Головна ⇒ 📌Біологія ⇒ Загальна характеристика хвойних

Загальна характеристика хвойних

Розділ 2. РІЗНОМАНІТНІСТЬ РОСЛИН

Тема 5. ГОЛОНАСІННІ

39. Загальна характеристика хвойних

З вітром весняним сосна розмовляла, вічнозелена сосна.

Там я ходила і все вислухала, що говорила вона.

Леся Українка

Краса, тендітність і велич хвойних рослин справляє незабутнє враження на митців (іл. 39.1). У яких художніх творах, картинах ви бачили хвойні рослини?

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Хвойні, або шишконосні, – найчисленніша, найпоширеніша та найважливіша група серед сучасних голонасінних, представники якої добре відомі жителям

помірних і холодних широт. Хвойні – вічнозелені дерева та кущі. Таку назву вони отримали через голчасті листки, які називають хвоєю. Хвоя буває довгою (сосна) і короткою (ялина), розміщена на пагонах по одній або зібрана в пучки. А шишконосними їх називають через шишки, у яких у хвойних знаходяться насінні зачатки. Шишки досить різноманітні за формою та розмірами.

Розмножуються хвойні насінням, яке утворюється в шишках. Хвойні зазвичай однодомні рослини. Вони є вітрозапильними рослинами, тому ростуть великими групами, що сприяє кращому запиленню та утворенню більшої кількості насіння. Природне вегетативне розмноження

у хвойних відсутнє, але людина навчилася розмножувати їх вегетативно, укорінюючи живці за допомогою речовин, що сприяють укоріненню (наприклад кипариси).

Хвойні поширені в теплих, помірних і холодних областях земної кулі, але більшість – у Північній півкулі. Найпоширенішими є сосни та ялини (іл. 39.2). Широковідомими є: модрина, ялиця, кедр, кипарис, туя, тис тощо.

Іл. 39.1. Монастирський А. І. Ріка Прут. 1955

Іл. 39.2. Ялина Дугласа досягає 90 м заввишки

Іл. 39.4 Розріз хвої під мікроскопом, де добре видно просвіти смоляних ходів

Які особливості будови та життєдіяльності характерні хвойним?

Хвойні сягають 100-120 м висоти й до 10-16 м у діаметрі, можуть жити 2000-3000 років і більше. Однак найдовший вік (до 5000 років) має сосна довговічна, яка росте в гірських лісах Каліфорнії. Хвойним властивий верхівковий ріст, тобто вони ростуть у висоту тільки верхівками. Гілки цих рослин розташовуються кільцями. Щороку утворюється одне кільце. За кількістю цих кілець можна підрахувати вік рослини. Хвойні мають два типи пагонів. Так, у ялини, ялиці, тису пагони тільки видовжені. У сосни, модрини, кедра є як видовжені, так і вкорочені пагони; листки при цьому розміщуються на вкорочених пагонах. Стовбур представлений в основному деревиною, у якій часто містяться смоляні ходи – спеціалізована тканина, клітини якої заповнені смолами, бальзамами, ефірними оліями.

Листки в більшості голонасінних – багаторічні, шкірясті, лінійні, мають вигляд лусок або голок. Голчасті листки називають хвоєю (звідки й одна з назв цих рослин). На поперечному розрізі хвоя плоска, дво – або тригранна. Зверху листок укритий покривною тканиною. Під нею знаходиться шар клітин із потовщеними стінками, який захищає внутрішні клітини від висихання. Далі розташовуються фотосинтезуюча та провідна тканини. Є в листках і смоляні ходи (іл. 39.4).

Остаточно не встановлено, від яких саме рослин походять голонасінні. Проте більшість учених схиляється до думки, що вони виникли від вимерлих папоротеподібних. Перші голонасінні зовні були дуже схожі на папоротеподібні, через що їх називають насінними папоротями. Саме ці рослини й дали початок усім групам сучасних голонасінних. Одні з них представлені незначною кількістю чи навіть одним видом (гінкгові), інші є досить численними (хвойні). Насінні папороті дали початок також покритонасінним.

