σπόρος πεύκου (φύτρο σπόρου) ↓
πεύκο (ενήλικο φυτό, σπορόφυτο)
αρσενικοί κώνοι ↓	θηλυκά χωνάκια ↓
σποράγγια ↓	ωάρια (κώνοι στη ζυγαριά, που φέρουν σποραγγεία) ↓
μείωση (πολλά μικρά σπόρια - μικροσπόρια, όλα αναπτυσσόμενα) ↓	μείωση (4 μεγάλα σπόρια - μεγάσπορα, αναπτύσσεται μόνο ένα) ↓
αρσενικός πρόθαλλος – γαμετόφυτος (γύρη) ↓	γαμετόφυτο θηλυκό πρόθαλλο (ενδόσπερμο με 2 αρχεγονίες) ↓
η γύρη μεταφέρεται από τον άνεμο στο ωάριο, βλασταίνει, σχηματίζοντας ένα σωλήνα γύρης ↓	αυγά (ένα σε κάθε αρχιγονία)
2 σπερματοζωάρια (που παραδίδονται στο ωάριο μέσω του σωλήνα γύρης)
ζυγώτης (ένα σπέρμα (n) γονιμοποιεί ένα ωάριο (n)) ↓
σπόρος (έμβρυο σπόρων)

Την άνοιξη σχηματίζονται κιτρινοπράσινες κηλίδες στη βάση των νεαρών βλαστών. αρσενικοί κώνοι. Στα αρσενικά σχηματίζονται κώνοι κόκκοι γύρης, που αποτελείται από δύο κελιά - φυτικό και γενεσιουργό. Το γεννητικό κύτταρο χωρίζεται στα δύο αρσενικοί γαμέτες– σπέρμα. Θηλυκά χωνάκιασυγκέντρωσε 1-3 στα άκρα νεαρών βλαστών. Κάθε κώνος αντιπροσωπεύει έναν άξονα από τον οποίο εκτείνονται δύο τύποι φολίδων: στείρα και σποροφόρα. Σε κάθε κλίμακα σπόρων, σχηματίζονται δύο ωάρια στο εσωτερικό. Στο κέντρο του ωαρίου αναπτύσσεται το ενδοσπέρμιο, το θηλυκό γαμετόφυτο. Το ενδοσπέρμιο αναπτύσσεται από ένα μεγάσπορο και στον ιστό του σχηματίζονται δύο αρχεγονίες. Η γύρη μεταφέρεται από τον άνεμο, πέφτει στους θηλυκούς κώνους και διεισδύει στον αγωγό της γύρης του ωαρίου. Ένα κολλώδες υγρό απελευθερώνεται από τον αγωγό γύρης και όταν στεγνώσει, η γύρη τραβιέται στο ωάριο. Όταν τα σωματίδια σκόνης πέφτουν σε θηλυκούς κώνους, τα λέπια κλείνουν και κολλούνται μεταξύ τους με ρητίνη: αυτή τη στιγμή, τα ωάρια δεν είναι ακόμη έτοιμα για γονιμοποίηση. Το πεύκο διαρκεί περίπου ένα χρόνο μεταξύ της επικονίασης και της γονιμοποίησης. Το βλαστικό κύτταρο του γυρεόκοκκου αναπτύσσεται σε σωλήνα γύρης, ο οποίος φτάνει στο αρχέγονο. Στο τέλος του σωλήνα γύρης υπάρχουν δύο σπερματοζωάρια: το ένα από αυτά πεθαίνει και το άλλο συγχωνεύεται με το ωάριο ενός από τα αρχηγόνια. Ένα έμβρυο αναπτύσσεται από το ζυγώτη που προκύπτει.

Ο κύκλος ζωής της Πεύκης κυριαρχείται από σπορόφυτο– ένα ώριμο δέντρο, που περιλαμβάνει: ρίζα, κορμός, κλαδια δεντρου(επιμήκεις βλαστοί), συντομευμένοι βλαστοί, φύλλα, ανδρών και γυναικών προσκρούσεις.

Ράβδος ριζικό σύστηματο πεύκο φτάνει σε βάθος 20-30 m και μπορεί να εισέλθει σε συμβίωση με το μυκήλιο (σώμα) των μανιταριών, για παράδειγμα, το boletus, δημιουργώντας μυκόρριζα(ρίζα μύκητα). Οι υφές (αποφύσεις μυκηλίου) περιπλέκουν τις ρίζες του πεύκου από τις άκρες στη ζώνη αναρρόφησης και διεισδύουν στο εσωτερικό, συνδέοντας τις αγγειακές δέσμες. Απορρόφηση οργανική ύληαπό το φυτό, ο μύκητας προμηθεύει το φυτό με νερό και μέταλλα.

