирующегося из него семени.

29.6. Превращение семязачатка в семя.

Растения называются голосеменными потому, что у большинства представителей этой группы семя не окружено дополнительной оболочкой, как у цветковых. У большинства хвойных семена имеют твёрдую кожуру и лежат на чешуях (они скрыты, лишь пока чешуи сжаты). У других голосеменных (например, тисса и можжевельника) семена могут быть погружены в сочную мякоть.

Сравниваем свой вывод с авторским

Голосеменные растения (в отличие от высших споровых) размножаются семенами. Для переноса их гамет вода не нужна. Это позволило голосеменным широко расселиться на суше.

Семя. Зародыш. Семязачаток, пыльцевой мешок, пыльцевое зерно

Применяем новые знания

1. Что позволило голосеменным расселиться по всей планете?

2. Где формируются гаметы сосны?

3. Из каких частей состоит семя сосны и каково происхождение каждой из этих частей?

4. Какие обстоятельства могут помешать половому размножению голосеменных?

5. Придумайте способ (можно фантастический) усовершенствования полового размножения голосеменных.

6. Рассмотри схемы в приложении на стр. 167-170. Найди схему, посвящённую жизненному пути голосеменных. Разберись в условных знаках и объясни смысл схемы.

Мои биологические исследования

Изучение шишек хвойных

Собери шишки разной зрелости какого-нибудь хвойного дерева. Укажи, какие из них мужские, а какие - женские. Расположи их в порядке увеличения зрелости. Отделив чешуи, рассмотри, что к ним прикреплено, и расскажи о назначении этих частей.