Особливе місце в природі займають голонасінні рослини. Вони охоплюють багато класів сімейств. Всі голонасінні мають відмінні риси будови та розмноження. Відділ має важливе значення як для природи, так і для господарської діяльності людини.
Наукою накопичено чимало цікавих фактів, що стосуються походження і життєвого циклу цих рослин.
Загальна характеристика і відмінності
Щоб дізнатися про особливості будови голонасінних рослин, потрібно розглянути їх структуру в порівнянні з покритонасінними. Головна відмінна риса – рослини відділу голонасінних не мають квітки та плодів.
Її зовнішній вигляд і розмір може сильно відрізнятися у різних видів і сімейств. У дорослих екземплярів шишки бувають чоловічими та жіночими. Відрізнити їх можна за зовнішнім виглядом. Чоловіча шишка нагадує пензлик жовтуватого кольору, покритий пилком. Жіноча має червонувато-коричневе забарвлення і більше схожа на звичайну деревну бруньку.
Можна назвати ще одну характерну рису цього відділу – всі вхідні в нього рослини вічнозелені. В основному – це чагарники та хвойні дерева, набагато рідше можна зустріти ліани та листопадні дерева, трав’янисті види зустрічаються ще рідше.
Листя голонасінних можуть мати різну форму:
- голки – у ялівця, ялини або сосни;
- лусочки – у кипариса або туї;
- перисте листя – у папоротей;
- розгалужені листочки;
- дволопатеві.
Усередині листя-лусочок розташовуються насінні зачатки. Листя всіх голонасінних покриті товстою кутикулою. Їх гирла, зазвичай, запаяні смолистим виділенням.
Серед представників цього відділу зустрічаються:
- однодомні (коли на одному дереві ростуть чоловічі та жіночі шишки);
- дводомні (шишки різної статі ростуть на різних деревах).
Деревина потужна і добре розвинена, а серцевина і кора тонкі та невиражені, тому такі породи високо цінуються в промисловості. У деревині, листі та корі міститься велика кількість смоли та ефірних олій.
Подібності та відмінності голонасінних
Вивчити подібності та відмінності голонасінних і покритонасінних дозволяють короткі дані з таблиці:
| Ознака | Голонасінні | Покритонасінні |
| форма листків | хвоя, лусочки, перисті | пластинчасті, перисті |
| квітки | немає | є |
| насіння | лежать зовні | всередині плода |
| плоди | відсутні | є |
| коріння | є | є |
| дерева та чагарники | є | є |
| трав’янисті | є | є |
Значення в природі та господарстві
Рослини відділу голонасінних грають в природі важливе значення. Вони виконують такі функції:
- виділяють велику кількість кисню і поглинають вуглекислий газ;
- виділяють фітонциди, що володіють протимікробним ефектом;
- впливають на клімат тієї місцевості, де ростуть;
- захищають ґрунти від ерозії;
- служать житлом і джерелом їжі для тварин.
Вміщені в рослинах ефірні олії та фітонциди використовують у фармацевтиці та косметології як ефективні препарати. Прекрасно зарекомендували себе хвойні породи в ландшафтному дизайні та при створенні рекреаційних зон.
Класифікація відділу голонасінних
Відділ голонасінних складається з 4 великих класів. Систематика охоплює:
- Хвойні – поділяються на 560 видів.
- Гнітові – включає 70 видів.
- Саговников і- близько 20 видів.
- Гінкгові – 1 вид, від якого отримав назву весь клас.
Найбільш поширеним є клас хвойні. Різноманіття його представників можна знайти на всіх материках. Щоб дізнатися, які рослини належать до хвойних, необхідно розглянути 7 сімейств цього класу:
- Араукарієві – включає рід агатіс, араукарія і волемія.
- Головчато-тисові – включає роди головчато-тисових, аментотаксус, торея.
- Кипарисові – ялівець, кипарис, туя.
- Соснові – підрозділяється на 11 родів (як приклади можна привести сосну, ялину, кедр, модрину та ін).
- Подокарпові.
- Sciadopitys verticillata – зустрічається тільки в Японії.
- Тисові – в їх число входить 6 родів.
Особливості розмноження та еволюція
Розмноження голонасінних рослин протікає за досить простою схемою. У чоловічих шишках визріває велика кількість пилку (гаметофітів). Він розноситься вітром на досить великі відстані.
