Gimnosēklas ir augstākas sēklu augi, kuriem nav ziedu un tie nesniedz augļus. Viņu sēklas atrodas atklāti uz iekšā zvīņveida lapas, kas veido konusu. Gimnosēklas ir pirmie patiesi sauszemes augi, jo to apaugļošanai nav nepieciešams ūdens.

Gimnosēklu ziedēšana aizsākās paleozoja un mezozoja laikmetā. Evolūcijas procesā ģimnosēklas attīstījās no papardes. Izmirusī pārejas forma ir sēklu papardes. Pēc izskata šie augi bija tuvu papardēm, bet tiem bija olšūnas, kas atradās tieši uz lapām, kas radīja pamatu šo grupu saukt par sēklu papardēm.

Dominējošā stadija ir sporofīts.

Kāts (lielākajā daļā) ir labi attīstīts un kokains. Stublājā ietilpst miza, koks un vājš dobums. Vadošos audus attēlo traheīdas (evolucionāri senāka struktūra nekā traheja). Skujkoku mizā un koksnē ir sveķu kanāli - aizpildītas starpšūnu telpas ēteriskās eļļas un sveķus, ko izdala šūnas, kas pārklāj kanālu. Sveķi aizsargā augu no mikroorganismu un kukaiņu iekļūšanas. Kāta zarojums ir monopodiāls, t.i. apikālais dzinums saglabājas visu mūžu. Noņemot apikālo dzinumu, auga augšana augstumā apstājas.

Skujkoku lapas ir mazas, zvīņainas vai adatveida un tiek sauktas par skujām. Parasti tie paliek uz koka 2-3 gadus. Adatas ir pārklātas ar kutikulu. Stomati ir dziļi iestrādāti lapu audos, kas samazina ūdens iztvaikošanu.

Sakņu sistēma parasti ir ar sakņu saknēm. Galvenā sakne ir labi izteikta un dziļi iekļūst augsnē. Īsās sānu saknes bieži satur mikorizu.

Gimnosēkļi daudzējādā ziņā ir labāk pielāgoti dzīvei uz sauszemes nekā sporas nesošie augi. To vairošanās nav saistīta ar mitruma klātbūtni, jo putekšņus vējš pārnēsā no tēviņa uz sieviešu sporofītu. Apaugļošana notiek, izmantojot putekšņu caurulīti. Pateicoties kambija un sekundārās koksnes attīstībai, daudzi ģimnosēkļi sasniedz lielus izmērus.

Vīriešu čiekuri atrodas starp adatām jauno dzinumu pamatnē. Tos veido mikrosporofili (zvīņas), kas pārnēsā 2 mikrosporangijas (ziedputekšņu maisiņus), kuros attīstās sporas. Vīriešu pumpuri ir zaļgani dzeltenā krāsā.

Sieviešu čiekuri atrodas citu jauno dzinumu galotnēs. Tie ir brūnā vai sarkanbrūnā krāsā. Sieviešu čiekuri sastāv no sēklu zvīņām (megasporofiliem) ar 2 olšūnām un pārklājošu sterilu zvīņu. Olšūnas (olšūnas) ir veidojumi, no kuriem attīstās sēklas. Atrodas atklāti uz sēklu zvīņu virsmas

· 2 – sieviešu konuss

· 3 – sēklu skala ar 2 olšūnām (skats no augšas)

· 4 – segšanas un sēklu zvīņas (skats no apakšas)

Dzīves cikls skujkoki (piemēram, priede).

Priede ir vienmāju augs. Pavasarī uz dažiem tās dzinumiem veidojas čiekuri - tēviņi un mātītes. Vīriešu konusu mikrosporānijas ir piepildītas ar mikrosporocītiem (2n), kas pēc mejozes veido 4 haploīdas mikrosporas. Mikrosporas ir pārklātas ar sporu membrānu un veido putekšņu graudu, kurā veidojas vīrišķais gametofīts, tajā skaitā 1 veģetatīvā un 1 ģeneratīvā šūna. Sporas apvalks veido divus gaisa maisiņus, kas atvieglo putekšņu pārnešanu ar vēju lielos attālumos.

· A - vīriešu bumbulis;

· B - mikrosporofils (1) ar mikrosporangiju (2);

· B - ziedputekšņi: 3 - veģetatīvā šūna; 4 – ģeneratīvā šūna; 5 - divi gaisa spilveni

Pēc mikrosporangija sienas pārrāvuma vējš izkliedē putekšņu graudus un nokrīt uz sieviešu čiekuriem.

Megasporangijs ir olšūnas daļa, kas pārklāta ar apvalku un piestiprināta pie sēklu zvīņām (megasporofiliem) ar kātiņa palīdzību.

