Голосеменные растения: строение, размножение, значение — тренажёр для 6 класса

Определение

Голосеменные — это отдел семенных растений, у которых семена лежат открыто на чешуях шишки и не защищены плодом. Название отдела прямо указывает на главный признак: семя «голое», стенки завязи вокруг него нет.

Голосеменные появились на Земле раньше цветковых и первыми освоили сухие места обитания. Их предки — древние папоротниковидные, но потомки сделали шаг вперёд: перешли от размножения спорами к размножению семенами.

В школьной программе отдел стоит между споровыми (мхи, папоротники) и покрытосеменными. Такое место не случайно: голосеменные показывают, как растения перестали зависеть от воды при оплодотворении. Большинство современных голосеменных — хвойные: сосна, ель, лиственница, пихта, можжевельник, кедровая сосна.

Ключевые правила

Голосеменные размножаются семенами, а не спорами, и не образуют цветков и плодов. Из этого главного правила вытекают частные.

1. Семя развивается из семязачатка, который лежит открыто на семенной чешуе женской шишки. У сосны семя снабжено крылышком и разносится ветром.
2. Цветка и плода нет. Орган размножения хвойных — шишка, видоизменённый побег с чешуями. Сочная «ягода» можжевельника — тоже шишка, только с мясистыми сросшимися чешуями.
3. Опыление происходит ветром. Пыльца сосны имеет два воздушных мешка и переносится на десятки километров.
4. Вода для оплодотворения не нужна. Мужские половые клетки доставляются к яйцеклетке по пыльцевой трубке, поэтому хвойные растут и на сухих песках.
5. Лист хвойных — хвоя — узкий, покрыт толстой кожицей с восковым налётом, устьица погружены вглубь. Такое строение сокращает испарение воды.
6. Древесина состоит из трахеид и пронизана смоляными ходами; смола заливает раны и защищает от насекомых и грибов.

Разбор примеров

Сосна обыкновенная. Весной у основания молодых побегов сидят группы зеленовато-жёлтых мужских шишек, а на верхушках — одиночные красноватые женские. Пыльца попадает на семязачаток, но оплодотворение наступает только через год, а семена высыпаются на третью весну. Вывод: развитие семени у сосны растянуто, зато созревшее семя уже содержит зародыш и запас питательных веществ.

Хвоя сосны и лист берёзы. У берёзы широкая листовая пластинка испаряет много воды, поэтому осенью листья сбрасываются. Хвоинка сосны живёт 2–3 года и зимует зелёной, потому что её кожица плотная, а устьиц мало. Вывод: хвоя — приспособление к недостатку доступной воды зимой.

Лиственница сибирская. Единственное хвойное наших лесов, которое сбрасывает всю хвою на зиму; её хвоинки мягкие, растут пучками. Морозы до −60 °C дерево переносит именно благодаря листопаду. Вывод: признак «вечнозелёности» не обязателен для голосеменных.

Папоротник и ель. Заросток папоротника лежит на сырой почве, и сперматозоиды плывут к яйцеклетке в плёнке воды. Ель размножается на сухом склоне, потому что пыльца летит по воздуху, а зародыш защищён семенной кожурой. Вывод: семенное размножение освободило растения от зависимости от воды.

Таблица

Типичные ошибки

Ошибка: «У голосеменных нет семян, ведь нет плода». Возникает из-за смешения понятий «плод» и «семя». Плод развивается только у цветковых из завязи. Неправильно: «сосна размножается спорами». Правильно: «сосна размножается семенами, лежащими открыто на чешуе».

Ошибка: шишку называют плодом. Причина — внешнее сходство с сочными плодами, особенно у можжевельника. Шишка — видоизменённый побег с чешуями. Правильная формулировка: «семена созревают в женской шишке».

Ошибка: «Все голосеменные — вечнозелёные». Пример лиственницы опровергает утверждение. Правильно: большинство хвойных вечнозелёные, лиственница сбрасывает хвою ежегодно.

Ошибка: путают мужские и женские шишки. Мелкие желтоватые шишки дают пыльцу и быстро осыпаются; крупные одревесневающие несут семязачатки. Проверочный признак: если из шишки сыплется жёлтая пыль — она мужская.

Ошибка: «Кедровый орех — это плод-орех». Плода у сосны нет, «орешек» — семя без крылышка.

Пошаговый алгоритм

1. Определите, есть ли у растения цветок и плод; при их отсутствии и наличии семян отнесите растение к голосеменным.
2. Найдите листья: узкая хвоя или чешуйки указывают на класс Хвойные.
3. Рассмотрите шишку и посчитайте хвоинки в пучке: 2 — сосна обыкновенная, 5 — кедровая сосна, одиночные жёсткие — ель, мягкие пучками — лиственница.
4. Определите тип шишки: мелкая пылящая — мужская, крупная с семенными чешуями — женская.
5. Опишите путь размножения: пыльца → семязачаток → пыльцевая трубка → оплодотворение → семя.
6. Назовите значение растения: кислород, древесина, смола, пища, лекарство, защита почвы.
7. Проверьте вывод: если в ответе появились слова «плод», «цветок» или «сперматозоид плывёт» — ответ содержит ошибку.

Как запомнить

• «Голое семя на чешуе» — формула отдела в четырёх словах.
• «Сосна — 2, кедр — 5» — число хвоинок в пучке.
• «Спора — одна клетка, семя — целая посылка с едой» — отличие от папоротников.
• «Ветер вместо воды» — ключ к преимуществу семенного размножения.
• Хвойные-«визитки» России: сосна, ель, лиственница, пихта, кедровая сосна, можжевельник — шесть названий закрывают вопрос о примерах.