Біологія. Міні-довідник. ЗНО

Відділ Голонасінні

Усі голонасінні — різноспорові, одно- або дводомні рослини. Мікроспори розвиваються в мікроспорангіях, які утворюються на мікроспорофілах чоловічої шишечки. Мегаспори розвиваються в насінних зачатках.

Голонасінним також властива зміна поколінь і ядерних фаз, але, порівняно з папоротеподібними, статеве покоління дуже спрощене. Чоловічий гаметофіт розвивається в середині мікроспори і складається з кількох клітин. Він зовсім позбавлений антеридіїв, у більшості голонасінних чоловічі гамети не мають джгутиків і перетворені в спермії. Жіночий гаметофіт розвивається в нуцелусі насінного зачатка (мегаспорангії), ніколи не контактує з навколишнім середовищем, тому голонасінні належать до ендопроталіальнпх (внутрішньозаросткових) рослин.

Гаметофіти живуть 1-3 роки. Запліднення здійснюється всередині нуцелуса і не залежить від наявності води.

Спорофіти голонасінних доволі розвинені: це дерева, кущі з головним коренем, монополіальним галуженням, наявністю камбію, більш досконалою провідною системою, довговічні.

Порядок вельвічієві має єдиний вид вельвічія дивна, що росте дико в прибережних районах пустелі Наміб. Стовбур вельвічії короткий, товстий (до 1 м у діаметрі), схожий на пень, майже цілковито заглиблений у землю. Від нього відходить тонкий і довгий корінь, що сягає рівня ґрунтових вод. На верхівці стовбур увігнутий і роздвоєний, покритий численними тріщинами і виростами. Від країв стовбура відходять два великі шкірясті листки стьожкоподібної форми до 2-3 м завдовжки, з паралельним жилкуванням. Листки необмежено ростуть своєю основою і розвиваються протягом 100 років і більше.

Клас Гінкгові (Ginkgopsida). Єдиним сучасним представником цього класу є реліктовий вид Гінкго дволопатеве. У природному стані вона росте на півдні Китаю, але з давніх-давен її широко культивують як ритуальну рослину в різних районах Східної Азії. В Європі її вирощують у ботанічних садах як релікт.

Гінкго дволопатеве — дводомна рослина. Чоловічі стробіли сережкоподібні, кожен мікроспорофіл складається з ніжки і двох спорангіїв, наповнених пилком. Пилок триклітинний. Кожен мегаспорофіл складається з насіяного зачатка й особливого валика при основі, вони не зібрані у стробіли й утворюються на кінцях вкорочених пагонів у пазухах листків. Насінний зачаток має інтегумент, витягнений на вершку в пилковхід (мікропіле), нуцелус і жіночий гаметофіт з архегоніями. Після злиття одного з багатоджгутикових сперматозоїдів з яйцеклітиною розвивається зародок із двома сім’ядолями, оточений масивним ендоспермом (залишки жіночого гаметофіта). Насіння гінкго їстівне, багате на олію, крохмаль і ароматичні сполуки.

Клас Хвойні. Це центральний і найчисленніший клас серед сучасних голонасінних, який об’єднує близько 600 видів, 55 родів і 8 родин. Хвойні відіграють велику ландшафтнотвірну роль, бо 90 % лісів земної кулі складається саме з них, або хвойні входять до них як складова частина. Ці ліси мають рекреаційне, водо- і ґрунтозахисне, санітарно-гігієнічне, естетичне значення, а також дають цінну деревину, що має широке і різноманітне застосування.

Навесні на верхівках горішніх пагонів утворюються групи чоловічих шишечок жовтого кольору. Кожна шишечка складається з осі, до якої прикріплюються мікроспорофіли, що несуть два паралельних мікроспорангії. У мікроспорангіях мейозом утворюються мікроспори, які мають дві оболонки — екзину (зовнішню) й інтину (внутрішню) — та два повітряні пухирці, що сприяють кращому розсіюванню мікроспор. Спочатку мікроспора одноклітинна й одноядерна, але ще у мікроспорангії, унаслідок поділу ядра, утворюються 4 клітини, що і є недорозвиненим чоловічим гаметофітом: дві клітини (проталіальні) швидко розсмоктуються, ще одна (антеридіальна) й остання, більша — вегетативна. Двоклітинний чоловічий гаметофіт називають пилковим зерном. Остаточний розвиток його відбувається на насінному зачатку.

