Розділ «Тема 34. РІЗНОМАНІТНІСТЬ РОСЛИН. ГОЛОНАСІННІ»

Хвойні, або шишконосні – клас голонасінних рослин, які мають хвою то шишки. Це найчисленніша, найбільш поширена і найважливіша група серед сучасних голонасінних рослин. Хвойні – це вічнозелені дерева та кущі, трав серед них немає. Назву цим рослинам дали через голчасті листки – хвою, яка розташовується на пагонах поодинці або зібрана в пучки. А шишконосними їх називають через шишки, які у хвойних досить різноманітні за формою і розміром.

Хвойні досягають 100-120 м у висоту і до 10-16 м у діаметрі, можуть жити 2000-3000 років і більше. Однак найбільший вік (до 5000 років), очевидно, має сосна довговічна, яка росте в гірських лісах Каліфорнії. Що ж дозволяє їм досягати таких розмірів і тривалості життя? Деревина хвойних складається з великої кількості трубочок – трахеїд. Кожна трахеїда – це декілька відмерлих клітин, у яких перегородки зруйнувалися, а стінки стали товстими та міцними. Переміщення неорганічних речовин з однієї трахеїди в іншу відбувається через пори в стінах. Завдяки цьому

Гінкго дволопатеве

вода і солі можуть доставлятися від коренів до листків на багатометрову висоту. Стовбур хвойних представлений переважно деревиною зі смоляними ходами, які заповнені густою рідиною – живицею. При ушкодженні стовбура на його поверхні швидко з'являються краплі клейкої смоли, яка затягує рану. Характерною особливістю хвойних є верхівковий ріст і те, що їхні гілки на стовбурі розміщуються кільцями, причому щороку утворюється одне кільце. Така особливість пов'язана з тим, що у хвойних верхівкова брунька протягом усього життя продовжує ріст головного стебла. Коренева система стрижнева і часто вступає у співжиття з грибами. У більшості хвойних листки багаторічні, шкірясті, мають вигляд голок або лусок. Саме голчасті листки і називають хвоєю. Зовні листки вкриті розвиненою покривною тканиною та товстим шаром воскоподібної речовини, які захищають від висихання та холоду. Такі листки можуть жити декілька років і поступово замінюватися новими, тому хвойні рослини завжди зелені і завжди здатні до фотосинтезу. У деяких видів (модрина) хвоя опадає щороку, а в деяких (араукарії*) опадають гілки з листками – гілкопад.

Отже, великих розмірів і тривалості життя хвойні досягають завдяки таким особливостям, як розвинені провідні тканини і коренева система, наявність смоляних ходів, захищеність листків та ін.

Розмноження хвойних

Розмножуються хвойні насінням, яке утворюється в шишках. Чоловічі та жіночі шишки утворюються, як правило, на одній рослині, тому хвойні зазвичай однодомні рослини. Вони є вітрозапильними, тому ростуть великими групами, що сприяє кращому запиленню та утворенню більшої кількості насіння. Вегетативне розмноження у хвойних відсутнє, тільки декілька видів (кипариси) можна розмножувати вегетативно за допомогою живців.

Органом статевого розмноження та утворення насіння у хвойних є шишка. Здебільшого шишка має вісь, що несе луски двох типів: покривні і насінні. Ці луски є видозміненими пагонами, які або дерев'яніють, або стають м'ясистими чи шкірястими. Отже, шишка – це система видозмінених пагонів, листки яких перетворилися на луски. У сосни є мікростробіли ("чоловічі шишки") та жіночі шишки на одній рослині, тому вона є однодомною. Насінні зачатки з яйцеклітинами формуються в червонуватих жіночих шишках, які утворюються весною на верхівках цьогорічних пагонів. Чоловічі шишки формують пилкові зерна із сперміями також навесні. Ці шишки мають жовтуватий колір і розташовані на верхівках минулорічних пагонів. Після вітрозапилення насінні луски жіночих шишок закриваються і пилкове зерно проростає пилковою трубкою. Вона росте дуже повільно і дістається до яйцеклітини лише через 12-15 місяців з часу запилення. Запліднення одинарне, тобто лише один з сперміїв зливається з яйцеклітиною. Надалі із зиготи утворюється зародок насінини, із покривів насінного зачатка – насінна шкірка, а в клітинах ендосперму накопичується запас поживних речовин. Так формується насінина. Дозріває насіння наприкінці другого літа після запилення. У міру дозрівання жіноча шишка розростається, із червоної вона стає зеленою, а потім –

Цикл відтворення сосни: 1 – мікростробіл; 2 – жіноча шишка; З – пилковий мішок; 4 – пилкове зерно; 5 – ендосперм з архегоніями; 6 –– насінина

бурою. У дозрілої бурої шишки взимку або напровесні луски відхиляються, насіння висипається. Завдяки крильцям насіння добре поширюється вітром. Висипання насіння відбувається через 1,5 року після запилення.

