Многообразие голосеменных

Сегодня на уроке мы изучали растения отдела Голосеменные, познакомимся с их многообразием, значением в природе и жизни человека.

Задание: заполните таблицу о значении хвойных растений в природе и жизни человека.

Название хвойного растения	Значение в природе	Значение в жизни человека
Сосна обыкновенная
Сосна сибирская
Ель европейская
Пихта сибирская
Лиственница

Систематика голосеменных растений. Отдел голосеменных растений объединяет около 800 видов, относящихся к 80 родам. К ныне живущим  голосеменным относятся четыре класса: саговниковые, гнетовые, гинкговые и хвойные.

Саговник из Сухумского ботанического сада, фото сделала этим летом.

        Род Саговник (Cycadopsida) – включает 20 тропических видов. Они появились ещё в каменноугольном периоде, расцвет их приходится на эпоху динозавров. Внешне это пальмовидные деревья от 1 – 7 м  (редко до 20 м) в высоту. На верхушках стеблей развиваются огромные, иногда метровые разнополые шишки (по научному шишки голосеменных называют стробилами). Семена обычно крупные, сочные, съедобные,  нередко жёлтые, красные и оранжевые. У нас один вид выращивают в садах и парках Черноморского побережья. В стволах многих саговников накапливается крахмал, из которого делают ценный продукт – саго. Молодые листья некоторых саговников едят в свежем или варёном виде, подобно овощам.

        Гнетовые (Gnetopsida) включает 3 рода, 70 видов.

Примечательна вельвичия удивительная из пустыни Намиб в Юго-Западной Африке, где дождь может  не выпадать по году. Растение вельвичии напоминает низкий и толстый (до  1,2 м в поперечнике) пень, от которого отходят всего два лентовидных листа до 6 м в длину, и 1,8 м в ширину (на ощупь похожие на доски). Листья вельвичии никогда не опадают – растут и растут годами, веками, тысячелетиями. С помощью метода радиоактивного углерода установили, что возраст одной из вельвичий две тысячи лет. Растение было открыто в 1860 году немецким ботаником Фридрихом Вельвичем.

       В пору цветения в пазухах листьев распускаются цветы, венчиком окаймляющие ствол сверху. Опыляют вельвичию клопы. Из цветков образуются затем малиновые шишки, похожие на еловые. Это растение взято под охрану как уникальное и неповторимое.

      

Эфедра (Ephedra) растёт в районах сухих степей и пустынь Азии, Европы и Америки. Жизненные формы: лианы и кустарники. Внешне они похожи на хвощи, у них такие же чешуевидные листья и зелёные стебли. Из них добывают ценный медицинский препарат эфедрин, используемый при лечении сердечно – сосудистых заболеваний и противоастматический препарат. Семена сочные, оранжево – красные съедобны (степная малина). 

       Гинкговые (Ginkgoopsida) представлен одним видом – гинкго двулопастным (Ginkgo biloda). Реликт мезозойской эры, «живое ископаемое»  – гинкго двулопастный, высокое дерево с красивыми вееровидными листьями. В естественных условиях это дерево сохранилось лишь на небольшой территории в Восточном Китае. Дерево достигает 30 м в высоту и 3 м в диаметре, относится к числу листопадных голосеменных. Само слово «гинкго» в переводе с японского означает «серебряный абрикос». Растение образует семена с сонной жёлтой мякотью, похожие на сливы, съедобны и, несмотря на неприятный запах масляной кислоты, высоко ценятся в восточной кухне.

       Экстракт листьев гинкго улучшает мозговое кровообращение, повышает устойчивость клеток к гипоксии. Кроме того, экспериментально установлено его противовоспалительное и противоаллергическое действие. Он предотвращает тромбообразование, понижая вязкость крови.

 Огромные деревья секвойи высотой более 100 м и толщиной до 10 м были обнаружены в 1831 году в Калифорнии.

       Старый секвойевый лес имеет своеобразный вид: насаждение как бы состоит из огромных коричневых стволов – колонн с вознесёнными ввысь и еле видимыми кронами. Естественные секвойевые леса произрастают в западных районах Северной Америки на высоте от 100 – 1200 до 2000 – 2500 м над уровнем моря. Этот район в 1890 году был объявлен национальным парком.

