عاريات البذور هي نباتات ذات بذور أعلى لا تحتوي على أزهار ولا تنتج ثمارًا. وتقع بذورهم علنا داخلأوراق تشبه المقياس تشكل مخروطًا. تعد عاريات البذور أول النباتات البرية حقًا، لأنها لا تحتاج إلى الماء للتخصيب.

يعود تاريخ ازدهار عاريات البذور إلى عصور حقب الحياة القديمة والدهر الوسيط. في عملية التطور، تطورت عاريات البذور من السرخس. الشكل الانتقالي المنقرض هو سرخس البذور. في المظهر، كانت هذه النباتات قريبة من السرخس، ولكن كانت تحتوي على بويضات تقع مباشرة على الأوراق، مما أدى إلى تسمية هذه المجموعة ببذور السرخس.

المرحلة السائدة هي sporophyte.

الجذع (في معظمه) متطور وخشبي. يشمل الجذع اللحاء والخشب واللب الخافت. يتم تمثيل الأنسجة الموصلة بالقصبة الهوائية (بنية أقدم من الناحية التطورية من القصبة الهوائية). توجد قنوات راتنجية في لحاء وخشب الصنوبريات - وهي مساحات مملوءة بين الخلايا الزيوت الأساسيةوالراتنج، الذي تفرزه الخلايا المبطنة للقناة. يحمي الراتنج النبات من تغلغل الكائنات الحية الدقيقة والحشرات. تفرع الجذع أحادي، أي. يستمر التصوير القمي طوال الحياة. عند إزالة اللقطة القمية، يتوقف نمو النبات في الارتفاع.

أوراق الصنوبريات صغيرة ومتقشرة أو على شكل إبرة وتسمى بالإبر. عادة ما يبقون على الشجرة لمدة 2-3 سنوات. الإبر مغطاة بشرة. الثغور مغروسة بعمق في أنسجة الورقة، مما يقلل من تبخر الماء.

عادة ما يكون نظام الجذر متجذرًا. الجذر الرئيسي محدد جيدًا ويتغلغل بعمق في التربة. غالبًا ما تحتوي الجذور الجانبية القصيرة على جذور فطرية.

تتكيف عاريات البذور بشكل أفضل مع الحياة على الأرض في كثير من النواحي مقارنة بالنباتات الحاملة للأبواغ. لا يرتبط تكاثرها بوجود الرطوبة، حيث أن حبوب اللقاح تحملها الريح من الذكر إلى الطور البوغي الأنثوي. يحدث التسميد باستخدام أنبوب حبوب اللقاح. بفضل تطور الكامبيوم والخشب الثانوي، تصل العديد من عاريات البذور إلى أحجام كبيرة.

توجد مخاريط الذكور بين الإبر عند قاعدة البراعم الصغيرة. يتم تشكيلها بواسطة الميكروسبوروفيل (المقاييس) التي تحمل 2 ميكروسبورانجيا (أكياس حبوب اللقاح) التي تتطور فيها الجراثيم. براعم الذكور ذات لون أصفر مخضر.

توجد المخاريط الأنثوية على قمم البراعم الصغيرة الأخرى. لونها بني أو أحمر-بني. تتكون المخاريط الأنثوية من قشور بذور (megasporophylls) مع بويضتين ومقياس معقم يغطيها. البويضات (البويضات) هي التكوينات التي تتطور منها البذور. تقع بشكل مفتوح على سطح قشور البذور

· 2 – المخروط الأنثوي

· 3 – مقياس البذور مع 2 بويضات (منظر علوي)

· 4 – الغطاء وقشور البذور (المنظر السفلي)

دورة الحياةالصنوبريات (على سبيل المثال، الصنوبر).

الصنوبر نبات أحادي المسكن. في الربيع، تتشكل المخاريط على بعض براعمها - من الذكور والإناث. تمتلئ microsporania من المخاريط الذكور مع الخلايا المجهرية (2n)، والتي بعد الانقسام الاختزالي تشكل 4 microspores أحادية الصيغة الصبغية. يتم تغطية Microspores بغشاء بوغي وتشكل حبة حبوب اللقاح، حيث يتم تشكيل المشيجي الذكري، بما في ذلك خلية نباتية واحدة وخلية منتجة واحدة. تشكل القشرة البوغية كيسين هوائيين، مما يسهل انتقال حبوب اللقاح بواسطة الرياح لمسافات طويلة.

· أ - نتوء الذكور;

· ب - ميكروسبوروفيل (1) مع ميكروسبورانجيا (2)؛

· ب- حبوب اللقاح: 3- الخلية الخضرية؛ 4 - الخلية التوليدية. 5- وسادتان هوائيتان

بعد أن ينكسر جدار الميكروسبورانجيوم، تتشتت حبوب اللقاح بفعل الرياح وتسقط على المخاريط الأنثوية.

Megasporangium هو جزء من البويضة، مغطاة بغطاء (غطاء) ومثبتة بقشور البذور (megasporophylls) بمساعدة ساق.

أ- المخروط الأنثوي

أ – تغطية المقاييس

ب – قشور البذور

ج – البويضات على مقياس البذور

1 – معطف البذور من الأسفل

2 - قشور البذور في الأعلى،

3 – البويضة في القسم (داخل الكيس الأبوي، يوجد بداخله أرشجونيا، ومن الخارج مغطى بالغطاء)

تشتمل البوغية الضخمة على خلية بوغية كبيرة واحدة فقط (2n)، والتي تشكل بعد الانقسام الاختزالي 4 جراثيم أحادية الصيغة الصبغية، تم تقليل ثلاثة منها. يشكل البوغ الضخم المتبقي نبتة مشيجية أنثوية لا تترك البوغ الضخم. تتشكل الأركونيا المحتوية على البيض على النابتة المشيجية.