Ο κορμός είναι ένας κατακόρυφος λιγνιωτός μίσχος που φτάνει σε ύψος 30–40 m. Τα κλαδιά (επιμήκεις βλαστοί) στον κορμό είναι διατεταγμένα σε στροβιλισμούς, καλυμμένα με άμισχα, σπειροειδώς διατεταγμένα καφέ φολιδωτά φύλλα και καταλήγουν σε ωοειδή, κωνοειδή, καφέ μπουμπούκια. . Στις μασχάλες αναπτύσσονται φύλλα που μοιάζουν με λέπια συντομευμένοι βλαστοί, από το οποίο φυτρώνουν δύο φύλλα - βελόνες. Ένα ζευγάρι φύλλα πεύκου, μήκους 3–8 cm, πάχους 1,5–2 mm, καλυμμένα με θήκη στη βάση, λειτουργεί (ζει) για 3–5 χρόνια και πέφτει μαζί με τον κοντό βλαστό.

Ανδρικά προσκρούσεις– Σποροφόρα στάχυα (στροβίλια), που σχηματίζονται την άνοιξη στη βάση νεαρών επιμήκων βλαστών. Συναρμολογούνται σε κοινό άξονα. Κάθε μεμονωμένος κώνος έχει μήκος 8–12 mm, κίτρινο ή Ροζ χρώμα, αποτελείται από μια κοντή ράβδο ( τσεκούρια), στα οποία είναι διατεταγμένα σπειροειδώς μειωμένα φύλλα που φέρουν σπόρους – μικροσπορόφυλλες. Στην κάτω πλευρά των μικροσπορόφυλλων υπάρχουν δύο μικροσποραγγεία. Σε μικροσποραγγεία - θαλάμους γύρης, ως αποτέλεσμα της διαίρεσης διπλοειδών κυττάρων του σπορογόνου ιστού με μείωση, σχηματίζονται απλοειδή κύτταρα μικροσπόρια. Με τη σειρά τους, τα μικροσπόρια διαιρούνται με μίτωση και σχηματίζουν ένα τετρακύτταρο κύτταρο. αρσενικό γαμετόφυτο – γύρη. Ο κόκκος γύρης περιέχει βλαστικός, γεννητικός(αντιριζικό) και δύο πρωταρχικόςκύτταρα. Τα προθαλιακά κύτταρα είναι αποθεματικά κύτταρα, επομένως, υστερούν στην ανάπτυξη μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, αφιερώνουν τους πόρους τους στην ανάπτυξη γενετικών και φυτικών κυττάρων, εκφυλίζονται γρήγορα και εξαφανίζονται. Τα κύτταρα γύρης περιβάλλονται από δύο μεμβράνες - την εξωτερική, παχιά - exineκαι εσωτερικό, λεπτό - ιντίνα.Σε δύο σημεία η εξίνη δεν συγχωνεύεται με την εντίνη, σχηματίζοντας οιδήματα - αερόσακους.

Γυναικείο χωνάκι προσκρούσεις, μήκους 3–7 cm, εμφανίζονται στις άκρες των επιμήκων βλαστών μεμονωμένα ή σε ομάδες των 2–3 τεμαχίων. Αποτελείται από τσεκούρια, πάνω στα οποία βρίσκονται σπειροειδώς ενσωματωμένοςΚαι σπόροςζυγαριά – μεγασπορόφυλλες(θηλυκά σποροφόρα φύλλα). Στην επάνω πλευρά των φολίδων των σπόρων, στη βάση τους, υπάρχουν δύο σπόρος primordium, καλυμμένο με λέπια. Το φύτρο του σπόρου είναι ένας μεγασπορογόνος ιστός - πυρήνα, που περιβάλλεται από καλυπτικό ιστό - περίβλημα. Στην κορυφή του φύτρου του σπόρου, απέναντι από τον άξονα του κώνου, παραμένει μια τρύπα στο περίβλημα - το πέρασμα της γύρης ( μικροπύλη).

