ОТДЕЛ ГОЛОСЕМЕННЫЕ
Голосеменные - Pinophyta (Gymnospermae) - высшие архегониальные, семенные растения. Родоначальником их считаются семенные папоротники, которые вымерли в конце каменноугольного периода в связи с похолоданием. В отличие от споровых растений, голосеменные размножаются семенами, которые развиваются в семяпочке. Семена имеют зародыш и эндосперм - запас питательных веществ для зародыша. Зародыш развивается из зиготы. Эндосперм формируется из мегаспоры до оплодотворения - материнского происхождения. Играет большую роль в выживаемости растений. Покровы семяпочки (интегументы) защищают зародыш от неблагоприятных условий, затем становятся покровами семени. Семена не имеют околоплодника, расположены на чешуях шишки открыто. Наличие зародыша, эндосперма и интегументов - важнейшие приспособления голосеменных к наземному образу жизни.
Строение голосеменных. Обычно это древесные или кустарниковые формы. Имеется стержневой корень с клубеньками или микоризой, листья (хвоинки) мелкие, многочисленные, (в отличие от папоротниковых), только у саговниковых сохраняются крупные листья. Хвоинки живут от 2 до 5 лет, отпадает только часть, поэтому растения вечнозеленые.
Стебель имеет моноподиальное ветвление. Побеги двух типов:
1) удлиненные (с чешуйками)
2) укороченные (образуются в пазухах чешуек) - как правило, закрываются листьями.
Побеги заканчиваются шишками или стробилами. Стробилы, как правило, однополые, а растения однодомные (могут быть и двудомные - саговник).
Мужские стробилы состоят из оси и микроспоролистиков, формируются у основания молодых побегов, в пазухах чешуек (вместо укороченных побегов).
Женские образуются на верхушках удлиненных весенних побегов. Процесс оплодотворения у древнейших представителей (саговник) осуществляется сперматозоидами, передвигающимися с помощью жгутиков в жидкой пыльцевой трубке; у современных – спермиями без жгутиков, передвигающихся к яйцеклетке по пыльцевым трубкам - половой процесс независим от водной среды.
У голосеменных выражена смена поколений: бесполое - все растение, половое - сильно редуцированный мужской и женский гаметофиты, развиваются раздельно: женский гаметофит формируется из мегаспоры внутри семяпочки, которая представляет видоизмененный мегаспорангий, мужской гаметофит - проросшая пыльца, совершенно отсутствует антеридий.
Широко распространены по земному шару.
Порядок Сосновые - Pinales - наиболее обширное семейство, имеющее огромный ареал и представленное на всех континентах. Листья очередные, одиночные или собранные в пучки. Одно-, иногда двудомные. Шишки при созревании деревянистые, раскрывающиеся. Пыльца с воздушными мешками (редко без них). Включает 10 родов, обитающих преимущественно в северном полушарии (сосна, ель, пихта, лиственница, кедр и др.).
Сосна обыкновенная - Pinus sylvestris. Прямоствольное дерево до 50 м высотой, игл по 2 в пучке, корень стержневой. Шишки одиночные или расположены по 2-4 около верхушек побегов. Светолюбиво. В коре, древесине, листьях имеются схизогенные смоляные ходы, содержащие эфирные масла, смолы, бальзамы.
Однодомное растение. Микроспорофиллы собраны в шишках, сидящих у основания молодых ветвей. Шишка имеет ось, на которой
снизу доверху по окружности сидят микроспорофиллы. На нижней стороне каждый имеет 2 микроспорангия, в которых развиваются микроспоры.
Микроспора прорастает еще в микроспорангии. При делении ее ядра образуется одна антеридиальная клетка и одна вегетативная. Вегетативная клетка отмирает, а антеридиальная образует базальную и сперматогенную (генеративную) клетку, дающую два спермия. После образования этих двух клеток микроспорангий вскрывается и пыльца разносится ветром.
Женские шишки возникают на верхушках молодых побегов. На оси шишки расположены два рода чешуй: наружные бесплодные, называемые кроющими чешуями, и внутренние семенные, на верхней стороне которых в основании расположены две семяпочки (мегаспорангии). Кроющая чешуя есть стерилизованный мегаспорофилл.
Семяпочка состоит из нуцеллуса и покровов (интегументов). На верхушке семяпочки находится пыльцевход. Обычно одна из клеток нуцеллуса становится материнской клеткой мегаспор. Она делится с редукцией хромосом на 4 мегаспоры, 3 верхние дегенерируют, одна сохраняется. Прорастая, мегаспора дает женский многоклеточный заросток - эндосперм. На стороне заростка, обращенной к пыльцеходу, образуются два архегония, в каждом поляризуется одна крупная яйцеклетка и 2-4 маленькие шейковые клетки.
Попав через пыльцевход на нуцеллус семяпочки, пыльца долгое время (год) остается в состоянии покоя, прилипая к нему. Через год прорастает. Базальная клетка образует пыльцевую трубку, которая внедряется в нуцеллус и растет в его ткани. Антеридиальная делится на 2: генеративную и базальную. Базальная попадает в трубку и предоставляет среду для продвижения генеративной, которая дает два спермия (не сперматозоида). Пыльцевая трубка доносит их до архегониев, лопается и один спермий проникает к яйцеклетке и оплодотворяет ее. Зигота делится, образуя зародыш, который развивается за счет первичного эндосперма (материнского происхождения).
Созревание семян происходит в конце 2 года. Женская шишка разрастается, из красной становится зеленой, чешуи во время оплодотворения и развития семени плотно примыкают друг к другу. Зрелая шишка становится бурой, чешуи раскрываются и семена высыпаются. Итак, подвижных сперматозоидов не существует, вместо них спермии, доносимые до архегониев пыльцевой трубкой, половой процесс отошел наконец от водной среды.
В качестве лекарственного растительного сырья в ГФ Х1 (1987) указаны почки сосны как отхаркивающее средство и шишки ели обыкновенной как противовоспалительное средство.
Порядок Кипариссовые – Cupressales. Деревья и кустарники; листья мутовчатые или супротивные, чешуйчатые или игловидные.
Род можжевельник – Juniperus sp. (М. обыкновенный, красный, сибирский, казачий и др.). Чешуи женской шишки мясистые, срастаются, образуя шишкоягоды, включенные в качестве лекарственного растительного сырья в ГФ Х1 под названием « плоды можжевельника», рекомендуемые как мочегонное средство.Род кипарис: кипарис вечнозеленый (для зеленого строительства).