يحدث التلقيح من الصنوبر في أواخر مايو - أوائل يونيو. بمجرد وصولها إلى البويضة، تلتصق حبوب اللقاح بالسائل اللزج، الذي يتبخر ويسحبها إلى داخل البويضة. تنبت حبة اللقاح: ويتكون أنبوب حبوب اللقاح من الخلية الخضرية، ويتكون من الخلية المنتجة 2 حيوان منوي (بالانقسام الفتيلي). يتم نقل الحيوانات المنوية بشكل سلبي إلى الأريجونيا عبر أنبوب حبوب اللقاح. أحد الحيوانات المنوية يخصب البويضة، والثاني يموت.

وتنتج اللاقحة التي تتشكل بعد اندماج الخلايا الجنسية الجنين، وتنتج البويضة البذرة. تتكون البذرة من :

جرثومة (2ن)

· معطف البذور (2ن) – يتكون من الجلد

مخزون العناصر الغذائية– السويداء (ن) – يتكون من جسم النابتة المشيجية.

يحتوي الجنين النامي على جذر وساق والعديد من الفلقات (أوراق الجنين) والبراعم. تنضج بذور الصنوبر في الخريف العام القادم. عادة في فصل الشتاء، تتفرق قشور البذور الخشبية، وتحمل الرياح البذور ذات الزوائد الشبيهة بالأجنحة. مرة واحدة في الظروف المواتيةتنبت البذور، مما يؤدي إلى ظهور نبات بوغي - نبات مورق كبير.

صنوبر- نبات محب للضوء، المتساهلة في التربة. ينمو على الرمال، على الصخور، في المستنقعات. اعتمادا على مكان النمو، فإنه يتطور في الغالب إما الجذر الرئيسي أو نظام الجذور الجانبية. يتجذر جيدًا مما يساعد على استقرار التربة. يمكن أن يصل ارتفاع أشجار الصنوبر التي تنمو في الغابة إلى 40 مترًا. لها جذع مستقيم مغطى باللحاء البني الأحمر. تم العثور على جذع رفيع منخفض في شجرة صنوبر تنمو في مستنقع. عمر الصنوبر 350-400 سنة.

شجرة التنوبعلى عكس الصنوبر نبات يتحمل الظل. شجرة التنوب تطور تاجًا هرميًا كثيفًا. عادة لا تموت فروعها السفلية، ولكنها محفوظة، ولهذا السبب تكون غابات التنوب مظلمة. تعتبر شجرة التنوب أكثر تطلبًا للظروف البيئية وتنمو في تربة أكثر خصوبة ورطبة بدرجة كافية. ها نظام الجذروهي أقل تطوراً من شجرة الصنوبر وتقع بشكل أكثر سطحية، لذلك يمكن للرياح القوية أن "تقتلع" الشجرة بجذورها. أوراق التنوب - الإبر - على شكل إبرة، وتقع منفردة على البراعم وتبقى على الشجرة لمدة 7-9 سنوات. إذا كان طول مخاريط الصنوبر 4-5 سم، فإن مخاريط التنوب يبلغ طولها 10-15 سم وتتطور خلال عام واحد. يحدث التكاثر في شجرة التنوب بنفس الطريقة كما في الصنوبر. عمرها الافتراضي هو 300-500 سنة.

وهذا ينطبق أيضًا على الصنوبريات الصنوبر. يمكنها تحمل الصقيع الشديد في سيبيريا وياكوتيا. تتساقط إبرها في الشتاء، ومن هنا جاء اسمها.

متانة استثنائية سيكويا، أو شجرة الماموث. عمرها 3-4 آلاف سنة.

في غابات الصنوبر والغابات المختلطة، على التلال الجافة، تم العثور على العرعر الشائع - شجيرة دائمة الخضرة بأوراق تشبه الإبرة. مخاريطها الغريبة لها قشور غير متحللة وتشبه التوت المزرق اللحمي.

معنى الصنوبريات .

مثل كل النباتات الخضراء، فإنها تتشكل المواد العضوية، يمتص ثاني أكسيد الكربون ويطلق الأكسجين. تؤخر الغابات الصنوبرية ذوبان الثلوج وتثري التربة بالرطوبة. ينتج الصنوبر مبيدات نباتية - مواد متطايرة لها تأثير مضاد للجراثيم. الحفاظ على بنية التربة وحمايتها من التدمير (الصنوبر).

يستخدم الإنسان الصنوبريات كمواد بناء ومواد زينة قيمة ("صنوبر السفينة"، "الماهوجني" - خشب السيكويا، وخشب الصنوبر المقاوم للعفن). يستخدم خشب التنوب لصنع الورق. يتم الحصول على زيت التربنتين والصنوبري وشمع الختم والورنيش والكحول والبلاستيك من الصنوبريات. يتم إنتاج زيت الطعام من بذور الصنوبر السيبيري. بذور الصنوبر الأرز صالحة للأكل. يتغذى بعض سكان الغابات على البذور الصنوبرية. تستخدم مخاريط العرعر ك الدواء. تزرع العديد من الصنوبريات كنباتات الزينة

### العمل في المنزل

1. تسمى بذور الصنوبر السيبيري بجوز الصنوبر. اشرح ما إذا كان هذا الاسم صحيحًا من الناحية العلمية.