Την άνοιξη (Μάιος), αφού ωριμάσει η γύρη, ανοίγουν τα μικροσποράγγια των αρσενικών κώνων και η γύρη μεταφέρεται από τον άνεμο. Γονιμοποίηση- Αυτή είναι η διαδικασία εισόδου της γύρης στη μικροπύλη των μικροβίων των σπόρων. Κατά τη διάρκεια της επικονίασης, τα λέπια των θηλυκών κώνων είναι ορθάνοιχτα. Η γύρη μεταφέρεται με ρεύματα αέρα (άνεμος) ανάμεσα στα λέπια και προσκολλάται στο κολλώδες υγρό που απελευθερώνεται από τη μικροπύλη. Λόγω της ξήρανσης του κολλώδους υγρού, η γύρη έλκεται μέσω της διόδου της γύρης στον πυρήνα. Μετά την επικονίαση, η μικροπύλη μεγαλώνει κατάφυτη με λέπια γυναικείο χτύπημακλείνουν μεταξύ τους και ολόκληρο το εξωτερικό του κώνου σφραγίζεται (γεμίζει) με ρητίνη. Μετά από επαφή με τον πυρήνα φυτικό κύτταροη γύρη μεγαλώνει σε αυτό σωλήνας γύρης. Γεννητικόςτο κύτταρο εισέρχεται στο βλαστικό κύτταρο και κινείται στο κορυφαίο τμήμα του. Τους επόμενους 13 μήνες, ο σωλήνας γύρης αναπτύσσεται αργά στον πυρήνα, προς το μελλοντικό θηλυκό γαμετόφυτο.

Ρύζι. 40. Σχέδιο του κύκλου ζωής της πεύκης

Ρύζι. 41. Κύκλος ζωήςΣκωτσέζικο πεύκο

Ένα μήνα μετά την επικονίαση, ένα κύτταρο πυρήνα - αρχαιοσποριακόκυτταρικές διαιρέσεις μείωση, σχηματίζοντας τέσσερα απλοειδή μεγασπόρια. Τρία από αυτά πεθαίνουν και το τέταρτο μεγάσπορο, πιο μακριά από τη μικροπύλη, αρχίζει να αναπτύσσεται. Η ανάπτυξή του σε μεγαγαμετόφυτο(θηλυκό γαμετόφυτο) ξεκινά έξι μήνες μετά την επικονίαση και χρειάζονται άλλους έξι μήνες για να ολοκληρωθεί ο σχηματισμός του. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το κύτταρο μεγασπορίου, με μιτωτική διαίρεση, αυξάνει τον αριθμό των πυρήνων του σε περίπου 2000. Στους 13 μήνες μετά την επικονίαση, το μεγάσπορο κυτταροκίνηση– διαχωρισμός ενός πολυπύρηνου κυττάρου από κυτταρικά τοιχώματα που εντοπίζουν τους πυρήνες σε μεμονωμένα κύτταρα. Ο απλοειδής ιστός που σχηματίζεται ονομάζεται ενδοσπέρμιο. Στους 13-15 μήνες μετά την επικονίαση, δύο ή τρία μειωμένα κύτταρα σχηματίζονται από κύτταρα ενδοσπέρματος πιο κοντά στη μικροπύλη. αρχεγονίαΜε αυγάστη μέση. Ενδοσπέρμιο με δύο αρχεγονίες είναι θηλυκό γαμετόφυτο(πρόθαλλος).

Κατά τον σχηματισμό του θηλυκού γαμετόφυτου σωλήνας γύρης(βλαστικό κύτταρο) αναπτύσσεται μέσω του πυρήνα και του ενδοσπερμίου και εισέρχεται σε ένα από τα αρχεγονία. Μέχρι αυτή τη στιγμή γεννητικόςΤο κύτταρο γύρης μέσα στο βλαστικό κύτταρο (σωλήνας γύρης) χωρίζεται σε δύο θυγατρικά κύτταρα – στείρος(κελί του ποδιού) και σπερματογενής(κύτταρο σώματος). Μετά από αυτό το σπερματογενές κύτταρο διαιρείται στα δύο σπέρμα. Ο σωλήνας γύρης με δύο σπερματοζωάρια στη μέση είναι εντελώς ανεπτυγμένο αρσενικό γαμετόφυτο. Αφού διεισδύσει στο αρχέγονο και έφτασε στο ωάριο, το κορυφαίο τμήμα του κυτταρικού τοιχώματος του σωλήνα γύρης καταστρέφεται, το κυτταρόπλασμα ρέει στην κοιλότητα του αρχεγονίου και ένα από τα σπερματοζωάρια συνδέεται με το ωάριο, σχηματίζοντας ζυγωτός, το άλλο σπέρμα πεθαίνει. Η διαδικασία γονιμοποίησης συμβαίνει περίπου 13-15 μήνες μετά την επικονίαση. Συνήθως, τα γονιμοποιημένα ωάρια (ζυγώτες) όλων των αρχαγονιών γονιμοποιούνται και αρχίζουν να εξελίσσονται σε έμβρυα (πολυεμβρυολογία), ωστόσο, κατά κανόνα, μόνο ένα έμβρυο σχηματίζεται πλήρως.

