Голосеменные

Голосеменные представлены преимущественно древовидными вечнозелеными (кроме лиственницы) растениями, а так же кустарниками, травянистые формы отсутствуют.
Листья видоизменены в хвоинки, за исключением дерева Гинкго.

Хвоя содержит небольшое количество устьиц, а так же покрыта воскообразным защитным слоем, что позволяет еще больше уменьшить транспирация (испарение воды), защитить от неблагоприятных условий окружающей среды и расширить ареал обитания от северных областей до тропического климата и пустынь. Хвойные растения распространены практически повсеместно на всём земном шаре.
Размножение семенное. Семена располагаются в шишках (мужских и женских).
Семяпочки и развивающиеся из них семена не имеют, в отличие от покрытосеменных, замкнутого вместилища, отсюда и название - голосеменные. Для размножения не нужна капельно-жидкая вода!
Древесина прочная, состоит преимущественно из механической ткани, что дало ей широкое применение в кораблестроении. Древесина большинства видов лишена настоящих сосудов, вместо них её пронизывают каналы, заполненные смолой (кроме гинкго).

Мужские шишки образуются у основания веток весной, желтоватого цвета. Каждая шишка имеет ось, к которой спирально крепятся микроспорофиллы (аналог тычинок), которые имеют по два пальцевые мешка - микроспорангии.
В микроспорангиях имеются диплоидные материнские клетки, ищ которые весной в результате мейоза образуются галоидные микроскопы.
Микроспора одноядерная, покрыта двумя оболочками: внутренней (интиной) и внешней (экзиной), и несет два воздухоносных мешка. Далее микроспора начинает делиться, таким образом она преобразуется в заросток, но при этом не покидает микроспорангий. Ядро микроспоры делится, и образуются 2 клетки: одна со временем исчезает, а из другой в результате митоза образуется антеридиальная клетка, из которой образуются спермии - мужские половые клетки и более крупная вегетативная клетка, из которой развивается пыльцевая трубка.

Микроспорангии -> микроспора -> заросток -> антеридиальная клетка -> спермии (мужские гаметы) + вегетативная клетка (из нее образуется пальцевая трубка).

Таким образом, у голосеменных образуется пыльца, которая является мужским гаметофитом.

При вскрытии пыльцевого мешка пыльца высыпается наружу и летит к женской шишке. Воздушные мешки облегчают перенос пыльцы ветром. Затем следует опыление и дальнейшее развитие происходит на женских шишках внутри семязачатка.

Женские шишки расположены на кончиках ветвей, на верхушках молодых побегов, небольшого размера, красноватого цвета.

Женская шишка - это группа укороченных видоизмененный боковых побегов, состоящая из наружных - кроющих чешуй, под которыми располагаются семенные чешуи. У основания семенной чешуи находятся два семязачатка.
Молодой семязачаток состоит из нуцеллуса и интегумента.
Нуцеллус - это мегаспорангий, он срастается с интегументом. Лишь около вершины, обращённой к оси шишки, интегумент имеет отверстие - микропиле или пыльцевход.

В начале развития семязачатка нуцеллус состоит из однородных диплоидных клеток.
Затем, в средней части обособляется одна материнская - археспориальная клетка, которая делится мейозом с образованием четырёх галоидных мегаспор. Далее, три из них отмирают, а одна остаётся способной к развитию. Эта мегаспора многократно делится митозом, в результате чего образуется новая ткань - эндосперм - женский гаметофит.

Из двух наружных клеток эндосперм, ориентированных к микропиле, образуются два архегония - женские органы полового размножения.

С помощью ветра и воздушных мешков пыльца из мужских шишек переносится на семязачатки. Улавливается пыльца каплями густой жидкости, заполняющей пространство между нуцеллусом и интегументом. выступающей через микропиле.
Эта жидкость, подсыхая, затягивает пыльцу внутрь семязачатка на нуцеллус (в пальцевую камеру).

После опыления микропиле зарастает. чешуйки женской шишки смыкаются и мужской гаметофит продолжает своё развитие на мегаспорангии.

Экзина лопается, и вегетативная клетка, окруженная интиной, развивается в пальцевую трубку, которая внедряется в ткань нуцеллуса и растет в направлении архегония.

Антеридиальная клетка делится и образует две клетки - клетку-ножку и генеративную клетку (спермагенную). Генеративная клетка перемещается в пальцевую трубку, по которой достигает архегония.
Образование из спермагенной клетки двух спермиев, лишенных жгутиков, происходит непосредственно перед оплодотворением.
Один из спермиев сливается с ядром яйцеклетки - образуется зигота, а второй отмирает, как и второй архегоний.
От опыления до оплодотворения проходит около 13 месяцев.
Из зиготы развивается зародыш. Рост и развитие зародыша происходит за счёт запаса питательных веществ эндосперма.

Хвойные леса - это основа многих биоценозов, играют значительную водоохранную роль.
Древесину используют, как строительный материал, топливо, из хвои пихты получают эфирное масло для производства лаков. В ветвях пихты содержится борное - исходный продукт для получения камфоры. Из сосны сибирской получают скипидар и канифоль, из кедровых орешков - масло.