Значение голосеменных растений в природе и жизни человека

Общие сведения

Во время эволюционного развития в палеозойской и мезозойской эпохах голосеменные растения преобладали среди остальных. Разновидности, доминировавшие в тропических широтах, имели большие рассеченные листья (наподобие пальм). Зеленые органы деревьев в северных регионах более мелкие (напоминали иголки). Это обусловлено низкой воздушной влажностью. Биологическое значение голосеменных растений в природе:

• образование лесов;
• кормовая база;
• убежище для птиц и зверей.

Тайга является родным домом для большинства популяций животных и пернатых. Леса позволяют обеспечить им пропитание, защиту, подходящие условия для размножения и развития детей.

Сегодня территории хвойных лесов резко снижаются по различным причинам, к их уменьшению приводят пожары, вырубка деревьев, очистка участков под промышленные заводы, населенные пункты и дороги. Негативно отражаются мероприятия, которые связаны с добычей ресурсов, осушением болотистой местности и затоплением площадей. Важное свойство голосеменных — очищение воздуха от углекислого газа и насыщение кислородом.

Описание вида

Первые растения в экосистеме, которые размножаются семенами, образовались в начале девонской эпохи. Но их превосходство над споровыми началось в более позднюю эру. Исследователи объясняют такое событие климатическими изменениями: дождями в мезозойскую эпоху и дальнейшим снижением температуры.

Значение голосеменных в жизни человека и природе отличается с учетом вида деревьев. Особенности и схема развития растений позволяют отнести все разновидности к высшей флоре, у них в наличии генеративные органы, отростки и корневая система.

Деревья, которые размножаются с помощью семян, имеют определенное доминирование над споровыми. Главное их отличие заключается в следующем:

• опыление — перенос пыльцевых семян;
• для оплодотворения не нужна вода;
• семена состоят из плода, необходимого количества полезных элементов и кожуры, которая защищает от внешних негативных факторов;
• споры имеют только одну клетку, а семена состоят из большого их количества.

Особенности голосеменных

Основное значение голосеменных в природе и для жизни человека определяется строением растения. Есть приблизительно 800 разновидностей, половина из них относится к хвойным. Их семя расположено открыто, сверху чешуек. Единственной защитой является оболочка. Уменьшить испарение с поверхности стало возможно только благодаря устьицам, которые появились в процессе эволюции.

Хвойные растения могут иметь высоту 30—60 м, но существуют отдельные разновидности, которые достигают более 120 м, сюда относится мамонтовое дерево. Дополнить диаметр ствола дерева позволяют клетки камбия, которые погибают через определенное время. Это создает отличную защиту от ветра. Кора имеет большое количество канальцев со смолой, вытекающей через травмированные места на стволе, залечивая эти участки. Также немаловажное значение голосеменных — вырабатывание углерода, который затем переходит в отложения.

Способы размножения

Чтобы лучше определить, какую роль играют голосеменные растения в природе, нужно знать их способы размножения. В качестве примера можно описать сосну, ее семена образуются, когда дерево достигает возраста 11—16 лет. Шишки являются органами, в которых созревают пыльцевые зерна и семенные зачатки.

Сосна — однодомное дерево, имеющее органы размножения женского и мужского пола. Первые окрашены в красный цвет и обладают прочно соединенными чешуйками. Расположены возле вершины побега. На каждой чешуйке находятся два зачатка.

Мужские шишки вырастают около основания побегов. Имеют желто-сероватый оттенок. На чешуйках находятся два пыльника, в которых появляется пыльца. Зерна имеют несколько оболочек, между ними находятся полости, наполненные воздухом. Такая особенность дает возможность пыльце перелетать далеко от места произрастания дерева. Основные этапы опыления:

1. Весной пыльца переносится на семязачатки.
2. Чешуя шишки смыкается, прочно запирая орган.
3. От перенесенного пыльцевого зерна вырастает пыльцевая трубка.
4. Оплодотворение происходит только на следующий год, внутри образуются эндосперма и яйцеклетка (оболочка с запасом полезных элементов).
5. К яйцеклетке подступает пыльцевая трубка, по ней передвигаются два спермия. Один доходит до цели и проходит оплодотворение, другой погибает.
6. Из зачатка появляется семя. Оно созревает через три года, когда образуются шишки.

Одна и та же сосна может содержать семя на различных этапах развития. Оно похоже на цветочное, но в нем эндосперм образуется из заростка.