Τους επόμενους έξι μήνες (6 μήνες) μετά τη γονιμοποίηση, εμφανίζεται ο σχηματισμός σπόροςαπό το φύτρο του σπόρου: ο ζυγώτης εξελίσσεται σε έμβρυο, ενδοσπέρμιοπαραμένει ως ιστός αποθήκευσης του σπόρου, σχηματίζεται το περίβλημα παλτό σπόρωνμε μια έκφυση σε σχήμα φτερού, ο πυρήνας δαπανάται για την ανάπτυξη ενδοσπέρμιοΚαι έμβρυο. Σπόροι πεύκου, μαύρου χρώματος, διαμέτρου 4-5 mm, με μεμβρανώδη έκφυση σε σχήμα φτερού του περιβλήματος του σπόρου μήκους 12-20 mm, ωριμάζουν πλήρως τον Νοέμβριο-Δεκέμβριο, 18-21 μήνες μετά την επικονίαση. Οι θηλυκοί κώνοι γίνονται θαμποί γκρι-ανοιχτό καφέ έως γκριζοπράσινοι όταν ωριμάσουν. ανοίγουν (ανοίγουν διάπλατα τις κλίμακες τους) από τον Φεβρουάριο έως τον Απρίλιο και σύντομα πέφτουν.

Αγγειόσπερμαή Ανθοφόρα φυτά -τμήμα φυτών ανώτερων σπόρων, των οποίων η ιδιαιτερότητα είναι η παρουσία λουλούδι- ένα όργανο σεξουαλικής αναπαραγωγής στο οποίο τα φύλλα του καρπού (ύπερο) περιέχουν μπουμπούκια σπόρων. Ένα άλλο χαρακτηριστικό των αγγειόσπερμων είναι ο σχηματισμός ενός επτακύτταρου θηλυκού γαμετόφυτου στο φύτρο των σπόρων - εμβρυϊκός σάκοςκαι γονιμοποίηση δύο κυττάρων σε αυτό (ένα ωάριο και ένα κεντρικό διπλοειδές κύτταρο) – διπλή γονιμοποίηση. Το τμήμα αγγειόσπερμων περιλαμβάνει περισσότερα από 250 χιλιάδες είδη φυτών.

Οι πρόγονοι των γυμνόσπερμων ήταν φτέρες με σπόρους, οι οποίες εξελίχθηκαν από φτέρες δέντρων. Όλοι οι εκπρόσωποί τους είναι ξυλώδη φυτά με έναν περίπλοκο κύκλο ανάπτυξης, στον οποίο η ασεξουαλική γενιά κυριαρχεί με τη μορφή του ίδιου του δέντρου και η γενεά σεξουαλικής ηλικίας απλοποιείται πολύ και αναπτύσσεται στην ασεξουαλική γενιά. Μετά τη γονιμοποίηση, σχηματίζεται ένα έμβρυο, βυθισμένο σε ένα σπόρο που βρίσκεται ανοιχτό στην επιφάνεια της κλίμακας του σπόρου, εξ ου και το όνομα - gymnosperms (θα εξετάσουμε λεπτομερώς τον κύκλο ανάπτυξης παρακάτω χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των κωνοφόρων).

Η αρχαιότερη τάξη - οι φτέρες των σπόρων - εξαφανίστηκαν εντελώς. Σύμφωνα με παλαιοντολογικά στοιχεία, είχαν ίσιο, μη διακλαδισμένους κορμούς με ρόδακα από μεγάλα φύλλα στην κορυφή. Τα Sporangia αναπτύχθηκαν σε ειδικά φύλλα, τα οποία στη συνέχεια μετατράπηκαν σε σπόρους, με ένα μικρό έμβρυο μελλοντικών φυτών.

Η κατηγορία ginkgo είναι επίσης πολύ αρχαία, από την οποία έχει διατηρηθεί ένα είδος ginkgo biloba - Ginkgo b i 1 o b a, ένα δέντρο με δίλοβα φύλλα σε σχήμα βεντάλιας. Σπάνια βρίσκεται σε άγρια ​​φύση, καλλιεργείται στην Κίνα, την Ιαπωνία και σε βοτανικούς κήπους.

Υψηλότερη τιμήστη φύση και την ανθρώπινη πρακτική υπάρχουν εκπρόσωποι της τάξης των κωνοφόρων - Coniferae, ευρέως διαδεδομένοι σε όλο τον κόσμο. Κυριαρχούν στη ζώνη της τάιγκα. Στη Σοβιετική Ένωση, το 75% των δασών αποτελείται από κωνοφόρα. Όλα τα κωνοφόρα χαρακτηρίζονται από μονοποδική (ακαθόριστη) διακλάδωση και δευτερογενή πάχυνση του κορμού, την παρουσία μόνο τραχειών μεταξύ των αγώγιμων στοιχείων του ξύλου και το σχήμα των φύλλων που μοιάζει με βελόνα ή λέπια. Όλα τους είναι αειθαλή, με εξαίρεση μερικά γένη, συμπεριλαμβανομένου του γένους Larch, είδη του οποίου ρίχνουν τις βελόνες τους για το χειμώνα.