2. لقد وجد العلماء أن الأشجار الصنوبرية (شجرة التنوب والصنوبر) أقل مقاومة لتلوث الهواء بالغازات الصناعية من الأشجار المتساقطة. اشرح سبب هذه الظاهرة.

· متنوع مواد مؤذية.

· وفي النباتات النفضية تتساقط أوراقها سنوياً وتزال معها المواد الضارة، وفي الصنوبريات تعيش الأوراق من 3-5 سنوات أو أكثر، فلا تتم إزالة المواد الضارة وتؤدي إلى تسمم الجسم.

3. أعط إجابة مفصلة على السؤال. ما هي الخصائص المميزة للنباتات الصنوبرية؟

4. لماذا في شهر أغسطس في الغابة الصنوبرية تحت الأشجار يمكنك رؤية الكثير من إبر الصنوبر المتساقطة، ولكن في الغابة المتساقطة الأوراق لا توجد تقريبًا أي أوراق متساقطة من العام الماضي؟ وكيف يؤثر ذلك على خصوبة التربة؟

· تحتوي الإبر على العديد من المواد الراتنجية التي تجعل من الصعب على الكائنات الحية الدقيقة تحللها.

· بالإضافة إلى ذلك، في الغابة الصنوبرية في الظل، تكون درجة الحرارة أقل ومعدل التحلل منخفض.

· بسبب التحلل البطيء وترشيح المواد العضوية، تحتوي التربة في الغابة الصنوبرية على القليل من الدبال.

5. ما هي مجموعة الكروموسومات المميزة لحبوب لقاح الصنوبر وخلايا الحيوانات المنوية؟ اشرح ما هي الخلايا الأولية التي تنتمي إليها ونتيجة لأي انقسام تتشكل هذه الخلايا؟

6. لماذا تعيش الآفات أكثر على أشجار الصنوبر القديمة والمريضة؟

إجابة:

· تنتج الأشجار الصغيرة الكثير من الراتنج،

· يحتوي الراتنج على زيت التربنتين الذي يطرد الآفات.

· توفر الأشجار القديمة مأوى أفضل.

7. ما هي مميزات إكثار النباتات بالبذور مقارنة بالأبواغ؟

8. كيف تختلف بذرة الصنوبر عن جراثيم السرخس وما هي أوجه التشابه بينهما؟

يهيمن على دورة حياة الصنوبر الاسكتلندي نبات بوغي- شجرة ناضجة، منها: جذر, صُندُوق, الفروع(براعم ممدودة) ، براعم مختصرة, أوراق، رجال ونساء مطبات.

يصل نظام الجذر الوتدي للصنوبر إلى عمق 20-30 مترًا ويمكن أن يدخل في تكافل مع أفطورة (جسم) الفطريات، على سبيل المثال البوليطس، مما يخلق فطريات جذرية(جذر الفطر). خيوط (نمو الميسليوم) تتشابك جذور الصنوبر من الأطراف إلى منطقة الشفط وتتغلغل في الداخل وتتصل بالحزم الوعائية. عن طريق امتصاص المادة العضوية من النبات، يقوم الفطر بتزويد النبات بالماء والمعادن.

الجذع عبارة عن ساق عمودية خشبية يصل ارتفاعها إلى 30-40 مترًا. يتم ترتيب الفروع (البراعم الممدودة) على الجذع في جدلات، مغطاة بأوراق متقشرة بنية لاطئة حلزونية وتنتهي ببراعم بنية بيضاوية الشكل. . في محاور الأوراق تتطور على نطاق واسع براعم مختصرة، والتي تنمو منها ورقتان - الإبر. زوج من أوراق الصنوبر الاسكتلندية، بطول 3-8 سم، وسمك 1.5-2 مم، ومغطى بغمد في القاعدة، ويعمل (يعيش) لمدة 3-5 سنوات ويسقط مع اللقطة المختصرة.

مِلك الرجال مطبات- السنيبلات الحاملة للأبواغ (ستروبيلي)، والتي تتشكل في الربيع عند قاعدة براعم شابة ممدودة. يتم تجميعها على محور مشترك. يبلغ طول كل مخروط فردي 8-12 ملم، ويكون لونه أصفر أو أصفر اللون الزهرييتكون من قضيب قصير ( محاور) ، حيث يتم ترتيب الأوراق الحاملة للأبواغ بشكل حلزوني - ميكروسبوروفيل. يوجد على الجانب السفلي من الميكروسبوروفيل نوعان microsporangia. في microsporangia - غرف حبوب اللقاح، نتيجة لتقسيم الخلايا الثنائية الصبغية من الأنسجة البوغية عن طريق الانقسام الاختزالي، يتم تشكيل الخلايا الأحادية الصبغية الأبواغ الدقيقة. وفي المقابل، تنقسم الأبواغ الدقيقة عن طريق الانقسام الفتيلي وتشكل خلية ذات أربع خلايا. نابتة مشيجية ذكرية – لقاح. تحتوي حبوب اللقاح على نباتي, توليدي(مضاد) واثنين بروتاليالالخلايا. الخلايا البدائية هي خلايا احتياطية، وبالتالي، تتخلف في النمو بعد مرور بعض الوقت، فهي تكرس مواردها لتطوير الخلايا التوليدية والنباتية، وتتدهور بسرعة وتختفي. خلايا حبوب اللقاح محاطة بغشاءين - الخارجي السميك - exineوالداخلية، خفية - intina.في مكانين لا يندمج الإكسين مع الأمعاء ويشكل تورمات - أكياس الهواء.

