Когда возникли голосеменные растения и в чем их специфика

Специфика голосеменных растений

Что собой представляют голосеменные растения?

Классификация голосеменных выглядит следующим образом:

• царство — Растения;
• подцарство — Высшие растения;
• отдел — Голосеменные растения.

К голосеменным растениям причисляют:

• гинкговые;
• гнетовые;
• хвойные;
• саговниковые.

Голосеменные — это около тысячи видов, восемьдесят родов и четырнадцать семейств.

У таких растений наблюдаются определенные адаптации, благодаря которым они вышли на новый эволюционный уровень. Это:

• редуцированный гаметофит, находящийся внутри спорофита;
• неподвижность мужских гамет, переносимых при помощи ветра, насекомых и пыльцевых зерен. Их оплодотворение происходит без воды;
• развивающийся внутри семени зародыш получает защиту и систематическую пищу в виде питательных веществ;
• наличие устьиц на эпидерме наземных органов и эпидерме листьев. Это обеспечивает хороший газообмен между растением и атмосферой.

Развитие семян голосеменных происходит на поверхности спорофилла. Оно защищается в результате смыкания спорофилла.

Когда возникли голосеменные растения

Поздний карбон — а это примерно 319 млн. лет назад — время появления голосеменных. После они распространились по всем широтам, в том числе они стали обосновываться в достаточно сухих местах.

Для голосеменных свойственно размножение при помощи семени, а в их жизненном цикле преобладает диплоидный спорофит. Эта группа растений имеет женские и мужские половые органы (антеридии и архегонии).

Также у них есть еще одна особенность: длительное функционирование камбия, который образует ксилему или древесину, флоэму и луб.

Также у них имеется главный корень, стержневая корневая система, благодаря которой развиваются древесные формы. Для голосеменных также характерная такая жизненная форма как кустарник.

Древние папоротниковидные (вымерли в начале каменноугольного периода) — предки первых голосеменных растений. Расцвет голосеменных приходится на мезозойскую эру, которая характеризуется горообразованием, поднятием материков и иссушением климата. Но начиная с середины мелового периода на смену голосеменным постепенно приходят покрытосеменные.

Современные голосеменные растения представляют собой отдел, включающий свыше 700 видов — это растения, завоевавшие всю планету. Распространение голосеменных пришлось и на умеренные широты Северного полушария. Здесь они сформировали лесное пространство — тайгу.

Современные голосеменные включают 4 класса (гинкговые, саговниковые, гнетовые и хвойные). При этом гинкговые — это всего один вид: Ginkgo biloba. Особо стоит выделить саговниковые, являющиеся остатками вымерших групп, которые процветали в мезозое.

А вот у гнетовых довольно неясное происхождение: палеоботанических данных о них сохранилось немного. Зато класс Хвойные представлен широко и полно. Его видовое разнообразие превосходит все остальные группы голосеменных. Хвойные — это свыше 500 растительных видов. Большая часть таких растений — вечнозеленые. Их возраст говорит о древнем происхождении.

Эта группа растений находится где-то между папоротниками и покрытосеменными. В отличие от папоротников, у этой группы растений есть семязачаток, а в отличие от покрытосеменных — у них нет плодолистиков.

Листья голосеменных разнообразны по морфологическим и анатомическим признакам. У большинства видов листья игловидные, у некоторых растений листья довольно большие.

Время появления голосеменных точно установить трудно, их предков обычно ищут среди господствовавших в палеозое растений. Возможными их предками многие считают древнейших представителей отдела папоротниковидные. Среди них были разноспоровые древовидные формы с вторичной древесиной — они вполне могли дать начало голосеменным.

Также голосеменные могли появиться из группы высокоорганизованных папоротников девона — из рода археоптерис. Такие растения имеют сердцевину, хорошо развитую вторичную ксилему, а трахеиды характеризуются точечной формой с окаймленными порами. Уровень организации вегетативных органов ничем не отличает археоптериса от некоторых пермокарбоновых хвойных и определенных современных форм.

Некоторые ученые обозначают самостоятельность происхождения хвойных и родственных им видов. Однако поспорить с этой точкой зрения легко, если приводить в качестве аргумента наличие общего плана строения семязачатка у всех голосеменных.

Также считают, что голосеменные могли иметь предка, имеющего протостелическую организацию стелы и слабо развитую вторичную ксилему. Для трахеид таких растений, вероятно, была характерна лестничная форма.

Поэтому можно говорить о том, что предками голосеменных были не настоящие папоротники, а одна из боковых разноспоровых ветвей папоротниковидных живых организмов. На логичность и стройность этого факта указывает на то, что в ходе эволюции новые растительные группы происходят не от высшего таксона предков, а от менее специализированных представителей растительной группы.