Ας εξετάσουμε τον κύκλο ανάπτυξης των κωνοφόρων χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της πεύκης - Pinus sylvestris. Ένα πεύκο που αναπτύσσεται στη φύση αρχίζει να ανθίζει σε ηλικία 15 ετών στο δάσος, η ανθοφορία αρχίζει μετά από 25-30 χρόνια. Οι αρσενικές και θηλυκές ταξιανθίες - κώνοι - σχηματίζονται στα μέσα ή στα τέλη Μαΐου σε ένα δέντρο (το πεύκο είναι μονοοικογενές φυτό). Μικροί, μήκους περίπου 5 mm, κίτρινοι αρσενικοί κώνοι είναι διατεταγμένοι πολυσύχναστοι - 15-30 κομμάτια το καθένα. στη βάση του νεαρού βλαστού (Εικ. 66). Κάθε κώνος αποτελείται από έναν κοντό άξονα με επιμήκεις φολίδες πυκνά τοποθετημένες πάνω του: στην κάτω πλευρά τους υπάρχουν δύο ωοειδείς ανθήρες στους οποίους σχηματίζεται η γύρη. Κάθε ζυγαριά με δύο ανθήρες είναι ένας στήμονας πεύκου.

Μέσα στους ανθήρες υπάρχει ιστός αρχεσπορίου, τα κύτταρα του οποίου, όπως στα σποράγγια της φτέρης, διαιρούνται αναγωγικά, στη συνέχεια καρυοκινητικά, με αποτέλεσμα να σχηματιστούν τέσσερα απλοειδή κύτταρα - γύρη πεύκου. Κάθε κουκκίδα σκόνης αποτελείται από ένα κελί με δύο κελύφη και πάνω κέλυφοςσε δύο σημεία υποχωρεί από τον πυθμένα, σχηματίζοντας αερόσακους, που μειώνουν το ειδικό βάρος της γύρης και διευκολύνουν τη μεταφορά της με τον άνεμο σε μεγάλες αποστάσεις. Όταν η γύρη ωριμάσει, οι ανθήρες σκάνε, η γύρη ξεχύνεται και μεταφέρεται από τον άνεμο. Περαιτέρω ανάπτυξη γύρης εμφανίζεται στους ανθήρες. Ο πυρήνας της γύρης χωρίζεται στα δύο (Εικ. 67). Το ένα παραμένει ο πυρήνας του κυττάρου της γύρης και τώρα ονομάζεται πυρήνας του βλαστικού κυττάρου. Ο δεύτερος πυρήνας, διαιρούμενος, σχηματίζει τους πυρήνες τεσσάρων μικρών κυττάρων. Ένα από αυτά, συνήθως το μεγαλύτερο, γίνεται ανθηριδικό κύτταρο, τα άλλα τρία διαλύονται. Το ανθηριδικό κύτταρο διαιρείται και σχηματίζει δύο γεννητικά κύτταρα - το σπέρμα (αρσενικοί γαμέτες). Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η γύρη από τους ανθήρες μεταφέρεται από τον άνεμο στην επιφάνεια του ωαρίου και βλασταίνει. Το εξωτερικό του κέλυφος σκάει και το εσωτερικό εκτείνεται σε ένα σωλήνα γύρης, στον οποίο χύνεται το κυτταρόπλασμα με τον πυρήνα του βλαστικού κυττάρου και δύο σπέρματα (δεν μπορούν να κινηθούν ανεξάρτητα).

Πολύ μικρά, μήκους 3-4 χιλιοστών, τα θηλυκά κουκουνάρια σχηματίζονται σε 2-3 κομμάτια. στην κορυφή των νεαρών βλαστών (βλ. Εικ. 66,6).

Αποτελούνται από έναν κοντό άξονα στον οποίο βρίσκονται πυκνά λέπια, που ποικίλλουν σε μέγεθος και σχήμα. Μερικά - πολύ μικρά - ονομάζονται λέπια κάλυψης στις μασχάλες τους υπάρχουν μεγαλύτερα σαρκώδη λέπια σπόρων. Επί μέσαφολίδες σπόρων, στη βάση τους, αναπτύσσονται δύο ωοειδή σώματα - δύο ωάρια (ωάρια).