مخروط المرأة مطبات، بطول 3-7 سم، تظهر على أطراف البراعم الممدودة منفردة أو في مجموعات مكونة من 2-3 قطع. يتألف من محاور، والتي تقع بشكل حلزوني غلافيو بذرةمقاييس - ميجاسبوروفيل(أوراق حاملة للأبواغ). على الجانب العلوي من حراشف البذور، عند قاعدتها، هناك نوعان بريمورديوم البذور، مغطاة بمقاييس غلافية. إن جرثومة البذور عبارة عن نسيج ضخم البوغ - نواة، محاطة بتغطية الأنسجة - تكامل. في الجزء العلوي من جرثومة البذرة، في مواجهة محور المخروط، يبقى ثقب في الغلاف - ممر حبوب اللقاح ( com.micropyle).

في الربيع (مايو)، بعد أن تنضج حبوب اللقاح، تنفتح الأبواغ الدقيقة للأقماع الذكرية وتحمل الرياح حبوب اللقاح. التلقيح- هذه هي عملية دخول حبوب اللقاح إلى ميكروبيل جراثيم البذور. أثناء التلقيح، تكون قشور المخاريط الأنثوية مفتوحة على مصراعيها. يتم حمل حبوب اللقاح بواسطة التيارات الهوائية (الرياح) بين الحراشف وتلتصق بالسائل اللزج الذي ينطلق من الميكروبيل. بسبب جفاف السائل اللزج، يتم سحب حبوب اللقاح عبر ممر حبوب اللقاح إلى النواة. بعد التلقيح، تصبح الميكروبيل متضخمة، وتغلق حراشف المخروط الأنثوي، ويتم إغلاق (ملء) الجزء الخارجي بالكامل من المخروط بالراتنج. بعد الاتصال مع النواة الخلية النباتيةينمو فيه حبوب اللقاح أنبوب اللقاح. توليديتدخل الخلية إلى الخلية الخضرية وتتحرك في الجزء القمي منها. على مدار الـ 13 شهرًا التالية، ينمو أنبوب حبوب اللقاح ببطء داخل النواة، باتجاه النابتة المشيجية الأنثوية المستقبلية.

أرز. 40. مخطط دورة حياة الصنوبر الاسكتلندي

أرز. 41. دورة حياة الصنوبر الاسكتلندي

بعد شهر من التلقيح، تتكون خلية نووية واحدة - أرشيفيانقسامات الخلية الانقسام الاختزالي، وتشكيل أربعة أحادي الصيغة الصبغية Megaspores. يموت ثلاثة منهم، ويبدأ البوغ الرابع، الأبعد عن الميكروبيل، في النمو. تطورها في ميجاغاميتوفيت(النابتة المشيجية الأنثوية) تبدأ بعد ستة أشهر من التلقيح وتتطلب ستة أشهر أخرى لإكمال تكوينها. خلال هذا الوقت، تزيد الخلية الضخمة، عن طريق الانقسام الفتيلي، من عدد نواتها إلى حوالي 2000. في 13 شهرا بعد التلقيح، Megaspore انقسام السيتوبلازم– فصل الخلية متعددة النوى عن طريق جدران الخلايا التي تحدد موضع النوى في الخلايا الفردية. يسمى النسيج الفردي المتكون السويداء. بعد 13-15 شهرًا من التلقيح، تتشكل خليتين أو ثلاث خلايا مختزلة من خلايا السويداء الأقرب إلى الميكروبيل. com.archegoniaمع بيضفي المنتصف. السويداء مع اثنين من الأرغونيا هو المشيجية الأنثوية(بروتالوس).

أثناء تكوين المشيمة الأنثوية أنبوب اللقاح(خلية نباتية) تنمو عبر النواة والسويداء وتدخل في أحد الأركيجونيا. الى هذه اللحظة توليديتنقسم خلية اللقاح الموجودة داخل الخلية الخضرية (أنبوب حبوب اللقاح) إلى خليتين ابنتين – معقم(خلية الساق) و المنشأ للحيوانات المنوية(خلية الجسم). وبعد ذلك تنقسم الخلية المنوية إلى قسمين الحيوانات المنوية. أنبوب حبوب اللقاح الذي يحتوي على حيوانين منويين في المنتصف مكتمل تمامًا طورت المشيمة الذكورية. بعد اختراق الأركيجونيوم والوصول إلى البويضة، يتم تدمير الجزء القمي من جدار الخلية لأنبوب حبوب اللقاح، ويتدفق السيتوبلازم إلى تجويف الأركيجونيوم، ويتصل أحد الحيوانات المنوية بالبويضة، مكونًا زيجوت، ويموت الحيوان المنوي الآخر. تحدث عملية الإخصاب بعد حوالي 13-15 شهرًا من التلقيح. عادة، يتم تخصيب البويضات المخصبة (الزيجوتات) من جميع الأريجونيا وتبدأ في التطور إلى أجنة (علم الأجنة)، ومع ذلك، كقاعدة عامة، يتم تكوين جنين واحد فقط بشكل كامل.