       На пнях некоторых погибших секвой сооружали танцевальные площадки, где одновременно танцевали по нескольку пар людей.

       В одном из таких деревьев, растущем в Йосемитском парке, был пробит тоннель, через который свободно проезжали автомобили.

        Голосеменные растения в нашей стране в основном представлены Хвойными (Pinopsida) - 560 видов и 55 родов.

      Род сосна (Pinus) – включает 100 видов. Сосновых лесов в России более 116 млн. га. Деревья, достигающие сорокаметровой высоты (а бывают и восьмидесятиметровые). Сосны экономно расходуют влагу, встречаются иногда на скалах, стойко переносят сильные ветры, низкое плодородие почвы. Только одно пугает сосну - темнота. Ей надо много света. Как и у других светолюбивых растений, у сосны ажурная крона, хорошо пропускающая солнечные лучи. Поэтому сосновый лес светлый.

        Благодаря мощным, длинным и разветвлённым корням сосна скрепляет сыпучие пески дюн на морском побережье, не даёт весенним паводкам и дождевым потокам размывать почву. Сосны – хранители вод, под их сенью не высыхают и не мелеют реки.

       Как говорили в старину: «Где сосна взошла, там и в дело пошла». А дел для неё всегда хватало. Древесина сосны прочная, используется в виде круглого леса (столбы, брёвна). В распиленном виде (балки, брусья, доски, тёс).  Используется для постройки домов, в судостроении, вагоностроении, мебельном производстве. Древесина при перегонке даёт скипидар, сосновый дёготь, смолу, канифоль.

       В хвое сосны содержатся эфирные масла, дубильные вещества, ряд микроэлементов, витамины.

       Даже сосновый воздух – драгоценность. У сосны есть способность очищать воздух от бактерий.

        Сосна сибирская (Pinus sibirica) отличается от сосны обыкновенной тем, что в пучке у них по пять хвоинок, а не по две.

       Достигает 35 м в высоту и 1,5 м в диаметре. Кора у них буровато – серая, шишки крупные – 8 – 13 см в длину и 5 – 8 см в ширину.  

      Древесина лёгкая, прочная высоко ценится как строительный и поделочный материал. Только древесина кедра используется для производства карандашных палочек. Обладая превосходными резонансными качествами, кедровая древесина применяется при изготовлении музыкальных инструментов, в частности роялей.

 Хвоя кедра используется для получения витаминов, для приготовления лечебных экстрактов. Семена тёмно – бурые граненые, орешки до 1 см в диаметре.

       Семена кедра – питательное лакомство не только для людей, но и для  животных (птиц, бурундуков, белок, соболей, медведей). «Где нет кедра,- говорят охотники, - там нет и соболя». Кедровые орешки не только вкусны, но и полезны: их ядра содержат 28% масла, а также белки, крахмал, витамины и микроэлементы.

       В Сибири это дерево называют не только кормильцем, но и врачевателем. В кедровых лесах воздух практически стерилен – эфирные масла, содержащиеся в хвое, уничтожают микробов.        

       Ель сибирская (Picea obovata) распространена от Скандинавии до побережья Охотского моря. Высокой и стройной она вырастает лишь в том случае, если её самая верхняя почка развивается нормально. Ель растёт всю жизнь. И каждый год отрастает прямой однолетний побег. Если у молодого дерева эта почка была повреждена или срезан побег, на котором она находилась, рост главного стебля прекращается, ветви непомерно толстеют, изгибаются.

       Лакомятся семенами ели дятлы, мышевидные грызуны, белки и многие другие обитатели лесов, парков, скверов.

       Главная ценность ели – её древесина. Мягкая, лёгкая, малосмолистая древесина, однородного белого цвета, волокна распределены равномерно. Поэтому музыкальные инструменты, изготовленные из ели обладают изумительным звуком и резонансом. Самые лучшие скрипки, в том числе и инструменты знаменитых итальянцев Амати и Страдивари, изготовлены из ели. Используется в целлюлозно-бумажной промышленности, судостроении, столярном производстве, строительстве, для получения искусственного шёлка.       Из еловой живицы поучают скипидар и канифоль.

