Το Scots pine είναι ένας από τους πιο διάσημους εκπροσώπους των γυμναστικών σπερμάτων. Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός διαφορετικών ειδών αυτού του δέντρου, τα οποία βρίσκονται κυρίως στη Ρωσία, την Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική, και ο κύκλος ζωής του πεύκου αποτελείται από διάφορες φάσεις. Λεπτομερή βοτανικά χαρακτηριστικά του δέντρου και περιγραφή όλων των σταδίων της ανάπτυξής του παρουσιάζονται αργότερα στο άρθρο.
Βιολογική περιγραφή του πεύκου
Το πεύκο ανήκει στο βασίλειο του φυτού, στο τμήμα Conifers και στην οικογένεια των πεύκων. Έχει ένα χαρακτηριστικό άρωμα και είναι ένα αειθαλές δέντρο που μεγαλώνει ιδιαίτερα ενεργά σε ύψος για έναν αιώνα.
Ξέρεις Το ξύλο πεύκου χρησιμοποιείται όχι μόνο στη βιομηχανία ξυλουργικής. Ένα υποκατάστατο γνήσιου δέρματος και τεχνητού μεταξιού κατασκευάζεται επίσης από αυτό.
Βοτανική περιγραφή του πεύκου:
- Το δέντρο φτάνει σε ύψος 35-40 m, αλλά ορισμένα δείγματα μπορούν να φτάσουν έως και 50 m.
- Οι ρίζες των πεύκων είναι όλκιμες. Σε ξηρό έδαφος, μπορούν να πάνε στο έδαφος σε βάθος 8 μέτρων και σε συνθήκες υψηλής υγρασίας είναι παράλληλα με την επιφάνεια της γης σε ακτίνα 10 μέτρων από τον κορμό του δέντρου.
- Η διάμετρος του άμεσου κορμού πεύκου είναι 0,6-1,2 μ. Το άνω μέρος του είναι διακλαδισμένο.
- Η επιφάνεια του κάτω μέρους του κορμού καλύπτεται με καφέ φλοιό με μικρές ρωγμές. Στην κορυφή του δέντρου, ο φλοιός είναι λεπτότερος και χρωματισμένος.
- Τα κλαδιά πεύκου σχηματίζουν ένα παχύ στέμμα σε σχήμα κώνου.
- Οι πλευρικοί βλαστοί του δέντρου είναι πυκνά διάστικτοι με αιχμηρές πράσινες βελόνες, οι οποίες υποκαθιστούν τα φύλλα. Είναι πυκνά και έχουν μήκος έως 7 cm και είναι διατεταγμένα σε ζεύγη.
- Ο καρπός του πεύκου ωριμάζει το δεύτερο έτος μετά την εμφάνιση. Έχει σχήμα κώνου, του οποίου η διάμετρος είναι περίπου 2-4 cm.
Στάδια κύκλου ζωής
Κάθε πεύκο περνά από έναν πλήρη κύκλο ζωής, ο οποίος ξεκινά με σπόρους και τελειώνει με ένα ενήλικο δέντρο. Κατά τη διαδικασία αυτής της ανάπτυξης, ένα σπορόφυτο σχηματίζεται αρχικά από σπόρους, ο οποίος σε 2-3 χρόνια γίνεται ένα νεαρό δέντρο, μεγαλώνει σε ύψος για πολλά χρόνια.
Για να εξασφαλιστεί περαιτέρω αναπαραγωγή, οι κώνοι με γύρη και σπόροι primordia σχηματίζονται ετησίως σε ένα πεύκο. Ως αποτέλεσμα της επικονίασης, πραγματοποιείται γονιμοποίηση, η οποία τελειώνει με το σχηματισμό ενός νέου τμήματος υλικού σπόρου και επαναλαμβάνεται ολόκληρος ο κύκλος του πεύκου. Κάθε στάδιο αυτής της διαδικασίας περιγράφεται λεπτομερώς αργότερα στο άρθρο.
