Общая характеристика класса

Полностью вымершие растения (существовали до конца палеозоя). Наиболее известные роды калимматотека (рис.) и медуллоза.

Внешним обликом и строением ветвей были похожи на настоящие папоротники, но несли семена на своих верхушках и по бокам жилок. От современных саговниковых отличались отсутствием стробилов. Размножение семенами.

Зародыш развивался поздно, после опадения семязачатков. Исходная группа для современных голосеменных и, возможно, покрытосеменных. Играли значительную роль в сложении каменных углей России.

Класс Беннеттитовые

Полностью вымершие растения (существовали до верхнего мела).

Наиболее известны роды вильямсония и цикадеоидея. Внешним обликом напоминали пальмы. Имели обоеполые стробилы, напоминающие по типу строения цветок магнолиевых – наиболее примитивных из современных покрытосеменных.

Класс Саговниковые

Группа тропических и субтропических голосеменных.

9 родов и около 120 видов, занимает второе место по видовому богатству среди голосеменных (после хвойных).

Жизненные формы: древовидные, внешним обликом напоминают пальмы с перисто рассеченными листьями. Имеют стробилы. Достигают 20 м выс. и 1 м в диам. Иногда встречаются эпифиты. Исключительно двудомные растения.

Гаметы. Мужские гаметы – сперматозоиды – имеют двигательный аппарат; способны к активному движению в водной среде.

Класс Гинкговые (Ginkgoopsida)

Единственный современный представитель этого класса – гинкго двулопастный (Ginkgo biloba). Высокое листопадное дерево, достигающее 40 м выс. и 4,5 м в диам., живает до 2000 лет. Листья – с вееровидной лопастной пластинкой.

В дикорастущем виде встречается сейчас только в горах Западного Китая. В культуре - в Японии и Китае, откуда был завезен в Европу и Сев. Америку.

Класс Гнетовые

Жизненные формы. Крупные древесные лианы, деревья и кустарники, обитающие во влажных тропических лесах Южной Америки, Африки и Южной Азии.

Листья крупные, цельные, кожистые, с короткими черешками, напоминают листья некоторых покрытосеменных. Двудомные растения.

Порядок Вельвичиевые

Жизненная форма. Дерево-карлик с длинным стержневым корнем, толстым коротким стволом и двумя листьями, растущими всю жизнь (до 2000 лет). Ксерофит. Каменистые пустыни Юго-Западной Африки.

Подкласс 2. Хвойные

Сем. 1. Араукариевые

Семейство араукариевые включает два рода – араукария и агатис. Имеют ценную древесину

Сем. 2. Подокарповые

включает 9 родов и 140 видов. Небольшие деревья и кустарники. Женские шишки редуцированы до одного семязачатка и, помимо интегументов, окружены дополнительным сочным или кожистым покровом. Листья крупные, до 35 см дл. и 9 см шир.

Сем. 3. Тиссовые

пять родов и 20 видов. Встречаются в тропических и теплоумеренных лесах Северного полушария. Женская шишка окружена бокальчатым покровом (ариллусом). При созревании он становится сочным (красный или желтый).

Сем. 4. Кипарисовые

Сем. 5. Таксодиевые

10 родов и 14 видов. Мамонтово дерево, секвойя вечнозеленая, таксодиум мексиканский, превышающие 100 м выс. и 10 м в диам. Их возраст составляет 3–4 тысячи лет.

Сем. 6. Сосновые

10 родов и 250 видов. Наиболее крупные роды сосна, пихта, ель, лиственница.

Древесина - основной строительный материал. Сосна обыкновенная на укороченных побегах несет по две хвоинки, а сосна сибирская, или кедровая – по пять хвоинок.

Ели и пихты – наиболее крупные в семействе, они достигают 60 м высоты, 2 м в диам., и возраста 600 лет.

Происхождение. Геологическая история хвойных начинается с юры, причем некоторые из них, возникнув приблизительно в мелу, дожили до настоящего времени почти без изменений за прошедшие 130 млн лет.

 

Покрытосеменные

Общая характеристика

Самый крупный отдел высших растений: более 13000 родов и свыше 250000 видов. Типовой род – магнолия (Magnolia). Эта огром­ная, процветающая в настоящее время группа многократно превос­ходит по объему все прочие совре­менные группы высших растений, вместе взятые.