في الأشهر الستة التالية (6 أشهر) بعد الإخصاب، يحدث التكوين بذرةمن جنين البذرة: تتطور اللاقحة إلى جنين, السويداءيبقى بمثابة نسيج تخزين للبذور، ويتشكل الغلاف غلاف البذرةمع نمو على شكل جناح، يتم إنفاق النواة على التنمية السويداءو جنين. بذور الصنوبر الاسكتلندية، سوداء اللون، قطرها 4-5 مم، مع نمو غشائي على شكل جناح لطبقة البذور بطول 12-20 مم، تنضج بالكامل في نوفمبر-ديسمبر، بعد 18-21 شهرًا من التلقيح. تتحول المخاريط الأنثوية إلى اللون الرمادي الفاتح الباهت إلى اللون الرمادي والأخضر عندما تنضج؛ مفتوحة (تفتح حراشفها على نطاق واسع) من فبراير إلى أبريل وسرعان ما تسقط.

كاسيات البذورأو نباتات مزدهرة -قسم النباتات ذات البذور العليا والتي تتميز بوجودها ورد- عضو التكاثر الجنسي حيث تحتوي أوراق الفاكهة (المدقة) على براعم بذورية. ميزة أخرى لكاسيات البذور هي تكوين مشيجة أنثوية مكونة من سبع خلايا في جرثومة البذور - كيس الجنينوتخصيب خليتين فيه (البويضة والخلية الثنائية الصبغية المركزية) – الإخصاب المزدوج. يضم قسم كاسيات البذور أكثر من 250 ألف نوع نباتي.

كان أسلاف عاريات البذور عبارة عن سرخس البذور، والتي تطورت من سرخس الأشجار. جميع ممثليها عبارة عن نباتات خشبية ذات دورة تطور معقدة، حيث يهيمن الجيل اللاجنسي على شكل الشجرة نفسها، ويتم تبسيط الجيل الجنسي إلى حد كبير ويتطور على الجيل اللاجنسي. بعد الإخصاب، يتم تشكيل الجنين، مغمور في البذرة المفتوحة على سطح مقياس البذور، ومن هنا الاسم - عاريات البذور (سننظر في دورة التطوير بالتفصيل أدناه باستخدام مثال الصنوبريات).

أقدم فئة - سرخس البذور - انقرضت تمامًا. وفقًا لبيانات علم الحفريات، كان لديهم جذوع مستقيمة غير متفرعة مع وردة من الأوراق الكبيرة في الأعلى. تم تطوير Sporangia على أوراق خاصة، والتي تحولت بعد ذلك إلى بذور، مع جنين صغير من النباتات المستقبلية.

تعتبر فئة الجنكة أيضًا قديمة جدًا، حيث تم الحفاظ على نوع واحد من الجنكة بيلوبا - Ginkgo b i 1 o b a، وهي شجرة ذات أوراق ثنائية الفصوص على شكل مروحة. نادرًا ما يتم العثور عليه في البرية، ويتم زراعته في الصين واليابان وفي الحدائق النباتية.

أعلى قيمةفي الطبيعة والممارسة البشرية هناك ممثلون عن الطبقة الصنوبرية - الصنوبريات، المنتشرة في جميع أنحاء العالم. إنهم يهيمنون على منطقة التايغا. في الاتحاد السوفييتي، 75% من الغابات تتكون من الصنوبريات. تتميز جميع الصنوبريات بتفرع أحادي (غير محدد) وسماكة ثانوية للجذع، ووجود القصبات الهوائية فقط بين العناصر الموصلة في الخشب، وشكل الأوراق الذي يشبه الإبرة أو المقياس. جميعها دائمة الخضرة، باستثناء عدد قليل من الأجناس، بما في ذلك جنس الصنوبر، الذي تتخلص أنواعه من إبرها لفصل الشتاء.

دعونا نفكر في دورة تطوير الصنوبريات باستخدام مثال الصنوبر الاسكتلندي - Pinus sylvestris. تبدأ شجرة الصنوبر التي تنمو في البرية في الازهار في سن 15 عامًا في الغابة، ويبدأ الإزهار بعد 25-30 عامًا. تتشكل النورات الذكور والإناث - المخاريط - في منتصف أو نهاية شهر مايو على شجرة واحدة (الصنوبر نبات أحادي المسكن). يتم ترتيب مخاريط الذكور الصفراء الصغيرة التي يبلغ طولها حوالي 5 مم بشكل مزدحم - 15-30 قطعة لكل منها. في قاعدة اللقطة الصغيرة (الشكل 66). يتكون كل مخروط من محور قصير ذو حراشف ممدودة تقع عليه بكثافة: يوجد على جانبها السفلي متك بيضاويتان تتشكل فيهما حبوب اللقاح. كل مقياس به متك هو سداة من الصنوبر.

يوجد داخل المتك أنسجة أركيسبوريوم ، تنقسم خلاياها ، كما هو الحال في السرخس sporangia ، بشكل اختزالي ، ثم تنقسم بشكل حركي ، مما يؤدي إلى تكوين أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية - حبوب لقاح الصنوبر. تتكون كل ذرة من الغبار من خلية واحدة ذات قذيفتين، و قذيفة أعلىفي مكانين يتراجع من الأسفل مكونًا أكياسًا هوائية مما يقلل من الجاذبية النوعية لحبوب اللقاح ويسهل نقلها بواسطة الرياح لمسافات طويلة. عندما ينضج حبوب اللقاح، تنفجر المتك، وينسكب حبوب اللقاح وتحملها الريح. مزيد من التطوير لحبوب اللقاح يحدث في المتك. تنقسم نواة حبوب اللقاح إلى قسمين (الشكل 67). ويبقى أحدهما نواة خلية اللقاح ويسمى الآن نواة الخلية الخضرية. أما النواة الثانية، المنقسمة، فتشكل نواة أربع خلايا صغيرة. إحداها، وعادة ما تكون الأكبر حجمًا، تصبح خلية أنثيريدية، وتذوب الخلايا الثلاثة الأخرى. تنقسم الخلية الأنثريدية وتشكل خليتين مولدتين - الحيوانات المنوية ( الأمشاج الذكور). خلال هذا الوقت، تحمل الرياح حبوب اللقاح من المتك إلى سطح البويضة وتنبت. تنفجر قشرتها الخارجية، ويمتد الجزء الداخلي إلى أنبوب حبوب اللقاح، حيث يُسكب السيتوبلازم مع نواة الخلية النباتية واثنين من الحيوانات المنوية (لا يمكنهما التحرك بشكل مستقل).

