Голосеменные растения ведут свою историю со времен палеофита. Именно для древней истории растений характерно широкое распространение споровых. Они были основными представителями флоры. Период поздней перми приносит в растительный мир серьезные изменения: на смену эре каменноугольных болот с их флорой приходит время совершенно других растений. Голосеменные растения особенно бурно развиваются и занимают ведущие позиции в период мезозоя.
Появление этой группы растений стало прогрессивным шагом в эволюционном процессе. Существовавшим ранее папоротниковым в процессе размножения требовалась водная среда. Спора, попадая из спорангия в увлажненную почву, прорастала заростком с половыми органами. Если растение при развитии образует разные споры, то из них развиваются два заростка: один с женскими, а другой с мужскими органами. Далее, чтобы произошел процесс оплодотворения, архегония – женская половая клетка – должна соединиться с мужской половой клеткой, при этом обязательным условием является наличие воды. Именно этот аргумент указывает на то, что существовавшие ранее папоротники и псилофиты произошли от растений водных. Эта же особенность существенно ограничивала распространение растений – произрастание могло происходить только в местах с повышенной влажностью.
Новая же группа потеряла зависимость от наличия или отсутствия воды. А размножение голосеменных растений происходит следующим образом: ветер разносит пыльцу, и развитие семени происходит прямо на материнском экземпляре. Но это не единственное преимущество данной группы. Если спора представляет лишь 1 клетку, запас питательных веществ которой ограничен, то семя, как образование уже многоклеточное, обеспечено запасом веществ, жизненно необходимых при развитии зародыша. Кроме того, наличие семенных чешуек для зародыша является естественной надежной защитой от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Эти новые особенности строения имели важное значение для эволюции флоры; голосеменные растения получили улучшенные условия для размножения и сохранения.
Сегодня эти растения выделяются учеными в отдельный класс. А вся история их развития доказывает, что покрытосеменные произошли именно от голосеменных. Все представители этой группы (голосеменные растения) распределяются на четыре отдела: гинкговидные, гнетовидные, саговниковидные, хвойные.
Что же объединяет эта группа? Каковы признаки голосеменных растений? Все они являются кустарниками или деревьями, очень часто огромного размера. Одни, сильноветвящиеся, отличаются большим количеством мелких листочков (могут быть чешуевидными). Другие, напротив, слаборазветвленные, но с огромными перистыми листьями. Ксилема без сосудов, а флоэма без клетки-спутницы – еще один признак, свойственный большинству голосеменных растений. Они являются разноспоровыми. Форма, размер и строение микро- и макроспорофилл очень разнятся. Свободный рост на обычном побеге – у примитивного семенного папоротника, на стробилах (укороченные побеги) – у любого другого голосеменного растения.
Пыльцевые поры или пылинки – это микроспоры, место развития которых – пыльцевой мешок. Именно их переносит ветер к женскому гаметофиту. В семязачатке получает развитие уже мегаспора. При оплодотворении мужской гаметой семязачаток становится семенем. Отличительная особенность женского гаметофита – устойчивость к обезвоживанию. Семя окружено питательным запасом, который зигота использует в процессе прорастания, а до наступления благоприятных условий семя остается в спокойном состоянии. Плод не образуется, но семя способно к развитию различных приспособлений.