Особенности жизненного цикла: чередование поколений с доминированием бесполого поколения (спорофита). Распространение семенами и нередко плодами.

Плод – замкнутый плодолистик (мегаспорофилл) – обеспечивает дополнительную защиту и питание семян.Плод формируется при созревании цветка.

Цветок – уникальная морфологическая структура, возникшая на основе обоеполого стробила голосеменных типа беннеттитовых (согласно эвантовой гипотезе возникновения цветка).

Гаметофиты. Женский представлен зародышевым мешком, мужской – зрелым пыльцевым зерном. Они крайне упрощены и развиваются значительно быстрее, чем у голосеменных. Полностью утратили гаметангии (архегонии и антеридии).

Для цветковых растений характерно двойное оплодотворение, что резко отличает их от остальных групп растений.

Значение двойного оплодотворения. Установлено русским ученым Сергеем Гавриловичем Навашиным (фото) в 1898 г. Им было показано, что один спермий сливается с яйцеклеткой, а второй – с диплоидным центральным ядром зародышевого мешка. В результате образуется вторичный триплоидный эндосперм. Несомненное преимущество двойного оплодотворения – очень быстрое образование питательной ткани, которое происходит только после оплодотворения яйцеклетки.

Семяпочки цветковых, не обремененные запасанием питательной ткани впрок, развиваются гораздо быстрее, чем у голосеменных.

Важнейшее изменение — появление цветка, который выполняет функции бесполого и полового размножения. Существенная часть цветка — пестик, образованный в результате срастания краев одно­го или нескольких плодолистиков (мегаспорофиллов). В нижней части пестика образуется замкнутое полое вместилище — завязь, в которой находятся надежно защищенные семязачатки, в верх­ней сформировалось рыльце, способствующее улавливанию и удержанию пыльцы, а также стимулирующее ее прорастание. Пес­тик по форме напоминает сосуд. После оп­лодотворения завязь превращается в плод, внутри которого нахо­дятся семена, развившиеся из семязачатков; отсюда и название «покрытосеменные» в отличие от голосеменных, у которых семена лежат на мегаспорофиллах открыто — голо.

Кроме того, для покры­тосеменных характерны максимально редуцированные мужской (пылинка) и женский (зародышевый мешок) гаметофиты. Необы­чайно и само оплодотворение у покрытосеменных, получившее название двойного оплодотворения..

Перестройка коснулась и вегетативных органов. Важнейшие преобразования произошли в проводящей системе. Основными проводящими элементами ксилемы вместо трахеид становятся со­суды, что значительно ускоряет движение восходящего тока. Во флоэме вместо ситовидных клеток возникают ситовидные трубки с клетками-спутницами, регулирующими их функции. При разви­тии побеговой системы у покрытосеменных стало преобладать симподиальное нарастание. Изменения произошли и в жилкова­нии листьев и т. д. Таким образом, покрытосеменные получили до­полнительные возможности в конкурентной борьбе.

Окаменевшая пыльца, обнаруженная в отложениях периода триаса в Швейцарии, указала на то, что самые первые цветочные растения возникли на Земле вместе с динозаврами. То есть произошло это примерно 240 миллионов лет назад, что на 100 миллионов лет раньше, чем полагали ученые.

Первые растения возникли на Земле приблизительно 470 миллионов лет назад. Они были очень мало похожи на своих нынешних потомков. Время возникновения последней группы флоры, этих цветковых растений, все еще остается предметом дискуссий среди исследователей, хотя большинство палеоботаников полагает, что они стали появляться в конце юрского либо в начале мелового периода, то есть 140-125 миллионов лет назад.

Питер Хочули, университет Цюриха, и Сюзанна Файст-Буркхардт, университет Женевы, выявили, что цветковые растения намного древнее, чем мы привыкли полагать, изучая осадочные породы периода триаса в Швейцарии.

После многолетних раскопок ученым удалось обнаружить частицы окаменевшей пыльцы в породах, которые залегают рядом с поселениями Вайах и Лойгерн.

Обнаруженная пыльца оказалась погребенной под Землей приблизительно 240 миллионов лет назад. Следовательно, заключили ученые, цветочные растения можно считать ровесниками динозавров или даже древнее их.