Владислав Сивоглазов - Голосеменные растения

Т. А. Козлова, В. И. Сивоглазов

Голосеменные растения

Общая характеристика голосеменных

(Pinophyta, или Gymnospermae)

Голосеменные — очень большая и древняя группа растений. Они появились на нашей планете около 370 млн лет назад, в период изменения климата: от теплого и влажного — к холодному и сухому. Такие климатические изменения стали неблагоприятными для жизнедеятельности и особенно для размножения папоротниковидных, которые господствовали тогда во флоре Земли. Для распространения голосеменных похолодание климата и уменьшение влажности не было препятствием.

Голосеменные — это настоящие сухопутные растения, для размножения которых не нужна водная среда.

Голосеменные растения не имеют цветков и плодов, их семена располагаются открыто (голо), лишь у некоторых они покрыты чешуйками. Такие особенности строения и расположения семян послужили причиной возникновения их общего названия — «голосеменные». От неблагоприятных факторов среды зародыш семени голосеменных защищен прочными семенными покровами.

У голосеменных, не имеющих цветков, тем не менее семена образуются. Это происходит в результате оплодотворения, которому предшествует опыление. Пыльца из созревших пыльцевых зерен рассеивается с помощью ветра и попадает на семязачатки, в результате чего и происходит оплодотворение.

Пыльцевые мешки и семязачатки формируются в специальных шишках — мужских и женских. Шишка состоит из участка укороченного спороносного побега — оси, к которой прикрепляются чешуйки.

На нижней стороне каждой чешуйки тех шишек, которые называются мужскими, образуются пыльцевые мешки с пыльцевыми зернами, несущими половые клетки — спермии.

Между чешуйками шишек, которые называются женскими, развиваются семязачатки. В результате многократного деления клеток семязачатка формируются яйцеклетка и эндосперм, который впоследствии питает зародыш.

Большинство голосеменных — это прямостоячие растения (деревья, кустарники). Некоторые представители голосеменных имеют шпалерную форму. Однако есть и лианы.

Стволы древесных голосеменных покрыты довольно тонкой корой, под которой располагается древесина. В центре стволов находится нечетко выраженная сердцевина. В стволах старых деревьев сердцевина едва различима. Более древнее происхождение голосеменных (по сравнению с покрытосеменными) подтверждают особенности строения древесины, которая состоит в основном из мертвых веретенообразных клеток с толстыми оболочками. Такие клетки называют трахеидами. Они выполняют опорную и проводящую функции.

У многих видов голосеменных, особенно у хвойных, в коре и древесине располагаются особые смоляные каналы, которые заполняются эфирными маслами и другими биологически активными веществами. Когда в жаркий летний день эфирные масла испаряются, воздух елового или соснового леса наполняется живительным, бодрящим ароматом.

У голосеменных форма листьев разнообразна. Так, у всех хвойных листья превратились в узколинейные или узколанцетные вечнозеленые, реже опадающие к концу лета хвоинки. Они располагаются на ветках спирально, супротивно, мутовчато или собраны в пучки от 2 до 50 в каждом. Хвоя выделяет особые биологически активные вещества — фитонциды.

У других голосеменных (саговниковые и гинкговые) листья имеют хорошо развитые листовые пластинки, которые похожи на листья пальм и других цветковых растений.

Класс Гинкговые

Этот класс содержит одно семейство Гинкговые с одним видом.

Гинкго двулопастное (Ginkgo biloba)

Гинкго двулопастное, до конца XVII века неизвестное европейцам, представляет собой листопадное дерево высотой до 30–40 м. Побеги гинкго несут необычные веерообразные листья, листовые пластинки, которые рассечены на две половины, как бы на две лопасти. Отсюда произошло видовое название этого древнейшего и интересного растения — гинкго двулопастное.

Однако встречаются на побегах и листья с цельными листовыми пластинками. Жилки всех листьев разветвлены надвое. Такое жилкование, характерное только для гинкго, называется дихотомическим.

Осенью листья гинкго желтеют и опадают, что необычно для голосеменных. И эта особенность еще раз подтверждает уникальность гинкго.

Гинкго — растения двудомные.

