Голосеменные растения

Содержание 

Введение	3
1 Голосеменные растения	5
1.1 Отдел Цикадовидные (Cycadophyta)	7
1.2 Отдел Гинкговидные (Ginkgophyta)	10
1.3 Отдел Соснововидные  или хвойные (Pinophyta)	12
1.4 Отдел Гнетовидные (Gnetophyta)	20
Заключение	23
Список литературы	24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Систематика высших растений – это раздел ботаники, который  разрабатывает естественную классификацию  высших растений на основе изучения и  выделения таксономических единиц, устанавливает родственные связи между ними в их историческом развитии.

"Систематика, по определению  Lawrence (1951) – это наука, которая включает определение, номенклатуру и классификацию объектов, и обычно ограничивается объектами, если она ограничивается растениями, то часто называется систематической ботаникой".

1. Определение – это сопоставление растений или таксона с другими и выявление идентичности или сходства его с уже известными элементами. В некоторых случаях может быть обнаружено, что растение является новым для науки;
2. Номенклатура – это выбор правильного научного названия известного всем растения в соответствии с системой номенклатуры; это своеобразная метка, к которой можно обращаться. Процесс наименования регулируется международно принятыми правилами, которые лежат в основе "Международного кодекса ботанической номенклатуры".
3. Классификация – это отнесение растения (или групп растений) к группам, или таксонам, которые принадлежат к различным категориям согласно особому плану или порядку; то есть каждый вид классифицируется как определенного рода, каждый род относить к определенному семейству и т.д.

Важнейшими понятиями  систематики являются таксономические (систематические) категории и таксоны. Под таксономическими категориями  подразумевают определенные ранги  или уровни в иерархической классификации, полученные в результате последовательного подразделения абстрактного множества на подмножества.

Согласно правилам ботанической номенклатуры основными таксономическими категориями считаются: вид (species), род (genus), семейство (familia), порядок (ordo), класс (classis), отдел (devisio), царство (regnum). При необходимости могут использоваться и промежуточные категории, например, подвид (subspecies), родрод (subgenus), подсемейство (subfamilia), надпорядок (superordo), надцарство (superregnum).

Научные названия всех таксонов, относящихся к таксономическим  категориям выше вида, состоят из одного латинского слова, т.е. униноминальные. Для видов, начиная с 1753 г. – даты выхода в свет книги К. Линнея "Виды растений" – приняты биноминальные названия, состоящие из двух латинских слов. Первое обозначает род, к которому относится данный вид, второе – видовой эпитет: например ольха клейкая –Alnus glutinosa, смородина черная – Ribes migrum, клевер луговой – Trifolium pratense. Принятое в ботанике правило давать видам растений двойные названия известно как бинарная номенклатура. Введение бинарной номенклатуры – одна из заслуг Карла Линнея.

Ученый, впервые описавший  таксон, является его автором. Фамилия  автора помещается после латинского названия таксона обычно в сокращенной форме. Например, буква L. указывает на авторство Линнея (Linneus), ДС. – Декандолля (De Candolle), Bge. – Бунге (Bunge), Com. – В.Л. Комарова и т.д. В научных работах авторство таксонов считается обязательным, в учебниках и популярных изданиях их нередко опускают.

Цель систематики высших растений – дать целостное представление  об историческом развитии высших растений на основе родственных связей между  ними, охарактеризовать их в научном  и практическом отношениях.

 

 

 

 

 

1 Голосеменные растения – Gymnospermatophyta

Эту группу растений большинство  современных исследователей рассматривают  как один из отделов высших растений, выделяя в нем классы Lyginopteridopsida - семенные папоротники, или лигиноптерисовые, Ginkgoopsida - гинкговые, Cycadopsida - саговниковые, Pinopsida - хвойные и Gnetopsida - гнетовые. Есть и иные точки зрения на классификацию голосеменных, когда гинкговые более тесно сближают с хвойными или даже все голосеменные с папоротникообразными. Но в системе А. Л. Тахтаджяна 1986 г. все перечисленные классы возведены в ранги отделов и, таким образом, отдел Gymnospermatophyta перестал существовать. Однако это группа родственных растений, имевших общих предков и общие черты в характере размножения семенами, строении семязачатка, мужского и женского гаметофитов, опыления и оплодотворения. Поэтому целесообразно дать ей общую характеристику как упраздненному отделу Gymnospermatophyta.

