Близько 300 000 000 лет назад на Землі з'явилися перші голонасінні рослини. Їхні нащадки поширилися по всій північній півкулі - від тропіків до північного полярного кола. Хвойні ліси складають близько третини рослинного покриву Північної Америки, приблизно чверть - в Європі і Азії. Голонасінні ростуть в змішаних лісах, зустрічаються в тундрі. І в субтропіках можна зустріти рослини цієї групи: кипариси і саговники. Голонасінні рослини - це в основному потужні вічнозелені дерева і чагарники, рідко - ліани. Сосна і кедр мають висоту до 40 - 60 м, але «чемпіоном» є секвойя вічнозелена, висота якої сягає 112 м.
Біологи вважають, що поява голонасінних рослин за важливістю порівнюється з переходом рослин до життя на суші. Вищі спорові рослини самим своїм існуванням довели, що до середи суші можна пристосуватися і вижити. Голонасінні рослини не просто вижили, вони зіграли видатну роль в розвитку рослинного світу Землі. Які пристосування допомогли цим рослинам увійти в число переможців в боротьбі з труднощами життя на суші?
Перш за все, це зміни в способі статевого розмноження, що відрізняють голонасінні рослини від вищих спорових рослин.
Частина слова «- насінні» в назві означає, що ці рослини розмножуються допомогою насіння. Основною частиною насіння є зародок. У насінні міститься запас поживних речовин, необхідних для його проростання. Насіннєва шкірка надійно охороняє зародок і поживні речовини насіння від несприятливих впливів навколишнього середовища.
Відокремившись від «батька», насіння можуть бути перенесені вітром на велику відстань. Потрапивши в грунт, воно може перебувати в ній «в стані спокою» довгий час, поки умови для проростання не стануть сприятливими. Для проростання насіння не потрібна допомога рослини - «батька» в освіті поживних речовин. Тому насіння можна вважати найбільш вдалим пристосуванням не тільки для поширення рослин, але для розмноження.
Істотно відрізняється і життєвий цикл голонасінних рослин. Згадаймо - суперечки спорових рослин, потрапляючи в грунт, проростають і дають життя окремим, незалежним від спорофіта, рослинам - гаметофіту. Спори утворюються і уголонасінних рослин. Розгляньте гілку сосни, ви побачите на ній маленькі шишки - жіночі, і великі шишки - чоловічі. У них містяться спорангії. У спорангіях чоловічих шишок утворюються чоловічі суперечки, а жіночих шишках - жіночі, що схоже на утворення спор в хвощів.
Однак, на відміну від хвоща, суперечки сосни не потрапляють в грунт. Вони залишаються в спорангіях, де і формуються чоловічі та жіночі гаметофіту. Захищені щільними лусочками шишок, гаметофити розвиваються на дереві-спорофите, використовуючи його поживні речовини.
Гаметофіти сосни дуже малі - вони складаються всього з декількох клітин. У жіночий гаметофіт утворюються статеві органи, де формуються яйцеклітини. Чоловічі гаметофити - їх ще називають пилковими зернами - складаються з двох клітин. Одна з них утворює чоловічу гамету. Пилкові зерна розносяться вітром. Тільки деякі з них зможуть потрапити на жіночі шишки, тому у сосни утворюється величезна кількість пилку.
Пилкові зерно проникає між лусочками шишки до жіночого гаметофіту. Пройде майже рік, перш ніж чоловіча гамета зіллється з жіночою. Для цього чоловічому гаметофіту потрібно виконати велику роботу - одна з його клітин виростає і проникає в жіночий гаметофіт. По ній чоловіча гамета «допливає» до яйцеклітини і відбувається запліднення. З зиготи формується зародок - початок життя нового рослини-спорофіта. Зародок і тканини жіночого гаметофіта і спорангия, що його оточують, утворюють насіння. Насіння дозріває в осередках шишок, де їх надійно оберігають лусочки.
Надійність кожного етапу життєвого циклу уголонасінних значно вище, ніж у вищих спорових. Гаметофіти сосни розвиваються на потужному спорофите, отримуючи від нього готові органічні речовини, вони захищені лусочками його шишок.
Перенесення пилку до жіночого гаметофіту відбувається в повітряному середовищі вітром. Трубка, проростає, надійно «доставляє» чоловічу гамету до жіночого. Запліднення уголонасінних рослин не залежить від того, у вологому середовищі росте рослина, піде в потрібний момент дощ, випаде роса, - воно відбувається при будь-якій погоді.
Зародок захищений тканинами гаметофіту і спорофіта. У насінні, що сформувалося, є запас поживних речовин. Насіння поширюються вітром на великі відстані. Вони проростають і згодом стають потужними деревами-Спорофит.
У кого більше шансів залишити після себе потомство - у сосни або в хвоща, в вищих спорових або уголонасінних рослин? Безумовно, у голонасінних рослини! Яким рослинам простіше поширюватися, захоплюючи величезні території? На це питання можна відповісти самі.
Успіх голонасінних рослин в освоєнні просторів суші обумовлені змінами в будові їх вегетативних органів. Для дерев, піднімають свою крону на велику висоту, важливо, щоб її постачання водою було безперебійним, а до коріння доходила достатню кількість речовин, що утворилися в листах крони. Тому уголонасінних рослин набагато краще розвинена система провідних тканин.