A – sieviešu konuss

a – pārklājošie svari

b – sēklu zvīņas

c – olšūnas uz sēklu skalas

1 – sēklu apvalks no apakšas

2 – sēklu zvīņas augšpusē,

3 – olšūna griezumā (megasporangija iekšpusē, kura iekšpusē ir arhegonijas, ārpuse pārklāta ar apvalku)

Megasporangijā ietilpst tikai viens megasporocīts (2n), kas pēc mejozes veido 4 haploīdas sporas, no kurām trīs ir reducētas. Atlikusī megaspora veido sieviešu dzimuma gametofītu, kas neatstāj megasporangiju. Uz gametofīta veidojas arhegonijas, kurās ir olas.

Priedes apputeksnēšana notiek maija beigās - jūnija sākumā. Nokļūstot olšūnā, putekšņu graudi pielīp lipīgajam šķidrumam, kas, iztvaikojot, ievelk to olšūnas iekšpusē. Ziedputekšņu graudi dīgst: no veģetatīvās šūnas veidojas putekšņu caurule, un no ģeneratīvās šūnas (mitozes ceļā) veidojas 2 spermas. Sperma tiek pasīvi transportēta uz arhegoniju pa putekšņu caurulīti. Viens spermatozoīds apaugļo olšūnu, otrs mirst.

Zigota, kas veidojas pēc dzimumšūnu saplūšanas, rada embriju, un olšūna rada sēklu. Sēklas sastāv no:

dīglis (2n)

· sēklu apvalks (2n) – veidots no integumenta

krājums barības vielas– endosperma (n) – veidojas no gametofīta ķermeņa.

Attīstošais embrijs satur sakni, kātiņu, vairākas dīgļlapas (embrija lapas) un pumpurus. Priežu sēklas nogatavojas rudenī nākamgad. Parasti ziemā lignificētās sēklu zvīņas izklīst, un sēklas, kurām ir spārnveidīgi piedēkļi, aiznes vējš. Reiz labvēlīgi apstākļi, sēklas dīgst, radot sporofītu - lielu lapu augu.

Priede- gaismas mīlošs augs, mazprasīgs pret augsni. Tas aug uz smiltīm, uz akmeņiem, purvos. Atkarībā no augšanas vietas pārsvarā veidojas vai nu galvenā sakne, vai sānu sakņu sistēma. Tas labi iesakņojas, kas palīdz stabilizēt augsni. Mežā augošās priedes var sasniegt pat 40 m augstumu. Tam ir taisns stumbrs, kas pārklāts ar sarkanbrūnu mizu. Zems tievs stumbrs atrodams purvā augošā priedē. Priedes dzīves ilgums ir 350-400 gadi.

Egle atšķirībā no priedes ēnā izturīgs augs. Eglei veidojas blīvs piramīdveida vainags. Tās apakšējie zari parasti nenokalst, bet saglabājas, tāpēc egļu meži ir tumši. Egle ir prasīgāka pret vides apstākļiem un aug auglīgākās un pietiekami mitrās augsnēs. Viņa sakņu sistēma ir mazāk attīstīta nekā priede un atrodas virspusēji, tāpēc stiprs vējš var “izraut” koku ar saknēm. Egļu lapas - skujas - ir adatveida, atrodas atsevišķi uz dzinumiem un saglabājas uz koka 7-9 gadus. Ja priežu čiekuri ir 4-5 cm gari, tad egļu čiekuri ir 10-15 cm gari un attīstās viena gada laikā. Vairošanās eglē notiek tāpat kā priedē. Tā kalpošanas laiks ir 300-500 gadi.

Tas attiecas arī uz skujkokiem lapegle. Tas var izturēt smagas sals Sibīrijā un Jakutijā. Tā skujas nokrīt ziemā, no kurienes cēlies tās nosaukums.

Izcila izturība sekvoja, vai mamuta koks. Tā kalpošanas laiks ir 3-4 tūkstoši gadu.

Priežu un jauktos mežos, sausos pauguros sastopams parastais kadiķis - mūžzaļš krūms ar skuju lapām. Tās īpatnējiem čiekuriem ir neizkliedētas zvīņas un tie atgādina gaļīgas zilganas ogas.

Skujkoku nozīme .

Tāpat kā visi zaļie augi, tie veidojas organisko vielu, absorbē oglekļa dioksīdu un atbrīvo skābekli. Skujkoku meži aizkavē sniega kušanu un bagātina augsni ar mitrumu. Priede ražo fitoncīdus – gaistošas ​​vielas, kurām piemīt antibakteriāla iedarbība. Saglabāt augsnes struktūru un pasargāt to no iznīcināšanas (priede).

Cilvēks skujkokus izmanto kā vērtīgu celtniecības un dekoratīvo materiālu (“kuģu priedes”, “sarkankoks” - sekvoijas koksne, puves izturīga lapegles koksne). Egles koksni izmanto papīra ražošanai. No skujkokiem iegūst terpentīnu, kolofoniju, blīvējuma vasku, lakas, spirtu un plastmasu. Pārtikas eļļu ražo no Sibīrijas ciedra priedes sēklām. Ciedru priedes sēklas ir ēdamas. Daži meža iemītnieki barojas ar skujkoku sēklām. Kadiķu čiekuri tiek izmantoti kā medicīna. Daudzi skujkoki tiek kultivēti kā dekoratīvie augi

### Mājasdarbs

1. Sibīrijas priedes sēklas sauc par priežu riekstiem. Paskaidrojiet, vai šis nosaukums ir pareizs no zinātniskā viedokļa.