Голосеменные растения, в отличие  от хвощей, плаунов и папоротников, размножаются уже не спорами, а семенами, которые располагаются открыто на органах, их развивающих. Возникают семена из семязачатков, лежащих на семенных чешуях у хвойных и на мегаспорофиллах у остальных голосеменных.

Новый способ размножения - семенами - оказался наиболее соответствующим наземному образу жизни растений, и только с приобретением его высшие растения, наконец, порвали древнюю связь с водной средой, необходимой в момент оплодотворения, и стали вполне сухопутными. У голосеменных растений не стало и ненадежного в условиях наземного существования полового поколения - живущего самостоятельно гаметофита, тоже требующего достаточно влажного субстрата. Но тем не менее семенное размножение не является чем-то совершенно новым, внезапно приобретенным высшими растениями. Оно явилось следствием эволюции размножения еще споровых плауновидных, хвощевидных и папоротниковидных растений.

Современные голосеменные в подавляющем  большинстве растения крупные,- древесные, реже кустарниковые, иногда очень мелкие кустарнички, едва превышающие по размерам мхи, - таковы некоторые представители сем. Podocarpaceae из южного полушария. Пожалуй, исключение составляют цикадовые, многолетние растения с толстым колоннообразным и почти всегда не ветвящимся стволом, а иногда и клубневидным, частично погруженным в почву и напоминающим стебли папоротников. Среди цикадовых есть также эпифитные растения и крайне мелкие, длина стеблей у которых не превышает 25 см. Среди особой группы голосеменных - оболочкосеменных - есть кустарнички и лианы, а жизненную форму Welwitschia mirabills трактуют как "взрослый проросток". Это своеобразное растение не имеет аналогов своей жизненной формы среди растительного мира нашей планеты. Есть среди голосеменных и одно паразитическое растение из сем. Podocarpaceae.

Листья современных голосеменных весьма различны. При этом больше всего различаются листья самых примитивных ныне существующих голосеменных, таких, как цикадовые и гинкговые, и обособленная группа оболочкосеменных. Наибольшее сходство с папоротникообразными предками имеют цикадовые и гинкговые. Для цикадовых характерны очень крупные, жесткие перистые листья, очень похожие на листья вымерших беннеттитов и в какой-то степени напоминающие перистые листья некоторых папоротников. У единственного представителя гинкговых - Ginkgo biloba, нежные веерообразные листья с дихотомическим жилкованием, как у большинства папоротников, очень напоминают сильно увеличенные сегменты листа папоротника Adiantum. У ныне живущих хвойных листья уже резко отличаются от листьев папоротников и большей частью хвоевидны. Однако у вымерших примитивных хвойных из сем. Lebachiaceae листья хотя и были относительно некрупными, но несли дихотомическое жилкование и нередко были вильчатыми или зубчатыми на верхушке

В настоящее время голосеменные широко распространены на земном шаре. Есть они в тропической, субтропической, умеренной зоне, поднимаются высоко в горы и доходят до лесотундры на севере. Представители хвойных часто бывают основными лесообразующими породами, поэтому их участие в образовании зеленого покрова нашей планеты велико. Велика их роль и в хозяйственной деятельности человека.

Возникли первые голосеменные растения, относящиеся к семенным папоротникам, еще в верхнем девоне, но их бурное развитие происходит в  перми и особенно в мезозое, когда  споровые растения уже начинают угасать. В конце мезозоя, в меловом периоде, в свою очередь начинают угасать голосеменные. Некоторые из них совсем "сходят со сцены" (кордаиты, беннеттиты, кейтониевые, глоссоптериевые), некоторые же доживают до наших дней в виде "живых ископаемых" - это цикадовые, гинкговые и некоторые из хвойных. Однако многие хвойные в настоящее время широко представлены на Земле, играют немаловажную роль в жизни природы. И наконец, есть одна загадочная группа голосеменных, геологическая история которых неизвестна, и остается лишь гипотетически связывать их с уже вымершими голосеменными - это оболочкосеменные.