Σπόροι
Οι σπόροι πεύκων βρίσκονται μέσα στους θηλυκούς κώνους και ωριμάζουν για 20 μήνες μετά την επικονίαση. Με τη βοήθειά τους, το δέντρο αναπαράγεται.
Σημαντικό! Το υλικό των σπόρων του πεύκου παραμένει βιώσιμο για 7 χρόνια. Αναπτύσσεται καλύτερα σε μέτρια υγρό και εύφορο έδαφος.
Τα κύρια χαρακτηριστικά των σπόρων πεύκων:
- έχουν στρογγυλεμένο επίμηκες σχήμα.
- φθάστε σε διάμετρο 4-5 mm.
- καλυμμένο με πυκνό μαύρο κέλυφος.
- έχουν «πτέρυγα» - μεμβρανώδη ανάπτυξη έως 2 cm.
Σπορόφυτο
Μόλις φτάσουν στο έδαφος, οι ωριμασμένοι σπόροι βλαστάνουν με την έναρξη της ανοιξιάτικης θερμότητας, δίνοντας ζωή σε ένα νέο δέντρο. Πρώτον, σχηματίζεται ένα σπορόφυτο από τον σπόρο.
Ξέρεις Ο ψηλότερος εκπρόσωπος των πεύκων είναι το πεύκο Lambert. Αυτά τα δέντρα μπορούν να φτάσουν σε ύψος 70 μέτρα και να αναπτυχθούν στις Ηνωμένες Πολιτείες και τον Καναδά.
Τα στάδια της ανάπτυξής του παρατίθενται παρακάτω:
- Ο σπόρος πεύκου που έχει εισέλθει στο έδαφος απορροφά ενεργά το νερό και διογκώνεται.
- Η εξωτερική φλούδα είναι σχισμένη και η ρίζα που βρίσκεται στο κάτω μέρος του σπόρου κατευθύνεται προς το έδαφος.
- Ο εμβρυϊκός βλαστός αρχίζει να επιμηκύνεται. Ως αποτέλεσμα αυτού, οι κοτυληδόνες που βρίσκονται στην κορυφή του ανέρχονται πάνω από την επιφάνεια του εδάφους.
- Η εναπομένουσα παροχή θρεπτικών συστατικών στον σπόρο δαπανάται πλήρως για την ανάπτυξη και ανάπτυξη του νεαρού σπορόφυτου.
- Ένας κάθετος νεαρός βλαστός σχηματίζεται με νεαρά φύλλα σε σχήμα βελόνας διατεταγμένα σε σπείρα.
- Αφού φθάσει στην ηλικία των δύο, μικρές νιφάδες χωρίς σπόρους φαίνονται στους βλαστούς του δενδρυλλίου. Μικροί βλαστοί σχηματίζονται στους κόλπους τους, στις οποίες αναπτύσσονται δύο βελόνες. Αυτή η δομή είναι επίσης χαρακτηριστική του ενήλικα πεύκου.
Προσκρούσεις
Την άνοιξη, σχηματίζονται κώνοι σε ένα ενήλικο δέντρο: θηλυκό και αρσενικό. Διαφέρουν μεταξύ τους ως προς την εμφάνιση και περιέχουν ειδικά όργανα που προκαλούν διαφωνίες - σποραγγεία. Εδώ, πραγματοποιείται η διαμόρφωση γυναικείων και ανδρικών διαφορών, συμμετέχοντας στη διαδικασία γονιμοποίησης στο μέλλον. Παρακάτω παρουσιάζεται μια περιγραφή για κάθε τύπο κώνου πεύκου.
1 - ένα κλαδί με κώνο και μια συλλογή μικροστρωμάτων. 2 - ένα νεαρό χτύπημα. 3 - ώριμο χτύπημα 4 - σπόροι 5 - ένα κλαδί με νεαρούς βλαστούς.
Γυναίκες
Το δεύτερο όνομα για τους θηλυκούς κουκουνάρια είναι τα μακροστρόφιλα. Αναπτύσσονται σε ομάδες των 2-3 τεμ. στο πάνω μέρος των κλαδιών ή ξεχωριστά και περιέχουν θηλυκά σπόρια που παραμένουν μέσα μετά τη γονιμοποίηση, σχηματίζοντας σπόρους.