На верхушках укороченных побегов среди листьев развиваются особые органы, содержащие либо семязачатки (на женских экземплярах), либо пыльцу (на мужских экземплярах).

Удивительно у гинкговых и развитие зародыша, которое может происходить, представьте себе, в уже опавших с дерева семязачатках!

Ни у каких других растений такого не бывает.

Прорастание семян гинкго может начинаться сразу же, как только зародыш достигает максимального развития. Это происходит потому, что семена гинкго не имеют периода покоя, а такой период свойствен почти всем семенам большинства растений. Семена гинкго съедобны. В Японии их назвали словом «гинкго», что означает «серебряный абрикос».

Такие «серебряные абрикосы», а точнее — семена живого гинкго в 1690 году прислал в Европу из Японии врач голландского посольства Э. Кемпфер. Именно он первым из европейцев обнаружил это незнакомое ему растение и заинтересовался. Он же и предложил в качестве его научного названия японское слово.

Гинкго — древнейшее растение. Ученые установили, что первые гинкго появились на Земле около 300 млн лет назад. Они — современники динозавров. Представьте себе рощи гинкговых деревьев, обильно растущих по всему тогдашнему умеренному поясу нашей планеты, в которых обитали разные виды динозавров. Очень жаль, что почти одновременно с динозаврами гинкго стали вымирать. Согласно палеонтологическим находкам, это происходило около 80 млн лет назад. Гинкго могут быть вполне обоснованно названы живыми ископаемыми.

Находки остатков гинкговых деревьев находили даже на Шпицбергене и Аляске, в Монголии и в Аргентине, на Урале и на Украине. В настоящее время дикорастущие гинкго произрастают на небольших территориях в Восточном Китае. Не случайно гинкго упоминается в китайских книгах, которые были написаны еще в VII веке.

И с незапамятных времен в Японии, Китае и Корее гинкго почитали как священное дерево и выращивали возле храмов и гробниц. Одно из деревьев гинкго, растущее в Японии, имеет возраст около 1200 лет. Своеобразным деревом-рекордсменом является дерево гинкго высотой 41 м и более 3 м в обхвате ствола, произрастающее в Корее, ему 1400 лет.

Как ценные и живописные декоративные растения гинкго начали разводить в Европе с 1730 года. Сначала их выращивали в ботанических садах Голландии, а затем и в открытом грунте субтропических областей других европейских государств, а также в Восточной Азии, Северной Америке и в России.

И что замечательно, произрастая в районах, насыщенных промышленными предприятиями, гинкго не поражаются вирусами и грибками, они не угнетаются от повышенного задымления и редко повреждаются насекомыми. Установлено, что листья этого дерева, содержащие особые вещества, выделяют специфический запах, который отпугивает вредителей.

Люди с давних пор используют эту особенность гинкго для зашиты книг и некоторых вещей от насекомых-вредителей, помещая листья между страницами или распределяя их между вещами. Используют листья гинкго и для защиты рыборазводных водоемов от малоценной и хищной рыбы в водоемах, где собираются разводить ценные породы и виды. От веществ, выделяемых листьями, хищные рыбы погибают.

В настоящее время гинкго используют как лекарственное сырье. Из листьев и семян гинкго получают препараты, повышающие иммунитет, усиливающие обмен веществ, которые помогают людям излечиться от многих болезней. О медицинских свойствах «живого ископаемого» давно знают в Японии, где семена считаются ценным лекарственным средством и очень дорогим деликатесом.

Таким образом, древнейшее голосеменное растение — гинкго двулопастное имеет не только научное значение, но и большое практическое значение, а также является красивым декоративным растением, отличным украшением любых парков, скверов, ботанических садов.

Не случайно великий немецкий поэт Иоганн Вольфганг Гете, восхищаясь красотой этих оригинальных деревьев и отдавая дань их большому практическому значению, написал в честь гинкго поэму.

Класс Хвойные

(Pinopsida)

Хвойные — вечнозеленые, реже листопадные, обычно высокие деревья, иногда кустарники. Это самая многочисленная группа голосеменных. В растительном покрове нашей планеты хвойные леса занимают более 1/3 всей площади, покрытой лесом.