У кожного зернятка є особливе пристосування, яке називається пилковим мішком. Переносячись з потоками повітря, порошинки потрапляють на насінні зачатки жіночих шишок, і відбувається запилення.
Зазвичай цей процес відбувається в теплу пору року – в кінці весни або початку літа. Після завершення процесу лусочки жіночих шишок складаються і проміжки заповнює смола. Всередині запускається процес запліднення.
У жіночій шишці знаходиться зародковий мішок. Він, своєю чергою, теж проходить кілька стадій розвитку. Коли 2 статеві клітини зливаються, утворюється зародок – зигота.
Вперше представники голонасінних виникли ще в палеозої та швидко стали одними з найважливіших представників флори того періоду. Ідіоадаптація відбулася за кількома еволюційними ознаками:
- Розмноження голонасінних здійснювалося поза водного середовища, що дозволило їм швидко поширитися на суші.
- Статеві клітини та зигота, що зливаються, надійно захищені. Це дає можливість уберегти майбутні рослини від негативних зовнішніх факторів.
- У зародка з’явилася захисна насіннєва шкірка і значний запас поживних речовин.
Родина соснові
На відміну від інших груп, представники цієї родини ростуть тільки в Північній півкулі. Окремі види можна знайти навіть за Полярним колом. Виняток становить сосна Меркуза, що росте нижче лінії екватора.
Найбільшими родами сімейства є:
- ялиця;
- ялина;
- сосна звичайна;
- модрина.
Широке розмаїття цих дерев представлено в російських лісах. Найчастіше соснові – це вічнозелені дерева, проте зустрічаються також листопадні та навіть сланкі чагарники. Довжина голок або лусочок становить у різних порід від декількох мм до 35 — 45 см.
Хвоя тримається на гілках від 3 до 7 років. Лише у модрини вона змінюється щорічно. Голки або листочки можуть розташовуватися на гілках поодинці або пучками.
Гіфи грибів постачають деревам мінеральні солі та вологу, а у відповідь отримують органічні поживні речовини. З такими грибами на коренях сосни виживають і розмножуються навіть на мізерному кам’янистому ґрунті.
Більшість соснових – це великі дерева висотою до 60 м. Окремі екземпляри досягають 80-90 м. Ці породи відрізняються великою швидкістю росту. Лише в умовах Заполяр’я або на високогірних схилах сосна може бути карликовою або стелитися по землі. Вік дерева можна визначити по річних кільцях на зрізі стовбура.
Всі соснові відрізняються різноманітною фактурою деревини. З неї в усі часи створювалися житлові та господарські будівлі, культові споруди. Останнім часом деревина хвойних особливо цінується у виробництві паперу завдяки своїм довгим волокнам.
Різновиди кипарисових
У цьому сімействі біологи описали понад 130 видів вічнозелених рослин — дерев, чагарників і сланких. Зустрічаються вони в Північній Америці, Східній Азії, а також в південній півкулі. У Росії кипарисові представлені ялівцем і туєю, а в Україні, в Криму, — кипарисами.
Основна маса порід має дрібне листя у формі голок або лусок, які багаті:
- смолою;
- ефірними оліями;
- терпенами.
Листя розташоване супротивно або зібрані в мутовки. Деревина відрізняється міцністю і високою щільністю.
Чоловічі шишки мають невеликий розмір, ростуть окремо один від одного. Тичинки відрізняються коротким черешком і широкими лусочками, зерна пилку розташовані вільно. Жіночі шишки мають дерев’янисту структуру, розташовуються парами або зібрані в мутовки.
Представники тисових
Перші тисові з’явилися на землі ще в юрському періоді. Зараз налічується приблизно 24 види цього сімейства. Всі представники покриті листям – хвоїнками, які бувають широкими або вузькими.
Шишки за формою нагадують колоски та ростуть на кінчиках пагонів або з боків. Насіння має червонувате забарвлення і покрите товстою м’ясистою оболонкою.
Ростуть тисові переважно в північних широтах, проте зустрічаються в різних кліматичних поясах. Всі види цього сімейства високо цінуються за красиву деревину. Деякі різновиди мають високі декоративні властивості та застосовуються в ландшафтному дизайні.
