Довідник з біології

РОСЛИНИ

НАДЦАРСТВО ЕУКАРІОТИ

ЦАРСТВО РОСЛИНИ

ПІДЦАРСТВО ВИЩІ РОСЛИНИ

ВІДДІЛ ГОЛОНАСІННІ.

У відділі голонасінних рослин виділяють шість класів: насінні папороті, саговникові, бенетитові, гнетові, гінкгові, хвойні. З них класи насінних папоротей і бенетитових повністю вимерли.

Найбільш широко голонасінні рослини були поширені в кінці палеозойської і в мезозойську еру. До кінця мезозою групи більшості голонасінних вимерли. Голонасінні налічують близько 720 видів, які живуть нині. Не дивлячись на відносно невелике число видів, вони широко розповсюджені, особливо в північній півкулі, де утворюють великі масиви хвойних лісів.

Голонасінні репрезентовані чагарниками та деревами. Оскільки зі всіх голонасінних найбільш поширені хвойні, то в помірній зоні — це майже єдині представники відділу.

І в природі, і в житті людини хвойні займають друге місце після квіткових рослин. Їх налічується близько 560 видів. Такі добре відомі рослини, як сосна, ялина (смерека), ялиця, модрина, кедр, кипарис, ялівець, відносяться до хвойних. Широко поширена у нас назва сибірський кедр стосується сосни сибірської. Види роду кедр населяють країни Середземномор'я (у тому числі ліванський кедр), один вид — у Гімалаях.

Коренева система хвойних стрижнева, дуже добре розвинена. Крім довгих коренів, головних або бічних, є короткі дрібні й дуже галузисті бічні, як правило з мікоризою. Додаткових коренів немає. Форма кореневої системи залежить від типу ґрунту. Так, на піску, наприклад, у сосни крім глибоких коренів розростаються численні поверхневі корені. На болотах у неї лише поверхневі корені. Стовбур включає кору, деревину й слабко виражений стрижень. В старих стовбурах стрижень ледве помітний. Деревина містить дуже мало паренхіми й на 90-95 % складається із провідної тканини — трахеїд. Трахеїди — мертві клітини з товстими стінами завдовжки 1-4 мм., а завширшки — десяті або соті частки міліметра. Фільтрація рідини за допомогою трахеїтів здійснюється через пори, найбільше число яких зосереджено на кінцях трахеїтів, в місцях з'єднання клітин. Як в корі, так і деревині хвойних міститься багато смолянистих ходів (каналів). Вони складаються з подовжених міжклітинних просторів, заповнених ефірними маслами, смолою, що виділяються вистилаючими канал клітинами одношарового епітелію.

У більшості хвойних у стовбурі є кільця приросту деревини. Вони утворюються, як і у квіткових рослин, у результаті сезонної періодичності у діяльності камбію. За числом кілець на зрізі дерева можна визначити його вік.

Листя хвойних дуже своєрідне. У листопадних видів (модрина і деякі інші) листя м'яке, пласке, розташовується спірально або пучками. У більшості хвойних листя вічнозелене, жорстке, голчатої форми і дуже різної довжини. Так, у північноамериканської сосни болотяної вони досягають 45 см. у довжину. Вони покриті шаром кутикули, клітини епідерми мають сильно потовщені стінки. Під епідермою лежить 1-3 шари товстостінних клітин, які відіграють роль своєрідного зовнішнього скелета. Продихи глибоко занурені в тканину листа, що зменшує випаровування води.

Розмноження хвойних розглянемо на прикладі сосни.


Рис. 22. Розвиток сосни: А — гілка спорофіта з чоловічими (1) і жіночими (2) шишками; Б — жіноча шишка в розрізі (фрагмент); В — насінна луска з насінними зачатками; Г — насінний зачаток у поздовжньому розрізі; Д — частина чоловічої шишки в поздовжньому розрізі; Е — пилкове зерно; Ж — насінна луска з двома насіннинами; З — шишка з насінням; 4 — шишка після висипання насіння; 5— покрив; 6 — сім'явхід; 7— ендосперм; 8 — яйцеклітина; 9 — пилкова трубка зі сперміями.


Сосна — світлолюбива рослина, зовнішній вигляд якої залежить від умов життя. В густому лісі дерева сосни прямі, стрункі, з гладеньким стовбуром, досягають 35—40 м. у висоту. «Прозора» крона розташовується на самій верхівці. Нижні бічні гілки не витримують затінення і рано відмирають. На відкритих місцевостях сосни мають крислату крону. Соснові ліси зустрічаються в найрізноманітніших умовах, у тому числі на пісчаних ґрунтах, болотах, крейдяних горах, голих скелях.

Сосна — двостатева (однодомна) рослина. Весною біля основи її молодих пагонів утворюються пучки чоловічих шишок. Кожна шишка складається з осі, одягненої численними лусками. На нижній стороні лусок розташовуються два мікроспорангії (пилкових мішка). У них в результаті мітотичних поділів виникають гаплоїдні мікроспори, де розвивається сильно редукований гаметофіт, який складається з декількох клітин. У результаті послідовних поділів формується пилкове зерно. Воно складається з оболонок, вегетативної клітини й генеративної клітини, що створює пилкову трубку (з неї формується спермій).