مخاريط الصنوبر الأنثوية صغيرة جدًا بطول 3-4 مم وتتكون من 2-3 قطع. في الجزء العلوي من البراعم الصغيرة (انظر الشكل 66،6).

وهي تتكون من محور قصير تتواجد عليه حراشف كثيفة، متفاوتة في الحجم والشكل. يُطلق على بعضها - الصغيرة جدًا - حراشف التغطية؛ ويوجد في محاورها قشور سمين أكبر. في الجزء الداخلي من حراشف البذور، في قاعدتها، يتطور جسمان بيضاويان - بويضتان (بويضتان).

البويضات لها بنية معقدة. من الأعلى يتم تغطيتها بنسيج خاص - غطاء لا تغلق حوافه في الجزء العلوي من البويضة، وتشكل فتحة ضيقة - ممر حبوب اللقاح (الشكل 67، د). يوجد تحت الغطاء جسم متعدد الخلايا من البويضة - النواة. تنمو إحدى الخلايا النواة بسرعة وتنقسم مرتين، أولًا اختزاليًا، ثم انقسامًا حركيًا لتشكل أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية تقع الواحدة فوق الأخرى. تتحلل الخلايا العلوية الثلاثة، وتنمو الخلية الرابعة، وتملأ الجزء الداخلي من البويضة؛ ولا يبقى من النواة سوى طبقة رقيقة تحت الغطاء. تسمى هذه الخلية الفردية الكبيرة بالكيس الجنيني. وتنقسم نواتها عدة مرات، وتظهر الخلايا، ويمتلئ تجويف الكيس الجنيني بنسيج السويداء. بعد ذلك، في الجزء العلوي من السويداء، يتم تشكيل خليتين أكبر - البيض (الأمشاج الأنثوية) وفوق كل منها أربع خلايا صغيرة تشكل قناة تؤدي إلى البويضة. وهذا ينهي تطور بويضة الصنوبر قبل الإخصاب.

بحلول هذا الوقت، تتحرك قشور المخروط الأنثوي بعيدًا، وتنحني للخلف، وتتطاير حبوب اللقاح بواسطة الريح على سطح البويضة في ممر حبوب اللقاح. يكمن حبوب لقاح الصنوبر هناك لمدة عام كامل ولا ينبت إلا في الربيع التالي. في الصنوبريات الأخرى ينبت على الفور.

يشكل حبوب لقاح الصنوبر الذي ينبت بعد عام أنبوب حبوب اللقاح الذي ينمو باتجاه البيضة. وفي هذا الوقت تذوب نواة الخلية الخضرية، وتتدفق محتويات أنبوب اللقاح إلى البويضة، ويندمج الحيوان المنوي الأول مع نواة البويضة، ويذوب الحيوان المنوي الثاني. تصبح البويضة المخصبة خلية زيجوت ثنائية الصيغة الصبغية وتصبح مغطاة بغشاء. تذوب البيضة الثانية.

ينقسم الزيجوت، ومنه يتشكل الجنين بأساسيات الجذر (انظر الشكل 66، 14) للساق ومع أربعة إلى ثمانية فلقات، وبعد ذلك يتوقف عن النمو وينتقل إلى الداخل. حالة من الراحة. بحلول هذا الوقت، يتم ترسيب مخزون من العناصر الغذائية في السويداء. ويتحول غطاء البويضة إلى غلاف البذرة، وتتحول البويضة بأكملها إلى بذرة. في معظم الصنوبريات، تنضج البذور في غضون عام. في الصنوبر، من بداية ازدهار المخروط الأنثوي حتى نضج البذور فيه، يمر 18 شهرًا. خلال هذا الوقت، يزداد حجم المخاريط الأنثوية، وتصبح قشور البذور خشبية، ويتشكل جناح غشائي على البذور. تنحني قشور المخاريط الناضجة إلى الخلف، وتتساقط البذور وتحملها الرياح. ومن الجنين، تنبت البذرة، ينمو فرع، ثم يتطور بعد ذلك إلى شجرة، وتبدأ دورة تطور الصنوبر مرة أخرى.

تمت دراسة تكاثر نباتات البذور في وقت أبكر بكثير من النباتات البوغية الأعلى، وتم تسمية أعضائها التناسلية بأسماء: السداة، المئبر، حبوب اللقاح، البويضة، كيس الجنين. وفي وقت لاحق، تمت دراسة دورة تطور الجراثيم الأعلى وتم اكتشاف البروثلاي، والأنيريديا، والأركيونيا.