2. Zinātnieki ir noskaidrojuši, ka skuju koki (egle, priede) ir mazāk izturīgi pret gaisa piesārņojumu ar rūpnieciskajām gāzēm nekā lapu koki. Izskaidrojiet šīs parādības iemeslu.

· Dažādi kaitīgās vielas.

· Lapu augiem lapas nokrīt katru gadu, un ar tām tiek noņemtas kaitīgās vielas, skujkoku augiem lapas dzīvo 3-5 un vairāk gadus, tāpēc kaitīgās vielas netiek noņemtas un izraisa ķermeņa saindēšanos.

3. Sniedziet detalizētu atbildi uz jautājumu. Kādas īpašības ir raksturīgas skujkoku augiem?

4. Kāpēc augustā skujkoku mežā zem kokiem var redzēt daudz nobirušas priežu skujas, bet lapu koku mežā gandrīz nav nokritušas pagājušā gada lapas? Kā tas ietekmē augsnes auglību?

· Adatas satur daudzas sveķainas vielas, kas mikroorganismiem apgrūtina to sadalīšanos.

· Turklāt skujkoku mežā ēnā temperatūra ir zemāka un sadalīšanās ātrums ir zems.

· Lēnās organisko vielu sadalīšanās un izskalošanās dēļ skujkoku mežā augsnē ir maz humusa.

5. Kāds hromosomu kopums ir raksturīgs priežu ziedputekšņu graudiem un spermas šūnām? Paskaidrojiet, no kādām sākotnējām šūnām tās ir un kāda dalījuma rezultātā veidojas šīs šūnas?

6. Kāpēc kaitēkļi vairāk dzīvo uz vecām, slimām priedēm?

Atbilde:

· Jauni koki ražo daudz sveķu,

· Sveķu sastāvā ir terpentīns, kas atbaida kaitēkļus.

· Veci koki nodrošina labāku pajumti.

7. Kādas ir augu pavairošanas priekšrocības, salīdzinot ar sporām?

8. Ar ko priedes sēkla atšķiras no papardes sporas un kādas ir to līdzības?

Parastās priedes dzīves ciklā dominē sporofīts– nobriedis koks, tostarp: sakne, bagāžnieks, filiāles(iegareni dzinumi), saīsināti dzinumi, lapas, vīriešu un sieviešu izciļņiem.

Priedes sakņu sistēma sasniedz 20–30 m dziļumu un var nonākt simbiozē ar sēņu, piemēram, baravikas, micēliju (ķermeni), radot mikoriza(sēnīšu sakne). Hifas (micēlija izaugumi) savij priežu saknes no galiem uz sūkšanas zonu un iekļūst iekšā, savienojoties ar asinsvadu saišķiem. Absorbējot no auga organiskās vielas, sēne apgādā augu ar ūdeni un minerālvielām.

Stumbrs ir vertikāls lignificēts kāts, kas sasniedz 30–40 m augstumu. Zari (iegareni dzinumi) uz stumbra ir izkārtoti virpuļos, klāti ar sēdošām, spirāli izkārtotām brūnām zvīņainām lapām un beidzas ar olveida, konusveida, brūniem pumpuriem. . Padusēs attīstās zvīņveida lapas saīsināti dzinumi, no kuras izaug divas lapas - adatas. Parastās priedes lapu pāris, 3–8 cm garas, 1,5–2 mm biezas, pie pamatnes pārklātas ar apvalku, funkcionē (dzīvo) 3–5 gadus un nokrīt kopā ar saīsinātu dzinumu.

Vīriešiem izciļņiem– sporojošās vārpiņas (strobili), kas veidojas pavasarī jaunu iegarenu dzinumu pamatnē. Tie ir samontēti uz kopējas ass. Katrs atsevišķs konuss ir 8–12 mm garš, dzeltens vai Rozā krāsa, sastāv no īsa stieņa ( cirvji), uz kurām spirāli izkārtotas samazinātas sporu nesošās lapas – mikrosporofili. Mikrosporofilu apakšpusē ir divi mikrosporangijas. Mikrosporangijā - ziedputekšņu kamerās, sporogēno audu diploīdu šūnu dalīšanās rezultātā ar mejozi, veidojas haploīdas šūnas. mikrosporas. Savukārt mikrosporas dalās mitozes ceļā un veido četršūnu šūnu. vīriešu gametofīts – ziedputekšņi. Ziedputekšņu graudi satur veģetatīvs, ģeneratīva(antiridiāls) un divi protaliālsšūnas. Protaliālās šūnas ir rezerves šūnas, tāpēc pēc kāda laika atpaliekot izaugsmē, tās savus resursus velta ģeneratīvo un veģetatīvo šūnu attīstībai, ātri deģenerējas un izzūd. Ziedputekšņu šūnas ieskauj divas membrānas - ārējā, biezā - exine un iekšējs, smalks - intina. Divās vietās eksīns nesaplūst ar iekšpusi, veidojot pietūkumus - gaisa spilveni.