Семя устойчиво к агрессивным климатическим условиям. Может выдерживать сильные заморозки и прорастать на скалистых поверхностях. Эти и некоторые иные особенности определяют значение растений.

Значение для людей

Хозяйственное использование голосеменных началось с древних времен. Сегодня трудно себе представить некоторые сферы промышленности и быт без этих растений. Интересно узнать, в чем заключается хозяйственное значение голосеменных растений, а также каково их применение в иных областях:

1. Строительная. Дерево — великолепный материал для облицовки и изготовления конструкций.
2. Пищевая. Из сердцевины саговника изготавливают одноименную крупу. В пищу употребляют кедровые орешки.
3. Медицина. Сосновые почки, смола и хвоя являются основами для множества лекарственных препаратов.
4. Топливная. Сухие деревья можно использовать для отопления частных домов.
5. Ландшафтный дизайн. Среди хвойных растений существуют декоративные деревья. Они имеют немаловажное значение в создании лесополос вдоль дорожных трасс.
6. Химическая. Из хвои делают вар, смолу, скипидар.

Сосна и ель

Сосна является классическим представителем флоры тропических гор и умеренных климатических широт. Имеет быстрый рост, нуждается в освещении. Может формировать смешанные леса или бор на песчаном грунте. Живет до 300 лет. Древесина этой хвои используется при сооружении вагонов, самолетов, мебели, кораблей.

Корабельную смолу, скипидарный раствор и канифоль делают из живицы. Побеги дерева являются сырьем для изготовления медикаментозных препаратов из-за большого количества витамина C. Также в медицинских целях используются пыльцевые зерна. Сосна является самым частым представителем хвойных деревьев.

Ель произрастает в Евразии. Длительность жизни составляет до 250 лет. Есть чистые ели и с примесью иных хвойных сортов. Древесина является великолепным материалом для строительства, используется в качестве топлива. Применяется для получения целлюлозы, необходимой для изготовления бумаги. Кора имеет множество дубильных веществ.

Тис и кедр

Тис является единственным деревом, выдерживающим полную тень. Всего существует восемь видов этих растений. Все они вечнозеленые, произрастают в Северном полушарии. Длина хвои составляет 4—5 см, ширина — до 4 мм. Тисы относятся к двудомным растениям. Широко используются в качестве сырья для строительных, столярных и токарных работ. Из тиса строят дома, изготавливают мебель. Основная ценность — устойчивость к загниванию.

Кедр растет в Сибири, Гималаях, возле побережья Средиземного моря. Дерево вырастает в высоту до 30—50 метров. Его древесину используют для строительства кораблей. Также часто применяют в озеленении. Ценны антимикробные свойства дерева. Все кедры начинают давать плоды в 35—50 лет и плодоносят до 200 лет.

Лиственница и пихта

Лиственница является типичным деревом для североамериканского материка и Евразии. С наступлением зимы у растения опадает хвоя, что не отмечается у остальных голосеменных. Растение стойко переносит заморозки, но любит освещение. Имеет древесину красного оттенка, которая стойко переносит повышенную влажность. Из этого дерева изготавливают бумажные изделия, опоры в шахтах, шпалы. Часто используется в строительстве кораблей.

Ареал пихты очень большой. Эта хвоя отлично может переносить тень и заморозки. Ветки, находящиеся на земле, способны легко пускать корни. Прорастает как на скалах, так и на равнинном участке. Древесина — великолепное сырье для поделок, применяется в качестве строительного материала, используется для производства бумаги. Из иголок делается эфирное масло. Бальзамы и камфару изготавливают из побегов. Существуют декоративные деревья, они нашли применение в ландшафтном дизайне.

Можжевельник и кипарис

Можжевельник произрастает практически в любых климатических условиях в Северном полушарии. При самостоятельных насаждениях образует светлый лес. Все разновидности представлены кустарниками и низкорослыми деревьями. Материал чаще всего применяется для поделок и в строительных работах. Саниболь — ядовитое вещество, которое содержится в побегах. Используется для изготовления лекарственных препаратов.

Кипарис растет в Северной Америке и Европе. Крона может быть раскидистая или иметь пирамидальную форму. Это мягкий и податливый материал для поделок. Из древесины изготавливают мебель.

Рассмотрев кратко описание голосеменных, становится понятна их роль в жизни человека и в природе. Они защищают грунт от эрозии, создают множество органических веществ, насыщают атмосферу кислородом. Люди используют эти растения для заготовки древесины, озеленения городов и изготовления медицинских препаратов.