هناك العديد من أوجه التشابه في هيكل مخروط الصنوبر الذكري والطحالب الطحلبية السنبيلة: يوجد عليها محور رئيسي ومقاييس و sporangia تتوافق معها أنثرات الصنوبر. في المتك، كما هو الحال في sporangia، يتطور الأركيسبوريوم، الذي تنقسم خلاياه في كل من طحالب الصنوبر والطحالب مرتين - أولاً اختزاليًا، ثم حركية النواة، وتشكل أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية، والتي تسمى microspores في طحالب النادي غير المتجانسة، وحبوب اللقاح في الصنوبر. يؤدي تكوين الخلايا الأحادية الصبغية أو الأبواغ الدقيقة أو حبوب اللقاح في كل من الطحالب وأشجار الصنوبر إلى إنهاء تطور الجيل اللاجنسي ويبدأ تطور الجيل الجنسي - النابتة المشيجية. في الطحالب غير المتجانسة، يتطور البروتالوس الذكري الصغير داخل البوغ المجهري، وفيه أنثريديوم مع الحيوانات المنوية.

في الصنوبر، في حبوب اللقاح (على التوالي، في Microspore)، تتطور الخلية النباتية والخيوط - Prothalus الذكور البدائي، ويتم تشكيل خلية Antheridial (المقابلة للأنثريديوم). نتيجة لتقسيم الخلية الأنثريدية، يتم تشكيل اثنين من الحيوانات المنوية (الأمشاج)، تختلف عن الحيوانات المنوية فقط في عدم حركتها. هذا ينهي تطور المشيجية - الجيل الجنسي الذكري من الطحالب والصنوبر.

يتشابه مخروط الصنوبر الأنثوي أيضًا في هيكله مع الطحلب السنيبيلي: يوجد عليها محور ومقاييس و sporangia ، والتي تتوافق في الصنوبر مع البويضات. في البويضات، بعد الاختزال ثم التقسيم الحركي للنواة، تتشكل خلايا أحادية الصيغة الصبغية، في الطحالب توجد أبواغ كبيرة، فقط في الطحالب يوجد العديد منها، في الصنوبر، من بين أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية، يتم الاحتفاظ بخلية واحدة - الجنين كيس. في الصنوبر، كما هو الحال في الطحالب غير المتجانسة، في الأنسجة الكبيرة (كيس الجنين) من البروثالوس الأنثوي - السويداء وفيه بيضتان مع بقايا الأركيجونيوم على شكل ثماني خلايا صغيرة. يؤدي هذا إلى إنهاء تطور الجيل الجنسي الأنثوي - النابت المشيجي الموجود في كل من الطحالب والصنوبر.

مع اندماج الأمشاج وتكوين الزيجوت (خلية ثنائية الصيغة الصبغية)، سواء في الطحلب أو في شجرة الصنوبر، يبدأ تطور جيل لا جنسي، جنين، ثم نبات بالغ له جذور وسيقان وأوراق. تحتوي جميع هذه الأعضاء في الصنوبر على خلايا ثنائية الصيغة الصبغية، وفقط مع تقليل انقسام الخلايا في المتك والبويضات أثناء تكوين حبوب اللقاح (الأبواغ الدقيقة) وكيس الجنين (الأبواغ الكبيرة) يبدأ تطور الجيل الجنسي للصنوبر، والذي هيكل بدائي للغاية. يتكون الجيل الجنسي الذكري لشجرة الصنوبر من حبوب اللقاح (الأبواغ الدقيقة)، وخلية نباتية وخيط فيها (البروتالوس الذكري)، وخلية أنثيريدية (أنثريديوم)، واثنين من الحيوانات المنوية (المقابلة للحيوانات المنوية). يتطور الجيل الجنسي الأنثوي للصنوبر على النبات الأم في البويضات (macrosporangia) ويتكون من كيس جنيني (macrospores)، السويداء (أنثى prothallus) وبيضتين مع ثماني خلايا صغيرة (بقايا الأركيغونيوم). يؤدي اندماج الأمشاج إلى تكوين زيجوت ثنائي الصيغة الصبغية وتطوير جيل جديد لا جنسي.

وهكذا، في الصنوبريات، يتناوب جيلان - الجنسي وغير الجنسي. والجيل السائد بينهم هو الجيل اللاجنسي، والجيل الجنسي الأنثوي يتطور بالكامل على الجيل اللاجنسي.

الاختلافات في دورات تطوير عاريات البذور والبتيريدوفيت هي كما يلي: في عاريات البذور، يتطور الجيل الجنسي الأنثوي على الجيل اللاجنسي، في الببتيدوفيت، بشكل منفصل على التربة؛ في عاريات البذور، يتم تبسيط الجيل الجنسي الذكري إلى حد كبير ويشكل الحيوانات المنوية غير المتحركة، في الببتيدوفيت - الحيوانات المنوية المتحركة؛ في عاريات البذور يتم فصله عن النبات الأم ويعمل على تكاثر البذور (كيس بوغ متضخم مع البروثالوس والجنين) ، في الببتيدوفيت - بوغ ؛ في عاريات البذور، تحدث مرحلة الراحة على البذور، في الببتيدوفيت، على الجراثيم؛ في عاريات البذور مظهرتختلف الأبواغ الكبيرة والمكروية، والأبواغ، وحتى المخاريط الذكرية والأنثوية في معظم الببتيدوفيت، ولا تختلف الأبواغ والأبواغ في المظهر.

تم العثور على ممثلين لثلاث عائلات من الصنوبريات في رابطة الدول المستقلة: الصنوبر - Pinaceae، الطقسوس - Tachaseaeikiparis - Cupressaceae.