Sieviešu konuss izciļņiem, 3–7 cm gari, parādās iegarenu dzinumu galos atsevišķi vai grupās pa 2–3 gabaliņiem. Sastāv no cirvji, uz kuriem atrodas spirāli saturīgs Un sēklas svari - megasporofili(sieviešu sporas nesošās lapas). Sēklu zvīņu augšpusē, to pamatnē, ir divas sēklu primordium, pārklāts ar integumentārām zvīņām. Sēklu dīglis ir megasporogēns audi - kodols, ko ieskauj pārklājošie audi - apvalks. Sēklu dīgļa augšdaļā, kas ir vērsta pret konusa asi, apvalkā paliek caurums - ziedputekšņu eja ( mikropīls).

Pavasarī (maijā) pēc ziedputekšņu nogatavošanās vīrišķajiem čiekuriem atveras mikrosporangijas un putekšņus nes vējš. Apputeksnēšana- Tas ir process, kurā ziedputekšņi nonāk sēklu dīgļu mikropilī. Apputeksnēšanas laikā sieviešu čiekuru zvīņas ir plaši atvērtas. Ziedputekšņi tiek pārnesti ar gaisa straumēm (vējš) starp zvīņām un pielīp lipīgajam šķidrumam, kas izdalās no mikropila. Lipīgā šķidruma žāvēšanas dēļ ziedputekšņi caur putekšņu eju tiek uzvilkti uz kodolu. Pēc apputeksnēšanas mikropīls aizaug, mātītes čiekura zvīņas aizveras, visa konusa ārpuse tiek noslēgta (piepildīta) ar sveķiem. Pēc saskares ar kodolu veģetatīvā šūna tajā ieaug ziedputekšņi putekšņu caurule. Ģeneratīvsšūna iekļūst veģetatīvā šūnā un pārvietojas tās apikālajā daļā. Nākamo 13 mēnešu laikā ziedputekšņu caurule lēnām pāraug kodolā, pretī topošajam sieviešu dzimuma gametofītam.

Rīsi. 40. Parastās priedes dzīves cikla shēma

Rīsi. 41. Parastās priedes dzīves cikls

Mēnesi pēc apputeksnēšanas viena kodola šūna - archesporialšūnu dalīšanās mejoze, veidojot četrus haploīdus megasporas. Trīs no tiem mirst, un ceturtā megaspora, kas atrodas vistālāk no mikropila, sāk augt. Tās attīstība gadā megagametofīts(sieviešu gametofīts) sākas sešus mēnešus pēc apputeksnēšanas, un tā veidošanās pabeigšanai nepieciešami vēl seši mēneši. Šajā laikā megasporas šūna, mitotiski daloties, palielina savu kodolu skaitu līdz aptuveni 2000. 13 mēnešus pēc apputeksnēšanas megaspora citokinēze– daudzkodolu šūnas atdalīšana ar šūnu sieniņām, kas lokalizē kodolus atsevišķās šūnās. Izveidotos haploīdos audus sauc endosperms. 13–15 mēnešus pēc apputeksnēšanas no endospermas šūnām, kas atrodas tuvāk mikropīlam, veidojas divas vai trīs reducētas šūnas. arhegonija Ar olas vidū. Endosperma ar divām arhegonijām ir sieviešu gametofīts(prothallus).

Sieviešu gametofīta veidošanās laikā putekšņu caurule(veģetatīvā šūna) aug caur kodolu un endospermu un nonāk vienā no arhegonijām. Līdz šim brīdim ģeneratīva Ziedputekšņu šūna veģetatīvās šūnas iekšpusē (putekšņu caurule) sadalās divās meitas šūnās - sterils(kājas šūna) un spermatogēns(ķermeņa šūna). Pēc tam spermatogēnā šūna sadalās divās daļās spermu. Putekšņu caurule ar diviem spermatozoīdiem vidū ir pilnībā attīstīts vīriešu gametofīts. Iekļūstot arhegonijā un sasniedzot olu, tiek iznīcināta putekšņu caurules šūnas sienas apikālā daļa, citoplazma ieplūst arhegonija dobumā, un viens no spermatozoīdiem savienojas ar olu, veidojot zigota, otra sperma mirst. Apaugļošanās process notiek aptuveni 13-15 mēnešus pēc apputeksnēšanas. Parasti visu arhegoniju apaugļotās olšūnas (zigotas) tiek apaugļotas un sāk attīstīties embrios (poliembrioloģija), taču parasti pilnībā veidojas tikai viens embrijs.