 

1.1 Отдел Cycadophyta - цикадовидные

КЛАСС CYCADOPSIDA - ЦИКАДОВЫЕ, ИЛИ САГОВНИКОВЫЕ

Растения в настоящее время  тропические или субтропические, обладают не ветвящимся или слабо ветвящимся колонновидным стволом, иногда клубневидным и подземным. Листья часто очень крупные, их длина достигает 3 - 6 м, обычно перистые, напоминающие листья папоротников. Растения, как правило, двудомные, образующие крупные микростробилы, обычно с большим количеством микроспорангиев на микроспорофиллах. Семязачатки могут располагаться либо на листовидных мегаспорофиллах и тогда мегастробила не образуется, либо на чешуевидных мегаспорофиллах, собранных в крупные мегастробилы.

Строение семязачатка характеризуется  наличием архегониальной камеры, а  при прорастании мужского гаметофита образуются гаустория, прикрепляющая  его к нуцеллусу, и сперматозоиды, попадающие в архегониальную камеру, которые самостоятельно доплывают до архегония.  Порядок Cycadales - цикадовые, или саговниковые

Содержит одно семейство Cycadaceae, поэтому  характеристика семейства совпадает  с характеристикой порядка.

Семейство Cycadaceae - цикадовые, или саговниковые

Это древнее семейство голосеменных растений в настоящее время насчитывает 10 родов, объединяющих около 130 видов. Современные саговниковые - жители в основном тропической зоны и лишь некоторые из них заходят в субтропики, в умеренной же зоне это только оранжерейные растения. Однако в прошлом цикадовые были значительно более многочисленны и шире распространены. Говоря о времени возникновения цикадовых, указывают поздний карбон, однако их массовый расцвет приходится на мезозой, когда они были распространены в северном полушарии вплоть до современных полярных областей. Своим происхождением цикадовые связаны с семенными папоротниками и более всех ныне живущих голосеменных сохранили "папоротниковые" черты.

По своему облику большинство цикадовых  напоминает либо пальмы с перистыми  листьями, либо крупные древовидные тропические папоротники. У них обычно толстый, крайне редко ветвящийся ствол*, у особо больших экземпляров крупных же видов достигающий 18 - 20 м. Значительно чаще высота их колеблется в пределах 6 - 3 м. Однако среди саговников есть виды, развивающие клубневидные и целиком или почти целиком погруженные в землю стебли, что очень напоминает подземные корневища папоротников. Это сходство у древовидных форм подчеркивает и толстая "броня" от остатков оснований листьев, покрывающая ствол. Но не все саговники имеют такой облик. Среди них есть и эпифитные виды, поселяющиеся, подобно многим тропическим папоротникам, на стволах и крупных ветвях деревьев (два вида p. Zamia).И, вероятно, особо примечательным растением из этой группы является самый маленький кубинский ее представитель - крохотная Zamia pygmaea,замия карликовая, лишь иногда достигающая высоты 25 см

Листья цикадовых, чаще всего перистые, плотные, живущие  до 10 лет, нередко достигают весьма больших размеров (до 3 - 6 м), причем они располагаются в молодом состоянии воронкообразно,, как у папоротников.

Для корневой системы многих цикадовых  характерен симбиоз с фикомицетным грибом, приводящий к образованию  коралловидных корней (кораллоидов), причем в них поселяются еще синезеленые водоросли и азотфиксирующие бактерии. Вероятно, этот симбиоз позволяет многим цикадовым жить на сухих, каменистых, мало плодородных местах. 

Современные цикадовые обитают  в тропической зоне, заходя отчасти  в субтропики всех частей света. Они редко образуют небольшие группы или заросли растений, обычно же растут поодиночке. Чаще всего это растения вечнозеленых склерофильных лесов, таких, как эвкалиптовые леса Австралии, вечнозеленые дубовые леса Америки и т. д. Иногда они растут в саваннах или среди зарослей колючих кустарников - в Африке, например. Некоторые из них обитают в гораздо более влажных условиях дождевых тропических лесов, иногда в местах сравнительно сухих, нередки на скалистых морских побережьях.

В тропиках эти растения нередко используются в народной медицине, хотя ядовитые свойства не позволяют применять их в научной медицине. Некоторые саговниковые идут в пищу - их семена, крахмал, содержащийся в стеблях, дает саго, но необходимо специальными способами обезвреживать токсические вещества, содержащиеся в них. Известны многочисленные случаи отравления людей и скота этими растениями. Их красивые листья используют в декоративных целях, а в умеренной зоне также охотно разводят в оранжереях. Из них изготовляют и различные мелкие поделки - шкатулки, игрушки и т. д.