Строение сосны. Размножение, опыление, строение шишек и семян сосны
Сосна — светолюбивое растение, внешний вид которой зависит от условий произрастания. В густом лесу деревья сосны прямые, стройные, с гладким стволом, достигают 35-40м в высоту. Прозрачная крона располагается на самой вершине.
Нижние боковые ветви не выносят затенения и рано отмирают. На открытых местах сосны имеют раскидистую крону. Сосновые леса встречаются в самых различных условиях, в том числе на песчаных почвах, болотах, меловых горах, голых скалах.
Строение сосны
Корневая система сосны стержневая, очень хорошо развита. Кроме длинных корней, главных или боковых, есть короткие мелкие и сильно ветвящиеся боковые, как правило, с микоризой. Придаточных корней нет. Форма корневой системы зависит от типа почв. Так, на песке у сосны кроме глубоко уходящих корней разрастаются многочисленные поверхностные корни. На болотах у нее только поверхностные корни.
Ствол сосны имеет тонкую кору и массивную древесину, состоящую из трахеид. Паренхимы в древесине очень мало. Она располагается вокруг смолянистых ходов — удлиненных межклеточных пространств в виде каналов, наполненных эфирными маслами, смолой, бальзамом. Все эти вещества выделяются клетками однослойного эпителия, выстилающими смоляной ход.
В стволах сосны ярко выражены годичные кольца прироста древесины. Они образуются, как и у цветковых растений, в результате сезонной периодичности деятельности камбия.
Листья сосны — сизо-зеленые иголки (хвоя) — живут 2-3 года. Располагаются они попарно на молодых ветвях. Поверхность хвоинок покрыта толстым слоем кутикулы, под которой находятся мелкие клетки эпидермиса с сильно утолщенными стенками.
Устьица погружены в углубления, заполненные зернышками воска. Такое размещение устьиц является приспособлением для уменьшения испарения воды. Благодаря этому в зимнее время сосна при наличии хвои испаряет воды в десятки раз меньше, чем оголенные покрытосеменные.
Ранней весной на ветвях сосны из зимующих почек появляются новые побеги. Различают два типа побегов:
- Удлиненные, покрытые буроватыми чешуйками;
- сидящие в пазухах этих чешуек укороченные, несущие по две хвоинки.
Молодые хвоинки новых побегов мягкие, имеют ярко-зеленую окраску. Во второй половине лета на концах побегов закладываются почки, надежно защищенные плотно прилегающими друг к другу тонкими чешуйками, покрытыми слоем смолы. Это зимующие почки.
Размножение сосны. Строение шишки
Размножается сосна семенами. Образование семян начинается на 30-40 году жизни. К этому времени на деревьях формируются шишки двоякого рода:
- Мелкие мужские до 2,5см в длину;
- крупные женские (у некоторых видов сосны до 45см в длину).
Красноватые женские шишки вырастают на верхушках побегов этого года в конце весны. На оси такой шишки расположено 2 вида чешуй:
У основания семенной чешуи открыто расположено два семязачатка (семяпочки) с пыльцевходами на верхушках. Внутри каждого семязачатка из макроспоры после мейоза формируется гаплоидный женский заросток с двумя архегониями. В каждом архегонии находится крупная яйцеклетка и 2-4 мелких шейковых клетки.
Мужские шишки, созревающие на верхушках побегов прошлого года, также имеют ось с чешуйчатыми листочками. Каждый листок с нижней стороны имеет два микроспорангия, в которых созревают микроспоры — пыльцевые зерна.
Опыление
Сосна, как и все голосеменные растения, опыляется ветром. Поздней весной или в начале лета семенные чешуи женских шишек несколько раздвигаются. Большое количество пыльцы, принесенной ветром, попадает между семенными чешуями и задерживается расширениями пыльцевхода семязачатка. К этому времени или несколько раньше на поверхности пыльцевхода выделяется капля жидкости, которая смачивает пыльцевые зерна и засасывает их внутрь семязачатка примерно в течение 10 минут.
После опыления семенные чешуи сближаются и остаются плотно прижатыми до созревания семян. У сосны между опылением и оплодотворением проходит 12-14 месяцев. Оплодотворение начинается с прорастания пыльцевой трубки, которая медленно продвигается к яйцеклетке. Слияние женских и мужских ядер также происходит очень медленно.
Таким образом, у голосеменных растений мужские клетки достигают женских благодаря наличию пыльцевой трубки и не нуждаются в наличии воды, что является важным приспособлением к обитанию на суше.
Формирование, созревание и прорастание семян сосны
После образования диплоидного ядра зиготы начинается развитие зародыша и формирование семени. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш семени, который состоит из корешка, стебелька, нескольких семядолей (15-12) и почки, из покровов семязачатка формируются покровы семени.
Созревают семена в конце второго лета после опыления или в начале осени. По мере созревания женская шишка сильно разрастается, из красной становится зеленой, а затем — коричневой. У зрелой коричневой шишки зимой или ранней весной чешуи раскрываются, семена, снабженные крылышками, высыпаются и разносятся ветром. Это происходит через 1,5 года после опыления.
Семена сосны прорастают на любой почве: песчаной, каменистой, болотистой, даже на голых скалах. Молодые проростки могут выдержать заморозки, недостаток влаги, но погибают в тени. Сосенки быстро растут, увеличиваясь за год на 30-40см. Начиная со второго года жизни дерево образует ежегодно мутовку веток. По числу мутовок можно сосчитать, сколько лет сосне.
Источник
2. Сосна обыкновенная
Сосны — это светолюбивые деревья, они не выносят затенения. Сосны могут поселяться на разных почвах. Они имеют мощную разветвлённую корневую систему и способны укореняться и расти на песчаных дюнах и склонах, на болотах и даже на каменистых скалах.
Листом сосны является хвоинка . Хвоинки расположены по две вместе на коротеньких побегах. Хвоя у дерева меняется постепенно. Хвоинки опадают вместе с побегом через \(2\)–\(3\) года.
Через небольшую поверхность хвои испаряется небольшое количество воды, поэтому сосны являются засухоустойчивыми растениями.
Весной на верхних ветвях сосны образуются два типа шишек. Мужские шишки растут тесными группами в нижней части новых побегов. Женские шишки образуются на верхушках ветвей, они одиночные и имеют красноватый цвет. Женские шишки остаются на дереве несколько лет. Они растут и меняют цвет сначала на зелёный, а позже — на коричневый.
В мужских шишках развивается пыльца. У каждой частички пыльцы имеются два воздушных пузырька, которые помогают ей удерживаться в воздухе. Когда пыльца созревает, она переносится ветром на женские шишки. Среди чешуек женских шишек находятся семязачатки . Когда пыльца попадает на семязачаток, происходит опыление . Женские шишки меняют цвет — становятся зелёными и опускаются вниз.
Следующей весной происходит оплодотворение , и среди чешуек шишки начинают расти семена. Семена созревают и хранятся в шишках до следующей весны. Только на третий год семена высыпаются. У каждого семени имеется крыло , чтобы ветер мог его унести как можно дальше. Попав в благоприятные условия, семена прорастают.
Сосны бывают высотой до \(30\)–\(40\) м, а продолжительность их жизни может составлять \(350\)–\(400\) лет.
Древесина сосны используется для производства мебели, бумаги и фанеры. Из сосновой смолы получают медикаменты и парфюмерные товары.
Источник