Червонуваті жіночі шишки також складаються з осі, на якій розташовані насінні лусочки. Жіночі шишки утворюються на верхівках пагонів поточного року в кінці весни. Лусочки складаються з двох частин: зовнішньої-покривної і внутрішньої — насінної. На насінних лусочках формуються по два насінних зачатка. Насінний зачаток уключає мегаспорангій, що вкритий оболонкою і має канал для проникнення пилкової трубки. У мегаспорангії виникає велика мегаспора, котра шляхом низки клітинних поділів перетворюється на жіночий гаметофіт. У гаметофіті утворюється яйцеклітина, сам же він перетворюється на гаплоїдний ендосперм.

Запилення у сосни відбувається в кінці весни або на початку літа. Насінні лусочки жіночої шишки розсуваються. Пилок, який розноситься вітром, потрапляє в щілини між насінними лусками. Через канал мегаспорангія виділяється так звана «запилююча рідина», що виступає на верхівці насінного зачатка у вигляді краплини. Пилкові зерна занурюються в неї, після чого насінні луски зближуються та залишаються щільно притиснутими до достигання насіння. Запліднення у сосни відбувається тільки на наступний рік — через 12-14 міс. після запилення. Пилок проростає, пилкова трубка проникає через канал мегаспорангія і досягає яйцеклітини. Один із двох сперміїв зливається з яйцеклітиною, інший гине. Із зиготи розвивається зародок. З покрову насінного зачатка утворюється шкірка насінини. Після дозрівання лусочки шишки розходяться і насіння висипається. Насінина сосни має прозорі крильця, за допомогою яких переноситься вітром. Висипання насіння відбувається через 1,5 року після запилення.

Насіння сосни проростає на будь-якому ґрунті: пісчаному, кам'янистому, болотяному, навіть на голих скелях. Молоді паростки можуть витримувати заморозки, недостачу вологи, але гинуть у тіні. Сосонки швидко ростуть, збільшуючись за рік на 30-40 см. Починаючи з другого року життя, дерево утворює щорічно мутовку гілок. По їх числу можна підрахувати, скільки років сосні.

Ялина на відміну від сосни тіневитривала рослина. Ялина розвиває густу пірамідальну крону. Нижні її гілки звичайно не відмирають, а зберігаються, тому ялинові ліси темні. Ялина більш вимоглива до природних умов, росте на більш родючих і достатньо зволожених ґрунтах. Її коренева система менш розвинена, ніж у сосни, і розташована більш поверхнево, тому сильні вітри можуть «вирвати» дерево з корінням. Листя ялини — хвоя — голчасте, розташоване поодинці на пагонах і зберігається на дереві 5-9 років. Якщо шишки сосни мають довжину 4-5 см, то у ялини вони 10—15 см. завдовжки й розвиваються протягом одного року. Розмноження в ялини відбувається так само, як у сосни, проте насіння у неї дозріває пізно восени того ж року. Стиглі шишки розкриваються, вивільняючи насіння тієї ж восени або взимку, після чого відпадають цілком. Насіння проростає весною наступного року на вологому поживному ґрунті в тіні дерев. Перші 15 років ялина росте повільно, щорічний приріст складає 5-15 см, після чого вона починає рости швидше і переганяє сосну. Термін життя — 300-500 років. В середній смузі найбільш поширені два види ялини — ялина звичайна (європейська) та ялина сибірська.

Модрина витривала, світлолюбива, невимоглива до ґрунтів. Доживає до 500 і більше років. Хвоя на зиму обпадає.

Секвоя вічнозелена відноситься до найвищих дерев (досягає висоти 110—112 м. і діаметра 6—10 м.). Живе понад 3000 років. У Європі й Азії залишки секвой знайдені в юрських і нижньокрейдяних шарах.

Значення хвойних. У хвойних лісах нагромаджується велика біомаса. На пісчаних ґрунтах сосна затримує рух пісків, закріплює грунт ярів і урвищ. Ліси на схилах гір і по берегам річок зменшують весняні паводки і затримують вітри. Сніг в лісі розтає повільно, вода затримується в ґрунті, випаровується поступово, створюється сприятливий мікроклімат для інших рослин, тварин і людини. Ліси й парки міст створюють чисте повітря, збагачують киснем. Багато дерев, особливо хвойні, виділяють фітонциди — речовини, які вбивають мікроорганізми, тому соснові ліси є добрим місцем відпочинку і лікування людей.

Хвойні широко використовуються в господарській діяльності людини, перш за все як будівельний матеріал і сировина для целюлозно-паперової промисловості. При цьому найбільшу площу тайгових лісів займає модрина, потім сосна і ялина. Особливою міцністю і довговічністю відрізняється деревина модрини, яка стійка до гниття. При підсочуванні стовбур модрини дає цінну живицю (терпентин), з якої одержують каніфоль і скипидар. Кора використовується за дубитель. Дуже міцна й красива деревина у тиса, котра не містить смоляних ходів, і кипариса. Секвоя має найціннішу деревину («червоне дерево») і використовується як будівельний і столярний матеріал. Зелена хвоя ялини використовується для промислового отримання вітаміну С. Представники класу саговникових здавна використовувалися людиною в їжу. Назва «хлібне дерево» відображає вживання стрижня саговників як джерела крохмалю для приготування особливого продукту — саго. Вживається в їжу і насіння саговникових.






Personalised Essay Writing Service for You

Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити