Голосеменните (лат. Gymnospérmae) и покритосеменните, или цъфтящите (лат. Magnoliophyta) са две различни групи от растителното царство (подцарство Висши растения), които се появяват последователно в еволюционното развитие на природата. Те играят важна роля в поддържането на живота на планетата, съставлявайки нейната зелена покривка.
Някои представители на тези групи вече са напълно изчезнали и принадлежат към категорията на изкопаемите находища. Сега на Земята има и холо- и покритосеменни растения. Има големи разлики, които характеризират и двете групи.
Произход
Произход и възраст - това е основната разлика между голосеменните и покритосеменните растения. Голосеменните са много древна група растителни организми. Те съществуват на Земята от Девонския период (палеозойската ера), което е преди около 370 милиона години. Смята се, че те са потомци на семенна папрати (лат. Pteridospermae) -напълно изчезнали растения, многобройни отпечатъци от които често се срещат в отлагания от късния девон и ранната креда.
Цъфтящите или покритосеменните растения се появяват преди 120-150 милиона години на границата на юрския и кредния период (мезозойска ера) и бързо заемат доминираща позиция на планетата. Смята се, че техните предци са били древни голосеменни растения.
Разнообразие от видове и форми на живот
Гимносеменните наброяват приблизително 1000 вида, които в момента съществуват в природата. Други представители на тази група са напълно изчезнали и често се намират от палеонтолозите във вид на вкаменелости. Жизнени форми - вечнозелени дървета и храсти, както и редки пълзящи растения. Голосеменните са представени от няколко класа:
- Сикас: увиснал цикас, вълнеста стангерия, бовения и др.
- Bennettites: Williamsonia, Nilsoniopteris (напълно изчезнал клас).
- Gnetovye: ефедра хвощ, Velichia mirabilis.
- Гинко: Гинко билоба.
- Иглолистни дървета: смърч, ела, бор, хвойна, кедър и др.
Значително по-голямото видово разнообразие е това, което отличава покритосеменните от голосеменните. Има около 300 хиляди вида покритосеменни растения - това е повече от половината от всички растения на планетата. Съществуват под формата на дървета, храсти, многогодишни и едногодишни билки, лозя. Тяхната класификация е различна.голямо разнообразие и сложност, а именно:
Class Monocots:
Семейства:
Зърнени храни: ръж, овес, пшеница и др.
Лили: лилия, лале, чесън, лук и др.
Class Dipartite:
Семейства:
Solanaceae: картофи, тютюн, нощник, дрога, кокошка белена и др.
Asteraceae: слънчоглед, пелин, глухарче, ерусалимски артишок и др.
Боб: соя, нахут, грах, боб и др.
Кръстоцветни: зеле, репички, репички, ряпа и др.
Rosaceae: роза, дива роза, офика, череша и др.
Репродуктивни органи
Основната разлика между покритосеменните и голосеменните е органът на половото размножаване. В първата група това е цвете, в чийто яйчник се образуват семена (плодове) след оплождане. Състои се от тичинки - мъжки полови органи, плодник - женски полов орган (плодът ще се развие от него), венче с венчелистчета, приемник и дръжка. Цветето варира по форма, цвят и цвят в зависимост от вида на растението.
При голосеменните тази функция се изпълнява от видоизменен летък - шишарка, която може да бъде мъжка или женска, както лесно може да се прецени по нейния размер. Именно върху нейните люспи се развиват яйцеклетките и впоследствие се образува семето.
Оплождане
Процесът на оплождане е ключовата разлика между голосеменните и покритосеменните растения. При голосеменните растенията това е доста просто. В торбички с прашецнастъпва постепенно узряване на поленовите зърна, които след това се пренасят в женския гаметофит. Един сперматозоид (мъжка гамета) опложда само една яйцеклетка, след което се образува семе. Процесът се извършва в яйцеклетките или мегаспорангиите.
Цветята са различни. Тук се извършва двойно оплождане, по това се различават покритосеменните от голосеменните. Накратко, този процес е описан от домашния учен S. G. Навашин през 1898 г. Това се случва по следния начин: два сперматозоида покълват от поленовото зърно вътре в яйчника, единият от тях опложда яйцеклетката, от която се развива семето, а втората - централната клетка, която поражда ендосперма - доставката на хранителни вещества за ембриона.
