Я познаю мир. Ботаника - Касаткина Юлия Николаевна

Появление семени открыло перед растениями доселе неведомые возможности. Получив в распоряжение семя, растения смогли заселить любые, даже самые негостеприимные местообитания: сухие каменистые склоны, раскаленные пески пустынь, засоленные почвы. И всё это благодаря тому, что появление семени сделало процесс размножения полностью независимым от наличия воды. Вспомните, как происходит размножение у споровых растений: взрослое споровое растение появляется только после оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом, который должен доплыть до нее по воде. Оплодотворение у семенных растений происходит «посуху», вода для этого им совершенно не нужна.

Семенной папоротник. 1 – общий вид; 2 – семязачаток, расположенный прямо на листе

Однако не только семя – причина грандиозного успеха семенных, ведь и среди споровых растений много таких, что встречаются и в пустынях, и на голых каменистых осыпях и скалах, где с водой туго.

Действительно, обитатели засушливых территорий есть среди представителей, пожалуй, всех систематических групп растительного царства. Встречаются водоросли, мхи, лишайники, папоротникообразные, способные выживать в условиях периодической нехватки воды и высоких температур. Но выживать и жить – не одно и то же. И лишайники, и мхи, и папоротникообразные переносят высокие температуры и отсутствие влаги пассивно: с наступлением засухи впадают в состояние анабиоза и замирают в таком практически безжизненном состоянии на большую часть года, а иногда и нескольких лет, пока не выпадут дожди.

А вот семенные растения способны активно противоборствовать засухе, долго оставаясь в активном состоянии. В экстремальных условиях при практически полном отсутствии воды семенные растения пустынь способны не только расти, но даже размножаться! Например, древнее голосеменное растение вельвичия удивительная растет и производит семена в безводной пустыне Намиб, где годами может не выпадать ни капли дождя, а вся влага, которая доступна растению, – это капли утренней росы и туманов.

Хвойные: обыкновенные...

Выделяют два крупных отдела семенных растений: покрытосеменные и голосеменные. Для покрытосеменных растений характерно наличие цветов и плодов. Их семена защищены стенками плода, который развивается из завязи цветка.

У голосеменных растений цветков и, следовательно, плодов нет. Их семена, как это следует из названия, не защищены специальными оболочками и лежат открыто.

Название « голосеменные » сразу будит. в нашем воображении образ хвойных деревьев: ели, сосны или лиственницы. Но вы сильно ошибетесь, если решите, что непременными атрибутами голосеменного растения служат игловидные листья–хвоинки и шишки. Листья некоторых саговников могут достигать 5–6 метров в длину и больше всего напоминают листья пальм, а листья вельвичии удивительной могут достигать 8,8 метра в длину – это самые длинные листья в мире.

Семена можжевельников и тисов находятся не в шишке, а в сочной и ярко окрашенной оболочке, по внешнему виду больше всего напоминающей ягоду. Видовое название тиса – ягодный – прямо об этом говорит. «Ягоды» этого дерева ярко–красного цвета и смотрятся очень нарядно, а у можжевельников «ягоды» сине–голубые или сине–черные с сизоватым восковым налетом.

Шишкоягоды можжевельника (1) и тиса (2)

Конечно, называть ягодами семена можжевельника и тиса совершенно неправильно, поскольку ягода – это плод, развивающийся, как и все плоды, из цветка, а у голосеменных растений никаких цветков и плодов нет и быть не может, это было бы равносильно встрече с цветущим папоротником. Для обозначения сочных шишек ученые предложили термины «шишкоягода» и «сочная шишка». Шишкоягоды можжевельника обыкновенного созревают два года. В первый год они выглядят как твердые буроватые шишечки, а на второй год чешуйки шишек становятся сочными, и шишка приобретает «ягодный» вид. В зависимости от вида в шишкоягодах можжевельника находится от 1 до 12 семян.

Кроме можжевельника и тиса к классу хвойных относятся и многие другие деревья и кустарники наших лесов: ель, сосна, лиственница, кедровый стланик.

Ель представлять вам, думаю, особенно не нужно – с новогодним деревом знакомы все. Иногда, правда, ель путают с молодой сосной. Взрослую сосну отличить от ели очень легко: прямые красноватые стволы, лишенные сучьев и веток, поднимаются вверх до 10–15 метров, вся крона дерева сосредоточена на верхушке. Исключение составляют только сосны, выросшие на открытом месте – у них крона, подобно ели, начинается низко, но всё равно не от самой земли. Хвоинки ели сидят на ветках по одной, а у сосны парами.

Сосна и ель, выросшие на открытом месте; молодая ель и молодая сосна

Расположение хвои на побегах ели (1), сосны обыкновенной (2) и сибирской (3)

Парное расположение хвоинок сосны обыкновенной – это ее видовой признак. К примеру, у сибирской кедровой сосны (ее обычно неправильно называют кедром) хвоинки собраны вместе по 5 штук. По расположению хвоинок на ветке легко отличить даже молодую сосну, которая кажется похожей на елку.

У молодой сосны ветви начинают расти от самой земли, но чем старше становится дерево, тем больше оголяется его ствол, нижние ветви постепенно отмирают, и вся крона смещается к верхушке. Чем гуще лес, в котором растет сосна, тем быстрее отмирают нижние ветви, тем быстрее дерево вытягивается в высоту поближе к свету. Такие высокие и прямые сосны раньше назывались «мачтовыми» (именно мачты из них и делали), а леса из них – мачтовыми, или корабельными, рощами. Сосна, выросшая на открытом месте, невысока, раскидиста и кряжиста, а ее ствол более толстый кривой и сучковатый.

А вот ель чаще сохраняет правильную пирамидальную форму, зеленые лапы обычно свисают до самой земли; нижняя часть ее ствола оголяется только в густом ельнике, но и там крона расположена гораздо ниже по стволу, чем у сосны. Наверное, вы уже догадались, что дело здесь в разной степени светлолюбия этих деревьев. Сосне требуется много света, поэтому ее нижние ветви засыхают и отмирают не только в условиях затенения, но они с самого начала «запрограммированы» отмереть через . 10–20 лет. Ель гораздо более теневынослива, и нижняя часть ее кроны на открытом месте и в светлом лесу сохраняется жизнеспособной до глубокой старости – иногда можно увидеть старые ели, у которых верхушка и средняя часть ствола уже отмерли, а внизу еще доживает последние годы «юбка» зеленых ветвей.

Если по отношению к свету сосна более требовательна, чем ель, то во всём остальном она крайне неприхотлива. Сосна может расти на почвах столь бедных питательными веществами, что их и почвами–то трудно назвать: на скалах, на песке, на моховых болотах. Так же нетребовательна сосна к влажности почвы: высокие сосновые боры растут на песчаных дюнах, где земля покрыта только белым ковром сухих лишайников кладоний (ягеля).

С другой стороны, сосна – единственное наше хвойное дерево, которое может расти на сфагновых болотах. В болотной почве содержится слишком мало кислорода (газы вытесняет стоячая болотная вода), и корни большинства деревьев и кустарников просто задыхаются. Сосна же растет и на болоте, правда, чувствует она себя там неважно. Ее ствол не вырастает больше 5–10 метров в высоту, хвоинки короткие, желтоватые, да и шишек образуется мало. Болотные сосны так непохожи на «нормальные», что их даже описывали как отдельный вид. Ошибочность этого утверждения легко доказать. Если семена «болотной» сосны посеять в благоприятных условиях, то выросшие из этих семян деревья ничем не будут отличаться от привычных нам сосен.