Τα ωάρια έχουν πολύπλοκη δομή. Στην κορυφή καλύπτονται με ειδικό χαρτομάντιλο - ένα κάλυμμα, οι άκρες του οποίου στην κορυφή του ωαρίου δεν κλείνουν, σχηματίζοντας ένα στενό άνοιγμα - ένα πέρασμα γύρης (Εικ. 67, δ). Κάτω από το κάλυμμα υπάρχει ένα πολυκύτταρο σώμα του ωαρίου - ο πυρήνας. Ένα από τα κύτταρα του πυρήνα αναπτύσσεται γρήγορα και διαιρείται δύο φορές, πρώτα αναγωγικά και μετά καρυοκινητικά, σχηματίζοντας τέσσερα απλοειδή κύτταρα που βρίσκονται το ένα πάνω από το άλλο. Τα τρία ανώτερα κύτταρα διαλύονται, το τέταρτο, αναπτυσσόμενο, γεμίζει το εσωτερικό του ωαρίου μόνο ένα λεπτό στρώμα κάτω από το κάλυμμα του πυρήνα. Αυτό το μεγάλο απλοειδές κύτταρο ονομάζεται εμβρυϊκός σάκος. Ο πυρήνας του διαιρείται πολλές φορές, εμφανίζονται κύτταρα και η κοιλότητα του εμβρυϊκού σάκου γεμίζει με ενδοσπερμιακό ιστό. Στη συνέχεια, στο πάνω μέρος του ενδοσπερμίου, σχηματίζονται δύο μεγαλύτερα κύτταρα - αυγά (θηλυκοί γαμέτες) και πάνω από κάθε ένα από αυτά, τέσσερα μικρά κύτταρα σχηματίζουν ένα κανάλι που οδηγεί στο ωάριο. Αυτό τερματίζει την ανάπτυξη του ωαρίου του πεύκου πριν από τη γονιμοποίηση.

Μέχρι αυτή τη στιγμή, τα λέπια του θηλυκού κώνου απομακρύνονται, λυγίζουν προς τα πίσω και η γύρη φυσάται από τον άνεμο στην επιφάνεια του ωαρίου στη δίοδο γύρης. Η γύρη πεύκου βρίσκεται εκεί για έναν ολόκληρο χρόνο και φυτρώνει μόνο την επόμενη άνοιξη. Σε άλλα κωνοφόρα φυτρώνει αμέσως.

Η γύρη του πεύκου που φύτρωσε μετά από ένα χρόνο σχηματίζει έναν σωλήνα γύρης που αναπτύσσεται προς το αυγό. Αυτή τη στιγμή, ο πυρήνας του βλαστικού κυττάρου διαλύεται, το περιεχόμενο του σωλήνα γύρης ρέει στο ωάριο και το πρώτο σπέρμα συγχωνεύεται με τον πυρήνα του ωαρίου και το δεύτερο σπέρμα διαλύεται. Το γονιμοποιημένο ωάριο γίνεται διπλοειδές ζυγωτό κύτταρο και καλύπτεται με μεμβράνη. Το δεύτερο αυγό διαλύεται.

Ο ζυγώτης διαιρείται και από αυτό σχηματίζεται ένα έμβρυο με τα βασικά στοιχεία μιας ρίζας (βλ. Εικ. 66, 14) ενός στελέχους και με τέσσερις έως οκτώ κοτυληδόνες, μετά από τις οποίες σταματά να αναπτύσσεται και περνά μέσα. κατάσταση ανάπαυσης. Μέχρι αυτή τη στιγμή, ένα απόθεμα εναποτίθεται στο ενδοσπέρμιο ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιες. Το κάλυμμα του ωαρίου μετατρέπεται στο κάλυμμα του σπόρου και ολόκληρο το ωάριο γίνεται σπόρος. Στα περισσότερα κωνοφόρα, οι σπόροι ωριμάζουν μέσα σε ένα χρόνο. Στο πεύκο, από την αρχή της ανθοφορίας του θηλυκού κώνου μέχρι την ωρίμανση των σπόρων σε αυτό, περνούν 18 μήνες. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, οι θηλυκοί κώνοι αυξάνονται σε μέγεθος, τα λέπια των σπόρων γίνονται ξυλώδη και σχηματίζεται ένα μεμβρανώδες φτερό στους σπόρους. Τα λέπια των ώριμων κώνων λυγίζουν προς τα πίσω, οι σπόροι πέφτουν έξω και μεταφέρονται από τον άνεμο. Από το έμβρυο, τον σπόρο που βλασταίνει, αναπτύσσεται ένας βλαστός, ο οποίος στη συνέχεια εξελίσσεται σε δέντρο και ο κύκλος ανάπτυξης του πεύκου ξεκινά ξανά.

Η αναπαραγωγή των φυτών σπόρων μελετήθηκε πολύ νωρίτερα από τα φυτά ανώτερων σπορίων και τα αναπαραγωγικά τους όργανα έλαβαν ονόματα: στήμονας, ανθήρας, γύρη, ωάριο, εμβρυϊκός σάκος. Αργότερα, μελετήθηκε ο κύκλος ανάπτυξης των ανώτερων σπορίων και ανακαλύφθηκαν πρόθλοι, ανθηρίδια και αρχεγονίες.