       Пихта сибирская (Abies sibirica) распространена почти по всему Российскому Северу. Любит плодородные и незаболоченные почвы, холодостойка и теневынослива, чувствительна к запылённости загазованности воздуха. Живёт до 300 лет.

       Самое главное отличие пихты от других хвойных деревьев – это, пожалуй, листья. Только издалека они похожи на иголки – хвоинки. Но это узкие, 1,5 – 2 миллиметра плоские листочки. На разных побегах они разные. На побегах, где нет шишек, они слегка вогнуты. На побегах с шишками листья четырёхгранные с беловатыми полосками.

       Лёгкая и мягкая древесина служит сырьём для изготовления бумаги, представляет собой неплохой строительный материал. Из ветвей с хвоей получают эфирное масло для производства  лекарственного препарата камфары и всевозможных кремов, зубной пасты  и др. Пихтовая смола преломляет лучи света, это её свойство нашло применение для склеивания оптических стёкол в микроскопах, биноклях.

       Лиственница (Larix sibirica) включает 16 видов. Дерево достигает  высоты 30- 40 метров.

       Кора у молодых лиственниц гладкая, но с возрастом покрывается трещинками. Хвоинки однолетние, мягкие, узкие; расположены спирально на удлинённых побегах и пучками на укороченных. Возраст отдельных лиственниц достигает 900 лет, но чаще 300 лет.

       Древесина имеет хорошие механические свойства, очень тяжёлая, трудна для обработки, склонна к растрескиванию. Практически не подвергается гниению. Используется при возведении гидротехнических сооружений, в судостроении. Именно из высоко прочной и хорошо противостоящей гниению древесины лиственницы были построены в Древнем Риме амфитеатры. В Венеции дома строились на лиственничных сваях, и они,  пробыв в одной среде полтысячи лет, начали разрушаться только в настоящее время.

       Кажется, какое отношение имеют к лиственнице шёлковые ткани, виноградный сахар, целлофан, спирт, уксусная кислота, красители, сургуч, удобрения, корма и многие другие изделия? Оказывается, самое непосредственное. Но при помощи химических превращений.

       В настоящее время из лиственницы получают лекарственные препараты, укрепляющие хрупкие  капилляры при лечении гипертонической болезни

Выстроились в ряд кипарисы Нового Афона, фото 2013 г.

       Кипарис  вечнозелёный (Cupressus sempervirens) – могучее дерево 30 – метровой высоты с густой кроной из тянущихся вверх ветвей с мелкими, чешуевидными сизо – зелёными листочками и шишками – шариками. Древесина кипариса содержит эфирные масла, убивающая микробов, отпугивает насекомых. Древесина гниёт очень медленно и сохраняет нетленным предмет, положенный в посуду или ящик из неё. В кипарисовых гробах хоронили людей знатного рода.

        Кипарис житель южных стран, не терпящий морозов. Вблизи границ России он растёт лишь на Черноморском побережье Кавказа и в Крыму, куда впервые был привезён греками, а широко распространился уже в XVIII в. благодаря заботам князя Григория Потёмкина Таврического.

       Всего же семейство кипарисовых включает 19 родов и более 130 видов, к которым принадлежит не только кипарисы, но также туя и можжевельник.

       Род можжевельник (Juniperus)  включает 60 видов.

Вид можжевельник обыкновенный имеет тонкий ствол, конусообразную вечнозелёную крону. У можжевельника хвоинки расположены редко, но по три. На его ветвях не шишки, а висячие на короткой ножке ягоды – видоизменённые шишки. Они имеют сладковато – пряный вкус. Ягоды можжевельника используют в кулинарии и медицине. Хвоя и шишки можжевельника обладают дезинфицирующим, противомикробным действием. Из древесины можжевельника люди изготавливают искусственный мрамор, который невозможно отличить от настоящего. Применяется можжевельник и для изготовления различных сувениров, посуды и лекарств.

       В можжевеловом лесу  за сутки растения выделяют до 30 кг фитонцидов. Воздух в хвойных лесах практически стерилен.