- •Отдел голосеменные (pinophyta, или gymnospermae)
- •Развитие мужского гаметофита голосеменных:
- •Пути формирования интегумента семязачатков голосеменных:
- •Варианты формирования и строения семязачатков голосеменных:
- •Жизненные формы саговников:
- •Строение семязачатков саговников:
- •Беннеттиты (Bennettitopsida):
- •Эфедровые и вельвичиевые:
- •Гнетум (Gnetum):
- •Ископаемые и современные гинкговые (Ginkgoopsida):
- •Происхождение женской шишки хвойных:
- •Листья лебахиевых (Lebachiaceae)
- •Араукариевые (Araucariaceae):
- •Таксодиевые (Taxodiaceae):
- •Кипарисовые (Cupressaceae):
- •Тисс ягодный (Taxus baccata):
- •Сосновые:
- •Сосновые:
Беннеттиты (Bennettitopsida):
А — реконструкция внешнего облика: 1 — вилъямсония (Williamsonia); 2 — цикадеоидея (Cycadeoidea); 3 — вильямсониелла (Williamsoniella); Б — репродуктивные органы: 1 — разрез через стробил цикадеоидей; 2 — разрез через женскую часть стробила; мсп — микроспорофилл; п — периант; спф — мегаспорангиофор; сз — семязачаток; ст. ч — стерильная чешуя; 3 — продольный разрез через семя; з — зародыш
Стебли беннеттитов имели довольно примитивное анатомическое строение — большую его часть занимала паренхима сердцевины, которую окружало узкое кольцо проводящей системы. Вторичная ксилема была развита очень слабо и состояла из лестничных трахеид.
Репродуктивные органы беннеттитов имели уникальное строение, хотя деталями отличались друг от друга. Первоначально описанные обоеполые стробилы беннеттитов дали повод ученым рассматривать их в качестве предковой формы цветковых растений с обоеполыми цветками. Однако тщательные ис следования показали, что подавляющее число видов беннеттитовых имели од нополые стробилы. Они были настолько своеобразны, что трудно установить связь между ними и цветковыми растениями. Логичнее предположить, что беннеттиты и цветковые имели общего предка, а их дальнейшее развитие шло параллельными, независимыми путями. Однако в настоящее время на основе изучения более ранних, неспециализированных видов беннеттитов некоторые палеоботаники опять возвращаются к идее выведения цветковых из беннетти-тов. В основании как однополых, так и обоеполых стробилов располагались стерильные листья, выполнявшие роль околоцветника — перианция, или периант. Микростробилы состояли из оси, на которой размещались мутовками микроспорофиллы самой разнообразной формы — цельные, перистые, пальчатые. Иногда их строение было столь сложно, что трудно поддается описанию. На их внутренней поверхности располагались микросинангии различной формы. Мегастробилы выше околоцветника, состоявшего из перистых листьев, имели мясистую расширенную ось конической или булавовидной формы. На ней располагались многочисленные (до 500—600) спорангиофоры в виде цилиндрических ножек. На их вершинах сидели семязачатки с сильно оттянутыми микропилярными трубочками. Между спорангиофорами располагались стерильные органы в виде ножки, которая на вершине постепенно расширялась в многоугольную щитковидную пластинку. Эти расширенные части почти полностью смыкались между собой, нависая над семязачатками и обеспечивая их защиту. Лишь в углах сходившихся многоугольников оставались отверстия, через которые выходили наружу оттянутые микропилярные трубки, улавливающие пыльцу. Таким образом, стерильные органы обеспечивали своеобразную покрытосемянность, что говорит о высокой специализации этой группы. В семязачатках одних видов интегумент был свободный, у других он срастался с нуцеллусом. Характерно то, что все они имели пыльцевую камеру, следовательно, можно предположить, что оплодотворение у них происходило с помощью сперматозоидов, как у саговниковых. Беннеттиты обладали уникальными среди всех голосеменных растений семенами — они не имели эндосперма, их питательные вещества были сосредоточены в двух крупных семядолях, что считается прогрессивным признаком.
Класс беннеттитовые включает один порядок с двумя семействами — беннеттитовые и вильямсониевые. В основе разделения на семейства лежит различие их жизненных форм.
ПОРЯДОК БЕННЕТТИТОВЫЕ (Bennettitales)
Семейство вильямсониевые (Williamsoniaceae) объединяет растения с довольно тонкими, ветвившимися побегами. Наиболее полно описан род вильямсония (Williamsonia); одни его виды представляли собой слабоветвящиеся деревья высотой не более 2 м с крупными перистыми листьями. Другие виды имели форму невысоких кустарников с обильным ветвлением тонких ветвей. Растения близкого к ним рода вилъямсониелла (Williamsoniella) имели цельные листья.