Υπάρχουν πολλές ομοιότητες στη δομή του αρσενικού κουκουνιού και του στάχυ από βρύα: υπάρχει ένας κύριος άξονας, λέπια και σποράγγια πάνω τους, στα οποία αντιστοιχούν οι ανθήρες του πεύκου. Στους ανθήρες, όπως και στα σποραγγεία, αναπτύσσεται ένα αρχεσπόριο, τα κύτταρα του οποίου τόσο στα βρύα πεύκου όσο και στα βρύα ράβδου διαιρούνται δύο φορές - πρώτα αναγωγικά, μετά καρυοκινητικά, σχηματίζοντας τέσσερα απλοειδή κύτταρα, τα οποία ονομάζονται μικροσπόρια στα ετερόσπορα βρύα και γύρη στο πεύκο. Ο σχηματισμός απλοειδών κυττάρων, μικροσπορίων ή γύρης τόσο στα βρύα όσο και στα πεύκα τερματίζει την ανάπτυξη της ασεξουαλικής γενιάς και ξεκινά την ανάπτυξη της σεξουαλικής γενιάς - του γαμετόφυτου. Στα ετερόσπορα βρύα, ένας μικρός αρσενικός πρόθαλλος αναπτύσσεται μέσα στο μικροσπόρο, και σε αυτόν ένα ανθερίδιο με σπερματοζωάρια.

Στο πεύκο, στη γύρη (αντίστοιχα, στο μικροσπόρο), αναπτύσσεται ένα βλαστικό κύτταρο και νήμα - ένας πρωτόγονος αρσενικός πρόθαλλος και σε αυτό σχηματίζεται ένα ανθηρίδιο κύτταρο (αντίστοιχο με το ανθηρίδιο). Ως αποτέλεσμα της διαίρεσης του ανθηροειδούς κυττάρου, σχηματίζονται δύο σπερματοζωάρια (γαμήτες), που διαφέρουν από το σπέρμα μόνο στην ακινησία τους. Αυτό τερματίζει την ανάπτυξη του γαμετόφυτου - της ανδρικής σεξουαλικής γενιάς βρύων και πεύκου.

Το θηλυκό κουκουνάρι είναι επίσης πολύ παρόμοιο στη δομή με το στάχυ των βρύων: υπάρχει ένας άξονας, λέπια και σποράγγια πάνω τους, τα οποία στο πεύκο αντιστοιχούν σε ωάρια. Στα ωάρια, μετά τη μείωση και στη συνέχεια την καρυοκινητική διαίρεση των πυρήνων, σχηματίζονται απλοειδή κύτταρα, στα βρύα υπάρχουν μακροσπόρια, μόνο στα βρύα υπάρχουν πολλά από αυτά, στο πεύκο, από τέσσερα απλοειδή κύτταρα, διατηρείται ένα κύτταρο - το έμβρυο θύλακας. Στο πεύκο, όπως και στα ετερόσπορα βρύα, σχηματίζεται ιστός του θηλυκού προθάλλου στο μακροσπόρο (εμβρυϊκός σάκος) - το ενδοσπέρμιο και σε αυτό δύο αυγά με τα υπολείμματα ενός αρχεγονίου με τη μορφή οκτώ μικρών κυττάρων. Αυτό τερματίζει την ανάπτυξη της γυναικείας σεξουαλικής γενιάς - το γαμετόφυτο τόσο στα βρύα όσο και στο πεύκο.

Με τη σύντηξη γαμετών και το σχηματισμό ενός ζυγώτη (διπλοειδές κύτταρο), τόσο στα βρύα βρύα όσο και στο πεύκο, αρχίζει η ανάπτυξη μιας άφυλης γενιάς, ενός εμβρύου και στη συνέχεια ενός ενήλικου φυτού με ρίζες, μίσχους και φύλλα. Όλα αυτά τα όργανα στο πεύκο έχουν διπλοειδή κύτταρα και μόνο με τη μείωση της κυτταρικής διαίρεσης στους ανθήρες και τα ωάρια κατά το σχηματισμό της γύρης (μικροσπορίων) και του εμβρυϊκού σάκου (μακροσπόρια) αρχίζει η ανάπτυξη της σεξουαλικής γενιάς του πεύκου, η οποία έχει μια πολύ πρωτόγονη δομή. Η αρσενική σεξουαλική γενιά ενός πεύκου αποτελείται από γύρη (μικροσπόρια), ένα βλαστικό κύτταρο και ένα νήμα μέσα σε αυτό (αρσενικό πρόθαλλο), ένα ανθηριδικό κύτταρο (antheridium) και δύο σπερματοζωάρια (που αντιστοιχούν στα σπερματοζωάρια). Η θηλυκή σεξουαλική γενιά του πεύκου αναπτύσσεται στο μητρικό φυτό σε ωάρια (μακροσποραγγεία) και αποτελείται από έναν εμβρυϊκό σάκο (μακροσπόρια), ενδοσπέρμιο (θηλυκό πρόθαλλο) και δύο αυγά με οκτώ μικρά κύτταρα (υπολείμματα αρχεγονίου). Η σύντηξη των γαμετών οδηγεί στο σχηματισμό ενός διπλοειδούς ζυγώτη και στην ανάπτυξη μιας νέας, ασεξουαλικής γενιάς.