Як відбувається розмноження хвойних?

Органом розмноження та утворення насіння у хвойних є шишка. Здебільшого шишка має вісь з двома типами луски: покривні та насінні. Ці луски є, очевидно, видозміненими листками, які або дерев’яніють, або стають м’ясистими чи шкірястими. Пилкові мішки (спорангії) у хвойних зібрані в стробіли, а насінні зачатки – у шишки (звідки друга назва цих голонасінних). Пилок у хвойних часто має повітряні камери, що сприяє розсіюванню його вітром. Насіння нерідко має крилоподібні додатки. Це пристосування до його поширення. Шишки утворюються весною на верхівках сьогорічних пагонів, а пилкові мішки скупчені при основі річних пагонів. Вони мають жовтуватий колір. Після достигання і розсіювання пилку пилкові мішки опадають. Зазвичай шишки тверді (сосна), шкірясті (ялина), рідше лускаті (туя), іноді бувають соковитими (тис, яловець) і тоді їх називають шишкоягодами. Шишки першого року життя до запилення насінних зачатків мають червонуватий колір і м’які на дотик. Після того, як за допомогою вітру пилок потрапляє на шишку, луски шишки закриваються. Шишка дерев’яніє, стає зеленою і загинається до осі пагона. Пилкове зерно деякий час (зазвичай до півроку) знаходиться на верхівці насінного зачатка, а потім проростає. Пилкова трубка, яка при цьому утворюється, росте дуже повільно й потрапляє до яйцеклітини лише через 12-15 місяців із часу запилення, коли й відбувається запліднення. У подальшому із зиготи утворюється зародок насінини, з покривів насінного зачатка – насінна шкірка, а в клітинах ендосперму накопичується запас поживних речовин. Так формується насінина. Насіння дозріває наприкінці другого літа після запилення. У міру дозрівання шишка розростається. Коли ж насінина дозріває, вона із зеленої стає бурою. У дозрілої бурої шишки взимку чи на початку весни луски відхиляються, насіння висипається. Завдяки крилоподібному виросту воно добре поширюється вітром. Висипання насіння відбувається на третій рік після запилення. Отже, хвойні розмножуються насінням, яке утворюється з насінних зачатків після запліднення (іл. 39.5).

Які особливості поширення хвойних?

Хвойні поширені в обох півкулях Землі. Вони утворюють ліси на великих територіях Північної Євразії та Північної Америки. Хвойні ліси помірних широт Північної півкулі називають тайгою. Тайга Північної Євразії та Північної Америки відрізняється за складом хвойних дерев. У лісах Євразії переважають ялини, ялиці, модрини. А в лісах Північної Америки – тсуги, сосни, ялиці. У Південній півкулі хвойних найбільше в помірних областях Нової Зеландії, Австралії та Південної Америки. Тут поширені араукарії, подокарпуси й агатіси, які в нас можна побачити тільки в оранжереях. Хвойних немає тільки в Арктиці й Антарктиді. Близько 90% лісів земної кулі складаються або лише з хвойних, або з хвойних і листяних дерев. Найбільша кількість видів сосни, ялиці, ялини та модрини спостерігається навколо Тихого океану, особливо в Китаї. Це пояснюється тим, що клімат в зоні Тихого океану змінювався найменше з тих часів, коли хвойні процвітали, тобто цю територію можна назвати “колискою” хвойних.

Іл. 39.5. Розмноження сосни звичайної: 1 – гілка з шишками; 2 – пилковий мішок; 3 – пилкове зерно; 4 – шишка з насінними зачатками; 5 – розріз шишки з насінними зачатками; 6 – запилена шишка; 7 – достигла шишка; 8 – насінина з крилатим придатком;

9 – проросток