Представители семейства беннеттитовых (Bennettitaceae) имели короткие, толстые, неветвящиеся стволы высотой до 1—2 м, иногда клубневидной формы, с пучком крупных перистых листьев. Представители самого распространенного рода цикадеоидея (Cycadeoidea) имели клубневидные стволы, покрытые чешуевидными основаниями отмерших листьев. Между ними располагались сотни маленьких обоеполых стробилов.
Беннеттитовые представляли собой многочисленную и своеобразную группу голосеменных, сочетавшую в себе признаки высокой специализации и примитивные черты (отсутствие у большинства видов ветвления, крупные листья, возможное оплодотворение сперматозоидами) и являли собой боковую ветвь эволюции голосеменных. Причину одновременного массового вымирания беннеттитовых установить трудно, а может быть, и невозможно.
КЛАСС ОБОЛОЧКОСЕМЕННЫЕ (CHLAMYDOSPERMATOPSIDA)
Этот своеобразный класс включает 3 порядка — гнетовые, вельвичиевые, эфедровые. История и происхождение этой группы неизвестны, так как палеоботанический материал отсутствует. Своеобразие этого класса заключается прежде всего в строении репродуктивных органов, а именно: 1) в основании микро- и мегастробилов находится покров из одной или нескольких пар чешуевидных листьев; этот покров остается при семенах, поэтому этот класс называется оболочкосеменные, или покровосеменные (иногда в микростробилах обнаруживаются недоразвитые семязачатки, которые одними авторами рассматриваются как рудименты ранее обоеполых цветков, а другими — как вторичное объединение микро- и мегастробилов); 2) уникальное для голосеменных дихотомическое ветвление системы стробилов; 3) наличие сильно оттянутой микропиллярной трубки; 4) значительная редукция женского гамето-фита, который в своем строении сопоставим с зародышевым мешком покрытосеменных; 5) сильно редуцированный мужской гаметофит, приближающийся по строению к пылинке покрытосеменных; 6) верхушечное положение семени; 7) иногда наблюдается явление, сходное с двойным оплодотворением цветковых; 8) в древесине кроме трахеид имеются сосуды, аналогичные сосудам цветковых, но формирующиеся по-иному. Все эти особенности оболочкосеменных легли в основу выведения цветковых из гнетовых согласно псевданциевой теории, созданной Веттштейном.
ПОРЯДОК ЭФЕДРОВЫЕ (Ephedrales)
Этот порядок включает одно семейство Ephedraceae с единственным родом эфедра, или кузьмичева трава (Ephedra).. Из-за внешнего сходства с хвойными род получил также название хвойник. Ефедра объединяет 40 видов, приуроченных к пустынным, скалистым и степным сообществам Средиземноморья, Азии, Америки. Она представляет собой небольшой, обильно ветвящийся кустарник высотой до 1—1,5 м. Некоторые южноамериканские виды достигают высоты 6—8 м и имеют вид небольших деревьев. На их зеленых ребристых стеблях супротивно или мутовчато располагаются сильно редуцированные чешуевидные листья буроватого цвета, которые срастаются основаниями. Функцию фотосинтеза выполняют молодые стебли, в связи с чем под сильно кутинизированной эпидермой развита мощная хлоренхима.
Эфедра — растение двудомное. На мужских экземплярах в узлах возникают обильно ветвящиеся собрания констробилов. Каждый констробил имеет короткую ось, на которой располагается от 2 до 8 пар чешуевидных листьев. Нижние листья стерильные, а в пазухах верхних формируются просто устроенные микростробилы. Каждый микростробил состоит из пары чешуи, сросшихся в основании и именуемых покровом, или околоцветником. В центре располагается орган, напоминающий тычинки. Он имеет колонку, в которую входят 2 жилки, а на ее вершине формируется пара двугнездных микросинангиев. Нередко колонка бывает раздвоена до середины или до основания, при этом в каждое разветвление входит жилка. Поэтому колонку рассматривают как результат срастания двух микроспорангиофоров с 4 мик--роспорангиями. Микроспоры начинают прорастать внутри спорангия. Гаметофит сильно редуцирован; после первого деления вычленяется одна маленькая проталлиальная клетка, затем образуется ядро второй неоформившейся про таллиальной клетки и антеридиальная инициаль. Ядро ее делится с образованием 2 ядер: одно принадлежит антеридиальной, а другое — сифоноген-ной клеткам, которые также не отделяются перегородками. Вслед за этим ядро антеридиальной клетки делится еще раз с образованием 2 ядер неоформившихся клеток — стерильной и спермагенной. Таким образам, в общей цитоплазме находится 3 ядра неразделенных перегородками клеток — спермагенной, сифоногенной и стерильной.