تشمل عائلة الصنوبر الأكثر شيوعًا الأجناس التالية:

الصنوبر - الصنوبر. تنمو الإبر الطويلة الصلبة فقط على البراعم المختصرة - إبرتان لكل منهما: الصنوبر الاسكتلندي - صنوبر سيلفستريس، صنوبر القرم - صنوبر بالاسيانا، أو خمس إبر لكل منهما: الصنوبر السيبيري - صنوبر سيبيريكا، صنوبر ويموث - صنوبر بينوس تي آر أوبو.

كانت النباتات البذرية الأولى هي سرخس البذور المنقرضة الآن، والتي أدت إلى ظهور عاريات البذور. عاريات البذور هي نباتات بذور قديمة في الطريق التقدم البيولوجي. لقد ظهرت على الأرض منذ أكثر من 350 مليون سنة، أي قبل وقت طويل من ظهور كاسيات البذور. يعتقد العلماء أن عاريات البذور تنحدر من سرخس بذور متغايرة الأبواغ القديمة التي لم تنجو حتى يومنا هذا. توجد آثار بذور السرخس في الطبقات العميقة من القشرة الأرضية.

هيكل فرع الصنوبر

فرع الصنوبر

هيكل مخروط الصنوبر الأنثوي

في الربيع، يمكن رؤية مخاريط صغيرة حمراء على قمم البراعم الصغيرة. هذه نتوءات أنثوية. يتكون المخروط الأنثوي من محور أو قضيب توجد عليه المقاييس. على حراشف المخاريط الأنثوية، غير محمية، وكأنها عارية (وبالتالي الاسم - عاريات البذور)، تكمن البويضات، في كل منها يتم تشكيل بيضة.

هيكل مخروط الصنوبر الأنثوي

هيكل مخروط الصنوبر الذكور

على نفس الفروع التي توجد عليها الأنثى توجد أيضًا مخاريط ذكورية. لا تقع في الجزء العلوي من اللقطة الصغيرة، ولكن في قاعدتها. المخاريط الذكورية صغيرة وبيضاوية وصفراء ومتجمعة في مجموعات متقاربة.

هيكل مخروط الصنوبر الذكور

يتكون كل مخروط ذكر من محور توجد عليه المقاييس أيضًا. يوجد في الجانب السفلي من كل ميزان كيسان من حبوب اللقاح ينضج فيهما حبوب اللقاح - مجموعة من جزيئات الغبار تتشكل فيها فيما بعد الخلايا التناسلية الذكرية - الحيوانات المنوية.

هيكل مخروط الصنوبر الناضج

يحدث الإخصاب في أشجار الصنوبر بعد عام من وصول حبوب اللقاح إلى المخاريط الأنثوية. وتتساقط البذور بعد ستة أشهر أخرى في نهاية الشتاء. بحلول هذا الوقت، يصبح المخروط الأنثوي الناضج بني اللون ويصل إلى 4-6 سم.

هيكل مخروط الصنوبر الناضج

عندما يتم تفكيك حراشف المخروط الأنثوي الناضج، يصبح من الواضح أن البذور تكمن في أزواج على الجانب العلوي من الحراشف، عند قاعدتها. البذور مفتوحة وعارية. تم تجهيز كل بذرة صنوبر بجناح غشائي شفاف يضمن نقلها عن طريق الريح.

عملية التلقيح والاخصاب في الصنوبر. (دورة التطوير)

التكاثر: جنسياً – بالبذور.

يحدث التكاثر على مرحلتين: عملية التلقيح وعملية الإخصاب.

عملية التلقيح

• يستقر حبوب اللقاح على بويضات المخروط الأنثوي.
• تخترق حبوب اللقاح البويضة من خلال قناة حبوب اللقاح.
• يتم إغلاق المقاييس ولصقها مع الراتنج.
• التحضير للتخصيب.
• عندما تنبت حبوب اللقاح، فإنها تشكل الحيوانات المنوية وأنبوب حبوب اللقاح.

عملية التسميد

يحدث الإخصاب في البويضة بعد 12 شهرًا من التلقيح.

• تندمج الحيوانات المنوية مع البويضة، مما يؤدي إلى تكوين زيجوت.
• يتطور من الزيجوت جنين.
• من البويضة بأكملها - بذرة.

ينمو المخروط ويصبح متحجرًا تدريجيًا، ويصبح لونه بنيًا. في الشتاء القادم، تنفتح المخاريط وتتسرب البذور. يمكن أن تظل خاملة لفترة طويلة ولا تنبت إلا في ظروف مواتية.

تبدو شتلات الصنوبر غريبة جدًا عندما خرجت للتو من البذور. هذه نباتات صغيرة ساقها أقصر من عود الثقاب وليست أكثر سمكًا من إبرة الخياطة العادية. يوجد في الجزء العلوي من الجذع مجموعة من الفلقات الإبرية الرفيعة جدًا التي تشع في كل الاتجاهات. لا يحتوي الصنوبر على واحد أو اثنين منهم، مثل النباتات المزهرة، ولكن أكثر من ذلك بكثير - من 4 إلى 7.

تنبت بذور الصنوبر

هكذاتختلف النباتات التي تنتمي إلى قسم عاريات البذور عن جميع النباتات الأخرى في أنها تنتج البذور. يعتبر الإخصاب الداخلي وتطور الجنين داخل البويضة وظهور البذرة من المزايا البيولوجية الرئيسية للنباتات البذرية، مما منحها الفرصة للتكيف مع الظروف الأرضية وتحقيق المزيد تطور عاليمن النباتات العليا التي لا تحتوي على بذور.