Формиране на плода
След оплождането цъфтящите растения образуват плодове - това, което отличава покритосеменните от голосеменните. Образуването на плод със семе вътре става чрез модифициране на стените на яйчника. Но понякога в образуването му участват околоцветникът, тичинките и чашката, всичко зависи от вида на растението. По това време движението на минерални и органични вещества в растението е насочено към плода, което може да изчерпи други тъкани. Плодовете, подобно на видовия състав на покритосеменните растения, се характеризират с разнообразие от форми.
Гимносеменните се различават от покритосеменните по отсъствието на плодове. Семената им са разположени открито върху люспите на шишарката и не са защитени от нищо. Те обаче имат специални устройства, които им позволяват да се разширят додълги разстояния.
Разпространение
Методът на разпръскване на семената е важно обстоятелство, което отличава голосеменните от покритосеменните растения. В първата група това се случва по единствения начин - с помощта на вятъра. Следователно семената са снабдени с израстъци, криловидни придатъци и ципеста структура. Движенията на въздуха могат да разпространяват такива семена на значителни разстояния, което гарантира разширяване на обхвата на определено растение.
При покритосеменните растенията методите за разпръскване на семена са по-разнообразни. Това се случва с участието на вятър, насекоми, птици, бозайници, хора. Някои семена имат привързаности и израстъци, които могат да се придържат към дрехите или животинските косми и по този начин да пътуват на дълги разстояния. Много плодове имат сладка, сочна каша, годна за консумация за хора и животни, което също позволява разпръскване на семената.
Структура на проводимите тъкани
Структурата на проводящата система е това, което отличава голосеменните от покритосеменните растения. При по-старите растения движението на вода и хранителни вещества в тъканите не е интензивно. Течността се движи бавно по трахеидите - кухи тръби с дебели вдървесени стени и перфорирани прегради. Те са част от ксилема и осигуряват възходящ поток на течност – от корените към листата. Трахеидите са ясно видими, когато се гледат под микроскоп.
Провеждаща системапокритосеменните е по-съвършен. В тези растения трахеидите се трансформират в съдове. Това са много дълги тръби (при някои лози достигат десетки метри), през които се осъществява засилен поток на течности и хранителни вещества. Тази особеност на структурата допринася за по-активно протичане на много важни физиологични процеси в растението: образуване на хлорофил, фотосинтеза, дишане.
Еволюционни предимства
Голосеменните съществуват на Земята много по-дълго от покритосеменните. Но въпреки това те не достигнаха разнообразието от видове и форми, характерни за по-младите цъфтящи растения. Как се различават покритосеменните от голосеменните? Какви предимства им позволиха да заемат доминираща позиция в растителния свят на планетата? Има няколко точки, които определят това, а именно:
- Появата на цвете, привлекателно за насекоми, увеличи шансовете на растението за опрашване;
- разнообразие от опции за опрашване;
- яйчникът предпазва яйцеклетката от възможни повреди;
- двойното оплождане позволява на зародиша на семето да получи достатъчно храна за своето развитие;
- сочният плод запазва семената вътре;
- увеличаване на начините за разпространение на семена;
- разнообразието от форми на живот (дървета, треви, храсти) ви позволява да заселите повече екологични ниши;
- проводимата система е подсилена от кръвоносни съдове, което активира много необходими физиологични процеси на растителния организъм.
Основни разлики. Резюме
И така, каква е разликата между голосеменните и покритосеменните растения? Накратко, основните разлики между представителите на двете групи са представени в таблицата.
| Знак | Gymnosperms | Покритосеменни |
| Произход | Палеозойска ера | мезозойска ера |
| Историческа възраст | Около 370 Ma | 125-150 Ma |
| Видово разнообразие | Около 1000 вида | Приблизително 300 хиляди вида |
| Разнообразие от форми на живот | Основно дървета и храсти | Дървета, храсти, билки |
| Позиция на семената | Отворено, незащитено | Намира се вътре в плода |
| Орашване | Вятър | Вятър, насекоми, птици, самоопрашване |
| Оплождане | Просто | Двойно |
| Наличие на плод | Не | Да |
| Движение на водата в тъканите | Чрез трахеиди (бавно възходящо течение) | През съдовете (усилен възходящ ток) |
Еволюционно развити адаптации като защита на семената, двойно оплождане, опрашване с насекоми и подобрени съдови системи позволиха покритосеменните да доминират във флората на планетата.