Nākamos sešus mēnešus (6 mēnešus) pēc apaugļošanas notiek veidošanās sēklas no sēklas dīgļa: zigota attīstās par embrijs, endosperms paliek kā sēklu uzglabāšanas audi, veidojas apvalks sēklu apvalks ar spārnveida izaugumu kodols tiek tērēts attīstībai endosperms Un embrijs. Parastās priedes sēklas, melnā krāsā, 4-5 mm diametrā, ar plēvveida spārnveida sēklu apvalka izaugumu 12-20 mm garumā, pilnībā nogatavojas novembrī-decembrī, 18-21 mēnesi pēc apputeksnēšanas. Sieviešu čiekuri nogatavojušies kļūst blāvi pelēki gaiši brūni līdz pelēcīgi zaļi; atveras (plaši atver savas zvīņas) no februāra līdz aprīlim un drīz nokrīt.

Angiosperms vai Ziedoši augi - augstāko sēklu augu nodaļa, kuras īpatnība ir klātbūtne zieds- dzimumvairošanās orgāns, kurā augļa lapās (pieslās) ir sēklu pumpuri. Vēl viena segsēklu iezīme ir septiņšūnu sieviešu gametofīta veidošanās sēklu dīglī - embrija maisiņš un divu tajā esošo šūnu (olšūnas un centrālās diploīdās šūnas) apaugļošana – dubultā apaugļošana. Angiosēklu departamentā ir vairāk nekā 250 tūkstoši augu sugu.

Gimnosēklu senči bija sēklu papardes, kas attīstījās no koku papardes. Visi to pārstāvji ir kokaugi ar sarežģītu attīstības ciklu, kurā dominē aseksuālā paaudze paša koka formā, un seksuālā paaudze ir ievērojami vienkāršota un attīstās uz aseksuālās paaudzes. Pēc apaugļošanas veidojas embrijs, kas iegremdēts sēklā, kas atrodas atvērtā veidā uz sēklu skalas virsmas, tāpēc arī nosaukums - ģimnosēkļi (attīstības ciklu mēs sīkāk aplūkosim tālāk, izmantojot skujkoku piemēru).

Senākā šķira - sēklu papardes - pilnībā izmira. Pēc paleontoloģiskajiem datiem tiem bija taisni, nesazaroti stumbri ar lielu lapu rozeti augšpusē. Sporangijas attīstījās uz īpašām lapām, kuras pēc tam pārvērtās sēklās ar nelielu nākotnes augu embriju.

Ļoti sena ir arī ginka klase, no kuras saglabājusies viena ginkgo biloba suga - Ginkgo b i 1 o b a, koks ar vēdekļveidīgām divkāju lapām. Reti sastopams savvaļā augošs, to audzē Ķīnā, Japānā un botāniskajos dārzos.

Augstākā vērtība dabā un cilvēku praksē ir sastopami visā pasaulē plaši izplatīti skujkoku klases pārstāvji - Coniferae. Viņi dominē taigas zonā. Padomju Savienībā 75% mežu veido skujkoki. Visiem skujkokiem ir raksturīgs monopodiāls (nenoteikts) stumbra sazarojums un sekundārais sabiezējums, starp vadošajiem elementiem koksnē ir tikai traheīdas, kā arī lapu adatveida vai zvīņveida forma. Tie visi ir mūžzaļie augi, izņemot dažas ģintis, tostarp lapegles ģints, kuru sugas ziemošanai izmet skujas.

Apskatīsim skujkoku attīstības ciklu, izmantojot parastās priedes - Pinus sylvestris piemēru. Savvaļā augoša priede mežā sāk ziedēt 15 gadu vecumā, ziedēšana sākas pēc 25-30 gadiem. Vīrišķās un sievišķās ziedkopas - čiekuri - veidojas maija vidū vai beigās uz viena koka (priede ir vienmāju augs). Nelielus, apmēram 5 mm garus, dzeltenus vīrišķos čiekurus kārto saspiesti - pa 15-30 gab. jaunā dzinuma pamatnē (66. att.). Katrs konuss sastāv no īsas ass ar iegarenām zvīņām, kas blīvi atrodas uz tās: to apakšpusē ir divas ovālas putekšņlapas, kurās veidojas ziedputekšņi. Katra zvīņa ar divām putekšņlapām ir priedes putekšņlapa.

Putekšņu iekšpusē atrodas archesporium audi, kuru šūnas, tāpat kā papardes sporangijām, sadalās reducējoši, pēc tam kariokinētiski, kā rezultātā veidojas četras haploīdas šūnas - priežu ziedputekšņi. Katrs putekļu plankums sastāv no vienas šūnas ar diviem apvalkiem un augšējais apvalks divās vietās tas atkāpjas no apakšas, veidojot gaisa maisiņus, kas samazina putekšņu īpatnējo svaru un atvieglo to transportēšanu ar vēju lielos attālumos. Kad ziedputekšņi nogatavojas, putekšņlapas pārsprāgst, putekšņi izbirst un tos nes vējš. Turpmāka putekšņu attīstība notiek putekšņos. Ziedputekšņu kodols ir sadalīts divās daļās (67. att.). Viens paliek ziedputekšņu šūnas kodols, un tagad to sauc par veģetatīvās šūnas kodolu. Otrais kodols, daloties, veido četru mazu šūnu kodolus. Viena no tām, parasti lielākā, kļūst par anteridālo šūnu, pārējās trīs izšķīst. Anteridiālā šūna sadalās un veido divas ģeneratīvas šūnas - spermu ( vīriešu dzimuma gametas). Šajā laikā putekšņu putekšņi ar vēju tiek nogādāti uz olšūnas virsmu un uzdīgst. Tās ārējais apvalks pārsprāgst, un iekšējais izplešas putekšņu caurulītē, kurā ielej citoplazmu ar veģetatīvās šūnas kodolu un diviem spermatozoīdiem (tie nevar pārvietoties neatkarīgi).