Μια λεπτομερής περιγραφή των θηλυκών κουκουνάρια παρουσιάζεται παρακάτω:
- Το σχήμα του μπουφάν είναι κωνικό και το μήκος του είναι περίπου 3-7 cm.
- Κάθε κώνος έχει έναν άξονα γύρω από τον οποίο υπάρχουν κλίμακες δύο τύπων - αναπόσπαστο και σπόρος. Ονομάζονται μεγαποσόφυλλες και είναι διατεταγμένες σε σπείρα.
- Στην εξωτερική επιφάνεια των μεγάλων σπερματικών νιφάδων (κοντά στη βάση) υπάρχει ένα ζευγάρι σπέρματος primordia. Από ψηλά καλύπτονται με μικρότερες αναπόσπαστες κλίμακες.
- Κάθε primordium σπόρου αποτελείται από νουκλεό (μεγαπογόνος ιστός) και ολοκληρωτικό ιστό (ολοκλήρωμα).
- Στην άνω άκρη του σπόρου είναι μικρόβιο - μια μικρή τρύπα σχεδιασμένη για να διέρχεται αρσενική γύρη.
- Κατά τη διάρκεια του πρώτου έτους, οι θηλυκοί κώνοι χρωματίζονται με κόκκινο χρώμα και το δεύτερο έτος γίνονται πράσινοι. Μέχρι την ωρίμανση και την εξαγωγή των σπόρων, οι κώνοι γίνονται καφέ και πέφτουν από το δέντρο.
Ανδρικά
Οι αρσενικοί κώνοι βρίσκονται κυρίως κοντά στη βάση των νεαρών βλαστών πεύκων και ονομάζονται στροβιλικοί. Μέσα τους περιέχει γύρη, η οποία χρησιμοποιείται για λίπανση.
Σημαντικό! Το πεύκο αρχίζει να αποδίδει καρπούς από την ηλικία των 15 ετών. Άφθονη συγκομιδή κώνων παρατηρείται κάθε 5-7 χρόνια.
Η περιγραφή των αρσενικών κώνων παρουσιάζεται παρακάτω:
- το αρσενικό στρόβιλ (microstrobil - shoot με sporangia) με τη μορφή ανθέων είναι βαμμένο κίτρινο, οι διαστάσεις του είναι 8-12 mm.
- Ο αρσενικός κώνος είναι ο άξονας γύρω από τον οποίο τα μικροσπορόφυλλα (φύλλα που φέρουν σπόρια) είναι διατεταγμένα σε σπείρα.
- Στο κάτω μέρος της επιφάνειας κάθε μικροσπορίνης υπάρχει ένα ζεύγος ειδικών θαλάμων με γύρη - μικροσποραγγία.
- Οι θάλαμοι γύρης περιέχουν μικροσπόρια. Ως αποτέλεσμα της διαδικασίας μίτωσης (έμμεση διαίρεση), σχηματίζουν γύρη.
- Κάθε μεμονωμένος κόκκος γύρης αποτελείται από τέσσερα κύτταρα - ένα φυτικό, γενετικό και δύο πρωτότυπα. Τα τελευταία χρειάζονται αποκλειστικά για την ανάπτυξη φυτικών και γενετικών κυττάρων, έτσι εξαφανίζονται αφού εγκαταλείψουν τον πόρο τους.
- Ένα κύτταρο γύρης περιέχει δύο μεμβράνες. Το εσωτερικό είναι πιο λεπτό και ονομάζεται intina και το πυκνό εξωτερικό κάλυμμα εκτελεί προστατευτική λειτουργία και ονομάζεται exina.
- Κάθε κόκκος γύρης έχει σάκους αέρα. Διευκολύνουν τη μεταφορά της γύρης από τον άνεμο και σχηματίζονται διόγκωση σε μέρη όπου το εξένιο του κελιού διαχωρίζεται από το εσωτερικό.