Отже, хвойні розмножуються насінням, яке утворюється після запліднення з насінних зачатків жіночих шишок.

Особливості поширення хвойних

Хвойні рослини, поширені у флорі України

У природній флорі України є 19 видів хвойних 3 родин і 6 родів. Родина Соснові включає роди Сосна, Ялина, Модрина, Ялиця, родина Кипарисові – рід Ялівець і родина Тисові – рід Тис.

Рід Сосна – це однодомні дерева, іноді кущі. Рід має близько 100 видів, у флорі України є 9 видів: сосна звичайна, сосна гірська, сосна кримська та ін. Сосна звичайна – це однодомне світлолюбне дерево заввишки 30-40 м, яке живе до 400 р. Росте цей вид у зоні мішаних лісів, лісостеповій зоні і на піщаних берегах річок у степовій зоні. Повсюдне зростання забезпечене добре розвиненою стрижневою кореневою системою, яка може проникати на велику глибину до води. Хвоя зверху випукла, знизу – жолобчаста, довжиною 5-7 см, розміщена по 2-3 у пучку на вкорочених пагонах, живе 3-5 років. Стовбур вкритий червонувато-бурою лускуватою корою. Нижні гілки відмерлі, що обумовлює утворення світлохвойних лісів. Дозрілі шишки 3-7 см завдовжки, яйцеподібні, сірувато-бурого кольору. Насінини довгасто- яйцеподібні, з крильцем.

Рід Ялина – це однодомні стрункі дерева з пірамідальною кроною. Характерною особливістю ялин є укорінення гілок, що лежать на поверхні вологого ґрунту. Рід включає близько 50 видів, з них в Україні один – ялина звичайна, або ялино європейсько, або смерека. Ялина звичайна – це однодомна тіневитривала дерев'яниста рослина заввишки 25-40 м, яка живе до 250 р. Росте місцями в зоні мішаних лісів та лісостеповій зоні, більше поширена в Карпатах. Ялина вимоглива до вологості та родючості ґрунту, її корені розміщуються у поверхневих шарах, тому ялини часто вивертаються з корінням під час сильного вітру.

Хвоя чотиригранна, довжиною 1-3 см, розміщена поодинці, живе 6*12 років. Стовбур вкритий сірувато-бурою корою. Нижні гілки ялини не відмирають і вкривають стовбур знизу доверху, що обумовлює утворення темнохвойних лісів. Дозрілі шишки 10-15 см завдовжки, циліндричні, бурі, пониклі. Насінини яйцеподібні, з носиком і крильцем.

Рід Модрина – це однодомні дерева з опадаючою щороку м'якою хвоєю, зібраною в пучки. Шишки дрібні, достигають за один рік, тримаються на гілках декілька років, не розсипаючись. Модрини світлолюбні, вибагливі до ґрунту, чутливі до сухості повітря, швидкорослі. Рід налічує близько 20 видів, з них в України один вид – модрина польська.

Рід Ялиця – це однодомні красиві дерева з конусоподібною кроною. Хвоя плеската, на нижньому боці з двома білуватими смужками. Шишки довгі, циліндричні, спрямовані вгору. Ялиці тіневитривалі, вологолюбні рослини. Рід поєднує близько 50 видів, з них в Україні один – ялиця біла, яка поширена в Карпатах і Передкарпатті.

Рід Ялівець – це дводомні кущі або невеликі дерева, відмінною ознакою яких є наявність соковитих жіночих шишок, утворених м'ясистими лусками. Вони можуть мати різний колір, наприклад, у ялівця звичайного мають темно-синій колір із сизим нальотом, у ялівця червоного – червонувато-бурий. Ці шишки люблять поїдати птахи і ссавці, які й розповсюджують насіння. Усі ялівці світлолюбні, посухостійкі, невибагливі до ґрунту. Рід включає близько 55 видів, з них в Україні 7 видів: ялівець звичайний, ялівець червоний, ялівець козацький, ялівець сибірський, ялівець високий, ялівець віргінський та ін.