Ļoti mazi, 3-4 mm gari, sieviešu kārtas priežu čiekuri veidojas 2-3 gabaliņos. jauno dzinumu galotnēs (skat. 66.,6. att.).

Tie sastāv no īsas ass, uz kuras blīvi atrodas svari, kas atšķiras pēc izmēra un formas. Dažas - ļoti mazas - sauc par pārklājošām zvīņām, to padusēs ir lielākas gaļīgas sēklu zvīņas. Sēklu zvīņu iekšpusē, pašā to pamatnē, veidojas divi ovāli ķermeņi - divas olšūnas (olšūnas).

Olšūnām ir sarežģīta struktūra. No augšas tie ir pārklāti ar īpašu salveti - apvalku, kura malas olšūnas augšdaļā neaizveras, veidojot šauru atveri - putekšņu eju (67. att., d). Zem pārsega atrodas daudzšūnu olšūnas ķermenis - kodols. Viena no kodola šūnām strauji aug un dalās divas reizes, vispirms reducējot, pēc tam kariokinētiski, veidojot četras haploīdas šūnas, kas atrodas viena virs otras. Trīs augšējās šūnas izšķīst, ceturtā, augot, aizpilda olšūnas iekšpusi tikai plānā kārtiņā zem apvalka paliekas no kodola. Šo lielo haploīdu šūnu sauc par embrija maisiņu. Tās kodols sadalās daudzas reizes, parādās šūnas un embrija maisiņa dobums piepildās ar endospermas audiem. Tad endospermas augšējā daļā veidojas divas lielākas šūnas - olšūnas (sieviešu gametas) un virs katras no tām četras mazas šūnas veido kanālu, kas ved uz olšūnu. Tas izbeidz priedes olšūnas attīstību pirms apaugļošanas.

Līdz tam laikam sievietes konusa zvīņas attālinās, noliecas atpakaļ, un vējš putekšņus izpūš uz olšūnas virsmas ziedputekšņu ejā. Priežu ziedputekšņi tur gulstas veselu gadu un uzdīgst tikai nākamajā pavasarī. Citos skujkokos dīgst uzreiz.

Priedes ziedputekšņi, kas sadīguši pēc gada, veido putekšņu caurulīti, kas aug pret olu. Šajā laikā veģetatīvās šūnas kodols izšķīst, putekšņu caurules saturs ieplūst olšūnā, un pirmais spermatozoīds saplūst ar olšūnas kodolu, bet otrais spermatozoīds izšķīst. Apaugļotā olšūna kļūst par diploīdu zigotas šūnu un tiek pārklāta ar membrānu. Otrā ola izšķīst.

Zigota sadalās, un no tās veidojas embrijs ar stumbra saknes (sk. 66., 14. att.) rudimentiem un četrām līdz astoņām dīgļlapām, pēc kurām tas pārstāj augt un pāriet iekšā. atpūtas stāvoklis. Līdz tam laikam endospermā tiek nogulsnēts barības vielu daudzums. Olšūnas apvalks pārvēršas sēklu apvalkā, un visa olšūna kļūst par sēklu. Lielākajā daļā skuju koku sēklas nogatavojas gada laikā. Priedē no sievišķā čiekura ziedēšanas sākuma līdz sēklu nogatavošanai tajā paiet 18 mēneši. Šajā laikā sieviešu čiekuri palielinās, sēklu zvīņas kļūst kokainas, un uz sēklām veidojas membrānas spārns. Nobriedušu čiekuru zvīņas noliecas atpakaļ, sēklas izkrīt, un tās nes vējš. No embrija, dīgstošās sēklas, izaug dzinums, kas pēc tam attīstās par koku, un priedes attīstības cikls sākas no jauna.

Sēklaugu vairošanās tika pētīta daudz agrāk nekā augstākās sporas augiem, un to reproduktīvajiem orgāniem tika doti nosaukumi: putekšņlapa, putekšņlapa, ziedputekšņi, olšūna, embrija maisiņš. Vēlāk tika pētīts augstāko sporu attīstības cikls un atklātas prothlae, antheridia un arhegonijas.