Γονιμοποίηση και γονιμοποίηση
Η διαδικασία επικονίασης πραγματοποιείται τον Μάιο. Ταυτόχρονα, η γύρη ωριμάζει στη μικροσποραγγεία των αρσενικών κώνων και οι κλίμακες των θηλυκών κώνων ανοίγουν φαρδιά, προετοιμάζοντας να την αποδεχτεί.
Ξέρεις Οι μακρύτερες βελόνες είναι σε πεύκο. Το μήκος των βελόνων σε αυτό το δέντρο μπορεί να φτάσει τα 45 cm.
Η διαδικασία επικονίασης αποτελείται από τα ακόλουθα στάδια:
- Όταν η γύρη στους αρσενικούς κώνους είναι ώριμη, ξεσπάται η μικροσποραγγεία και χύνονται οι κόκκοι γύρης.
- Ο άνεμος μεταφέρει εύκολα κόκκους γύρης, με αποτέλεσμα μερικοί από αυτούς να πέφτουν ανάμεσα στις κλίμακες των θηλυκών κώνων.
- Ένα ειδικό κολλώδες υγρό απελευθερώνεται από το μικροσωλήνιο του θηλυκού κώνου. Οι κόκκοι γύρης που πιάνονται μεταξύ των ζυγών προσκολλώνται σε αυτό και τραβιέται στον πυρήνα ως αποτέλεσμα της ξήρανσης του υγρού.
- Το μικρόσωμα κλείνει και όλες οι κλίμακες του γυναικείου κώνου ταιριάζουν άνετα μεταξύ τους. Για να εξασφαλιστεί υψηλή στεγανότητα, η επιφάνεια του μακροσκοπίου είναι γεμάτη με ρητίνη.
1 - θηλυκός κώνος 2 - κλίμακες σπόρων με δύο ωάρια. 3 - μικροσωλήνας. 4 - μεγαγορές; 5 - ωοθυλακιορρηξία. 6 - ολοκληρωμένο, ένα φυλλάδιο. 7 - ο νουκλέλιος σχηματίζει ένα περίμετρο. 8 - αρχιόνιο; 9 - πρωτογενές ενδοσπερμία; 10 - αρσενικό κώνο 11 - microsporophyllum με δύο μικροσποραγγεία. 12 - anteridial κύτταρο 13 - σιφωνιογόνο κύτταρο, κύτταρο σωλήνα. 14 - πυρήνας σπερματοζωαρίων. 15 - ο πυρήνας των ποδιών των κυττάρων. 16 - κυψέλη σωλήνα. 17 - φύτρο σπόρου 18 - πρωτογενές ενδοσπερμία; 19 - φλούδα σπόρων 20 - κώνος, του οποίου η ηλικία είναι ένα έτος · 21 - ένα χτύπημα, του οποίου η ηλικία είναι δύο χρόνια.
Αφού οι κόκκοι γύρης χτύπησαν τον πυρήνα, η διαδικασία βλάστησης του φυτικού κυττάρου ξεκινά με το σχηματισμό ενός σωλήνα γύρης. Σε αυτήν την περίπτωση, το γενετικό κύτταρο γύρης κινείται μέσα στο φυτικό και αναπτύσσεται αργά σε πυρήνα για ένα ημερολογιακό έτος.
Μια περιγραφή όλων των προπαρασκευαστικών σταδίων, καθώς και το σχήμα της διαδικασίας γονιμοποίησης παρουσιάζονται παρακάτω:
- 30 ημέρες μετά την επικονίαση, εμφανίζεται διαίρεση του αρχιεπιστροφικού κελύφους του νουκλέλου.
- Μορφή 4 μεγαπόρων, εκ των οποίων μόνο ένα σώζεται, που βρίσκεται στη μεγαλύτερη απόσταση από το μικρόσωμο.
- Το υπόλοιπο megaspore αρχίζει να αυξάνεται 6 μήνες μετά την επικονίαση. Επιπλέον, ο αριθμός των πυρήνων του ως αποτέλεσμα της μιτωτικής σχάσης αυξάνεται σε 2.000 τεμάχια.