Жіночі шишечки розвиваються на молодих пагонах, поодинокі, завдовжки до 10 мм і забарвлені у зелений або червонуватий колір. На осі жіночої шишечки розміщується два типи лусочок; покривна і насінна. При основі насінної лусочки є два насінних зачатки. Насінний зачаток — це видозмінений мегаспорангій, він має таку будову: інтегумент (покрив) витягнений на верхівці у мікропіле (пилковхід). Під покривом міститься нуцелус, що зростається з ним. Через певний час одна з клітин нуцелуса, що міститься поблизу мікропіле, набуває властивостей археспоріальної (материнської клітини мегаспор). Ця клітина ділиться мейозом на чотири мегаспори. Одна з них проростає, а інші поступово дегенерують. Проросла мегаспора перетворюється на багатоклітинний жіночий гаметофіт або первинний ендосперм із двома архегоніями. Пилок вітром переноситься на мікропіле насінного зачатка і проростає. Його вегетативна клітина витягується в пилкову трубку, що вростає в нуцелус і ендосперм. Антеридіальна клітина ділиться ще раз, утворюючи базальну й генеративну клітини. Генеративна клітина, ділячись, утворює два спермії, один з яких і запліднює яйцеклітину. Спермії крізь пилкову трубку потрапляють до яйцеклітини, у яку попередньо опускається антеридіальне ядро. Із зиготи утворюється зародок. Часто виникає кілька зародків. Це явище називають поліембріонією. Насінний зачаток перетворюється в насінину, інтегумент — у шкірку насінини. Сформований зародок має первинний корінець, стебельце і кілька (2-20) сім’ядоль. Первинний ендосперм розростається, витісняючи нуцелус, і слугує запасною речовиною.

Жіночі шишечки після запліднення розростаються, дерев’яніють; після дозрівання насіння їх лусочки підсихають, розкриваються, насіння висипається і розноситься вітром. Насіння має крилоподібні придатки.

Тис ягідний — вічнозелене дерево або кущ. Період життя 700-1500 років. Кора червонувато-бура, деревина дуже тверда і важка, смоляні ходи відсутні.

Насінний зачаток у тиса з’являється пізньої осені і зимує в стадії утворення мегаспор. Запилення відбувається наприкінці травня. Від запилення до запліднення минає біля 1 місяця, насіння дозріває 6 тижнів. Насіння — бурий горішок, блискучий, твердий, завдовжки 6-8 мм, розміщений в глибині яскраво-червоної м’ясистої оболонки, схоже на ягоду, їстівне.

Кедр (Cedrus) — рід родини Соснових (Pinaceae), найбільш пов’язаний з Ялицею (Abies).

Кедр — дерево заввишки до 30-40 м, інколи до 60 м, деревина якого має характерний пряний запах. Гілки кедра диморфні: довгі гілки формують більшу частину крони, тоді як короткі містять практично все листя.

Листя — вічнозелена хвоя, 8-60 мм завдовжки, розташоване спіраллю на довгих гілках або щільними пучками на коротких. Шишки (стробіли) з насінням — діжкоподібні, 6-12 см завдовжки, спочатку зелені, при визріванні — сіро-бурі; після визрівання вони (подібно до ялиці) розпадаються на крилаті насінини.

Ялина європейська, смерека (Picea excelsa) — високе дерево (25-40 м) родини Соснових (Pinaceae) з гостроконусоподібною густою кроною. Молоді пагони зелені з загостреними буруватими бруньками. Хвоя розміщена почергово, шорстка, колюча, чотиригранна (1,5—2,5 см завдовжки), загострена, блискуча, тримається 5-6 (12) років. Рослина однодомна. Запилюється у травні. Насіння достигає у рік запилення.

Чоловічі шишечки видовжено-циліндричні, червонуваті, розміщені на кінцях торішніх пагонів. Жіночі шишечки зеленуваті або малинові, циліндричні, розміщені на кінцях молодих гілочок. Стиглі шишки довгасто-циліндричні (10-15 см завдовжки), бурі, повислі, блискучі. Луски дерев’янисто-шкірясті. Насіння бурувате з світло-коричневим крилом.

Росте ялина у верхньому ярусі хвойних і мішаних лісів. Це важлива лісоутворююча порода, зрідка трапляється в другому ярусі.