Vīrišķā priedes čiekura un sūnu vārpiņa uzbūvē ir daudz līdzību: uz tām atrodas galvenā ass, zvīņas un sporangijas, kurām atbilst priedes putekšņlapas. Putekšņotnēs, tāpat kā sporangijās, veidojas archesporijs, kura šūnas gan priedēs, gan klubsūnās dalās divas reizes - vispirms reducējoši, pēc tam kariokinētiski, veidojot četras haploīdas šūnas, kuras heterosporainās klubsūnās sauc par mikrosporām, bet priedēs – ziedputekšņus. Haploīdu šūnu, mikrosporu vai ziedputekšņu veidošanās gan sūnās, gan priedēs beidz aseksuālās paaudzes attīstību un sāk dzimumpaaudzes - gametofīta - attīstību. Heterosporainās sūnās mikrosporas iekšpusē veidojas mazs vīriešu protālijs, bet tajā - anteridijs ar spermatozoīdiem.

Priedē putekšņos (respektīvi, mikrosporā) attīstās veģetatīvā šūna un pavediens - primitīvs vīrišķais prothallus, un tajā veidojas anteridiālā šūna (atbilst anteridiumam). Antheridial šūnas dalīšanās rezultātā veidojas divi spermatozoīdi (gametas), kas no spermas atšķiras tikai ar savu nekustīgumu. Ar to tiek izbeigta gametofīta - sūnu un priežu vīriešu dzimuma paaudzes - attīstība.

Arī sievišķais priežu čiekurs pēc uzbūves ir ļoti līdzīgs sūnu vārpiņai: uz tiem atrodas ass, zvīņas un sporangijas, kas priedē atbilst olšūnām. Olšūnās pēc kodolu redukcijas un pēc tam kariokinētiskā dalīšanās veidojas haploīdas šūnas, sūnās ir makrosporas, tikai sūnās tās ir vairākas, priedē no četrām haploīdām šūnām saglabājas viena šūna - embrijs. maisiņš. Priedē, tāpat kā heterosporainās klubu sūnās, makrosporā (embrija maisiņā) veidojas mātītes prothallus audi - endosperma un tajā divas olas ar arhegonija paliekām astoņu mazu šūnu veidā. Ar to beidzas sieviešu dzimuma paaudzes attīstība - gametofīts gan sūnās, gan priedēs.

Saplūstot gametām un veidojoties zigotai (diploīdajai šūnai), gan sūnu sūnā, gan priedē sākas aseksuālas paaudzes, embrija, pēc tam pieauguša auga ar saknēm, kātiem un lapām attīstība. Visi šie priedes orgāni ir ar diploīdām šūnām, un tikai samazinoties šūnu dalīšanās putekšņos un olšūnās putekšņu (mikroporu) un embrija maisiņa (makrosporu) veidošanās laikā, sākas priedes seksuālās paaudzes attīstība. ļoti primitīva struktūra. Priedes vīrišķo seksuālo paaudzi veido ziedputekšņi (mikroporas), veģetatīvā šūna un tajā esošais pavediens (vīriešu prothallus), anteridiālā šūna (antheridium) un divi spermatozoīdi (kas atbilst spermatozoīdiem). Priežu sievišķā dzimuma paaudze veidojas uz mātesauga olšūnās (makrosporangijas) un sastāv no embrija maisiņa (makrosporas), endospermas (mātītes prothallus) un divām olām ar astoņām mazām šūnām (arhegonija paliekas). Gametu saplūšana noved pie diploīdas zigotas veidošanās un jaunas, aseksuālas paaudzes attīstības.

Tādējādi skujkokos mijas divas paaudzes - seksuālā un bezdzimuma. Viņu vidū dominējošā paaudze ir aseksuālā paaudze, un sieviešu seksuālā paaudze pilnībā attīstās uz aseksuālās paaudzes.

Gimnosēkļu un pteridofītu attīstības ciklu atšķirības ir sekojošas: ģimnosēkļiem sieviešu dzimuma paaudze attīstās uz aseksuālās paaudzes, pteridofītiem atsevišķi uz augsnes; ģimnosēkļos vīriešu dzimuma paaudze ir ievērojami vienkāršota un veido nekustīgus spermatozoīdus, pteridofītos - kustīgus spermatozoīdus; ģimnosēkļos tas ir atdalīts no mātesauga un kalpo sēklu pavairošanai (aizaudzis sporangijs ar protalu un embriju), pteridofītos - spora; ģimnosēkļiem miera stadija notiek uz sēklām, pteridofītiem uz sporām; ģimnosēklos izskats Lielākajā daļā pteridofītu atšķiras makrosporas un mikrosporas, sporangijas un pat vīriešu un sieviešu čiekuri, sporas un sporas pēc izskata neatšķiras.

NVS ir trīs skuju koku dzimtu pārstāvji: priede - Pinaceae, īve - Tachaseaeikiparis - Cupressaceae.

Visizplatītākajā priežu dzimtā ietilpst šādas ģintis:

Priede - Pinus. Garas, cietas skujas aug tikai uz saīsinātiem dzinumiem - pa divām skujām: parastā priede - Pinus sylvestris, Krimas priede - Pinus pallasiana, vai katra piecas skujas: Sibīrijas priede - Pinus sibirica, Veimutas priede - P i nus s t r obu s.