- 13 μήνες μετά την επικονίαση, τα κυτταρικά τοιχώματα σχηματίζονται μέσα σε μεγαπόρους. Εμφανίζεται κυτοκίνηση - καθένας από τους πυρήνες που σχηματίζονται εντοπίζεται σε ξεχωριστό κύτταρο.
- Ως αποτέλεσμα της κυτοκίνης, σχηματίζεται ένας ειδικός απλοειδής ιστός - ενδοσπερμία. Μετά από άλλους 2 μήνες, από τα κελιά του που βρίσκονται κοντά στο μικρόσωμα, σχηματίζονται 2-3 αρχιγονία, τα οποία περιέχουν ένα θηλυκό αυγό μέσα.
- Το ενδοσπέρμιο και η αρχιγονία σχηματίζουν ανάπτυξη (θηλυκό γαμετόφυτο). Μέχρι τον σχηματισμό του, ο σωλήνας γύρης φτάνει στον πυρήνα και διεισδύει σε μια από τις αρχαίες με το αυγό.
- Μέσα στον σωλήνα γύρης, το γενετικό κύτταρο χωρίζεται σε αποστειρωμένο και σπερματογόνο (κύτταρο σώματος).
- Το σωματικό κύτταρο χωρίζεται σε ένα ζευγάρι σπέρματος, το οποίο μαζί με το σωλήνα γύρης σχηματίζουν έναν αρσενικό γαμετόφυτο.
- Ως αποτέλεσμα της διείσδυσης του σωλήνα γύρης στο αρχιόνιο, το κυτταρικό τοίχωμα καταστρέφεται. Σε αυτήν την περίπτωση, συμβαίνει γονιμοποίηση - ένα από τα σπέρματα συνδυάζεται με το αυγό και σχηματίζει ζυγώτη και το δεύτερο πεθαίνει.
Σημαντικό! Η διάρκεια της διαδικασίας επικονίασης εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες. Με επαρκή ποσότητα ήλιου, η γύρη διασκορπίζεται πλήρως σε 3-4 ημέρες και κατά τη διάρκεια της βροχής αυτή η διαδικασία διαρκεί τουλάχιστον μια εβδομάδα.
Ωρίμανση θηλυκών κώνων
Μετά τη γονιμοποίηση, ξεκινά η διαδικασία ωρίμανσης του θηλυκού κώνου. Αυτή η διαδικασία τελειώνει με το σχηματισμό του σπόρου και διαρκεί έξι μήνες από τη στιγμή της γονιμοποίησης.
Η ωρίμανση των κώνων αποτελείται από τα ακόλουθα στάδια:
- Στη διαδικασία διαίρεσης του γονιμοποιημένου ζυγώτη, σχηματίζεται ένα έμβρυο που έχει εμβρυϊκά όργανα - τη ρίζα και το βλαστό. Στην κορυφή των τελευταίων είναι μικρά κοτυληδόνα, τα οποία αποτελούν τα βασικά μελλοντικά φύλλα.
- Το Endosperm χρησιμοποιείται ως θρεπτική μεμβράνη απαραίτητη για την ανάπτυξη του εμβρύου.
- Εμφανίζεται ο σχηματισμός του εξωτερικού κελύφους του σπόρου από τον ολοκληρωτικό ιστό του φύτρου του σπόρου.
- Στο τέλος του χειμώνα, οι κώνοι ανοίγουν και οι σπόροι σπέρνονται ελεύθερα, εξαπλώνονται σε μεγάλες αποστάσεις μαζί με τον άνεμο. Οι ώριμοι κώνοι εκτίθενται στο έδαφος.
Η ζωή κάθε πεύκου ξεκινά από έναν μικρό σπόρο που φυτρώνει στο έδαφος. Μετά από αυτό, το δέντρο μεγαλώνει για πολλά χρόνια, σχηματίζοντας κάθε χρόνο νέες μερίδες κώνων. Η περίπλοκη διαδικασία γονιμοποίησης και ωρίμανσης των σπόρων διαρκεί για 20 μήνες από τη στιγμή της επικονίασης, διασφαλίζοντας την περαιτέρω εξάπλωση του πεύκου στη γύρω περιοχή.