Pirmie sēklu augi bija tagad izmirušās sēklu papardes, kas radīja ģimnosēklas. Gimnosēkļi ir seni sēklu augi, kas ir ceļā bioloģiskais progress. Tie parādījās uz Zemes pirms vairāk nekā 350 miljoniem gadu, ilgi pirms segsēklu parādīšanās. Zinātnieki uzskata, ka ģimnosēklas cēlušās no senām heterosporām sēklu papardes, kas līdz mūsdienām nav saglabājušās. Dziļās zemes garozas slāņos atrodami sēklu papardes nospiedumi.

Priedes zara uzbūve

Priedes zars

Sieviešu priedes čiekuru struktūra

Pavasarī jauno dzinumu galotnēs var redzēt mazus sarkanīgus čiekurus. Tie ir sieviešu izciļņi. Sieviešu konuss sastāv no ass jeb stieņa, uz kuras atrodas svari. Uz sieviešu čiekuru svariem, neaizsargāti, it kā kaili (tātad nosaukums - ģimnosēklas), olšūnas guļ, katrā no tām veidojas olšūna.

Sieviešu priedes čiekuru struktūra

Vīrišķā priedes čiekura uzbūve

Uz tiem pašiem zariem, uz kuriem atrodas mātītes, ir arī vīriešu kārtas čiekuri. Tie atrodas nevis jaunā dzinuma augšdaļā, bet gan to pamatnē. Vīriešu čiekuri ir mazi, ovāli, dzelteni un savākti ciešās grupās.

Vīrišķā priedes čiekura uzbūve

Katrs vīriešu konuss sastāv no ass, uz kuras atrodas arī svari. Katras skalas apakšpusē ir divi ziedputekšņu maisiņi, kuros nobriest ziedputekšņi - putekļu daļiņu kolekcija, kurā vēlāk veidojas vīriešu reproduktīvās šūnas - spermatozoīdi.

Nobrieduša priedes čiekuru struktūra

Apaugļošanās priedēs notiek gadu pēc tam, kad ziedputekšņi nokļūst sieviešu čiekuros. Un sēklas izkrīt vēl pēc sešiem mēnešiem, ziemas beigās. Līdz šim nobriedušais sieviešu konuss kļūst brūns un sasniedz 4-6 cm.

Nobrieduša priedes čiekuru struktūra

Kad nobrieduša čiekura zvīņas tiek atdalītas, kļūst skaidrs, ka sēklas atrodas pa pāriem zvīņu augšpusē, pie pamatnes. Sēklas ir atvērtas, tukšas. Katra priedes sēkla ir aprīkota ar caurspīdīgu membrānu spārnu, kas nodrošina tās pārnesi ar vēju.

Priedes apputeksnēšanas un apaugļošanās process. (Attīstības cikls)

Reprodukcija: seksuāla - ar sēklām.

Reprodukcija notiek divos posmos: apputeksnēšanas procesā un apaugļošanās procesā.

Apputeksnēšanas process

• Ziedputekšņi nosēžas uz mātītes konusa olšūnām.
• Ziedputekšņi iekļūst olšūnā caur ziedputekšņu kanālu.
• Svari aizveras un tiek salīmēti kopā ar sveķiem.
• Sagatavošanās apaugļošanai.
• Kad ziedputekšņi dīgst, tie veido spermu un putekšņu caurulīti.

Mēslošanas process

Apaugļošanās notiek olšūnā 12 mēnešus pēc apputeksnēšanas.

• Sperma saplūst ar olšūnu, kā rezultātā veidojas zigota.
• Attīstās no zigotas embrijs.
• No visas olšūnas - sēklas.

Konuss aug un pakāpeniski kļūst brūns, tā krāsa kļūst brūna. Nākamajā ziemā čiekuri atveras un sēklas izbirst. Tie var palikt miera stāvoklī ilgu laiku un dīgt tikai labvēlīgos apstākļos.

Priežu stādi izskatās ļoti savdabīgi, kad tie tikko izauguši no sēklas. Tie ir mazi augi, kuru kāts ir īsāks par sērkociņu un nav resnāks par parasto šujamo adatu. Stumbra augšdaļā uz visām pusēm izstaro ļoti tievu dīgļlapu skuju ķekars. Priedei nav viena vai divas no tām, piemēram, ziedošiem augiem, bet daudz vairāk - no 4 līdz 7.

Priedes sēklu asns

Tādējādi, augi, kas pieder nodaļai Gymnosperms atšķiras no visiem citiem augiem ar to, ka tie ražo sēklas. Iekšējā apaugļošanās, embrija attīstība olšūnā un sēklu izskats ir sēklu augu galvenās bioloģiskās priekšrocības, kas deva tiem iespēju pielāgoties sauszemes apstākļiem un sasniegt vairāk. augsta attīstība nekā augstākie augi bez sēklām.