Έτσι, στα κωνοφόρα, δύο γενιές εναλλάσσονται - σεξουαλικές και ασεξουαλικές. Η κυρίαρχη γενιά ανάμεσά τους είναι η άφυλη γενιά και η γυναικεία σεξουαλική γενιά αναπτύσσεται εξ ολοκλήρου στην άφυλη γενιά.

Οι διαφορές στους κύκλους ανάπτυξης των γυμνόσπερμων και των πτεριδόφυτων είναι οι εξής: στα γυμνόσπερμα, η γυναικεία σεξουαλική γενιά αναπτύσσεται στην άφυλη γενιά, στα πτεριδόφυτα, ξεχωριστά στο έδαφος. στα γυμνόσπερμα, η ανδρική σεξουαλική γενιά απλοποιείται πολύ και σχηματίζει ακίνητα σπερματοζωάρια, στα πτεριδόφυτα - κινητικά σπερματοζωάρια. στα γυμνόσπερμα διαχωρίζεται από το μητρικό φυτό και χρησιμεύει για τον πολλαπλασιασμό των σπόρων (ένα κατάφυτο σποράγγειο με πρόθαλλο και έμβρυο), στα πτεριδόφυτα - ένα σπόρο. στα γυμνόσπερμα, το στάδιο ηρεμίας εμφανίζεται στους σπόρους, στα πτεριδόφυτα, στα σπόρια. στα γυμνόσπερμα εμφάνισηΤα μακρο- και τα μικροσπόρια, τα σποραγγεία, ακόμη και οι αρσενικοί και οι θηλυκοί κώνοι διαφέρουν στα περισσότερα πτεριδόφυτα, τα σποράγγια και τα σπόρια δεν διαφέρουν στην εμφάνιση.

Στην ΚΑΚ υπάρχουν εκπρόσωποι τριών οικογενειών κωνοφόρων: πεύκο - Pinaceae, πουρνάρι - Tachaseaeikiparis - Cupressaceae.

Η πιο κοινή οικογένεια πεύκων περιλαμβάνει τα ακόλουθα γένη:

Πεύκο - Πεύκο. Οι μακριές, σκληρές βελόνες αναπτύσσονται μόνο σε βραχείς βλαστούς - δύο βελόνες η καθεμία: Πεύκη - Pinus sylvestris, Κριμαϊκό πεύκο - Pinus pallasiana ή πέντε βελόνες η καθεμία: πεύκο Σιβηρίας - Pinus sibirica, πεύκο Weymouth - P i nus s t r obu s.

Τα πρώτα φυτά-σπόροι ήταν οι εξαφανισμένες πλέον φτέρες σπόρων, που προκάλεσαν τα γυμνόσπερμα. Τα γυμνόσπερμα είναι αρχαίοι σπόροι φυτών που βρίσκονται στο δρόμο βιολογική πρόοδος. Εμφανίστηκαν στη Γη πριν από 350 εκατομμύρια χρόνια, πολύ πριν την εμφάνιση των αγγειόσπερμων. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα γυμνόσπερμα προήλθαν από αρχαίες ετερόσπορες φτέρες σπόρων που δεν επιβίωσαν μέχρι σήμερα. Αποτυπώματα φτερών σπόρων βρίσκονται σε βαθιά στρώματα του φλοιού της γης.

Δομή κλαδιού πεύκου

Κλαδί πεύκου

Η δομή ενός θηλυκού κουκουναριού

Την άνοιξη, μικροί κοκκινωποί κώνοι διακρίνονται στις κορυφές των νεαρών βλαστών. Αυτά είναι γυναικεία εξογκώματα. Ο θηλυκός κώνος αποτελείται από έναν άξονα, ή ράβδο, πάνω στον οποίο βρίσκονται τα λέπια. Στις κλίμακες των θηλυκών κώνων, απροστάτευτοι, σαν γυμνοί (εξ ου και το όνομα - γυμνόσπερμα), βρίσκονται τα ωάρια, σε καθένα από αυτά σχηματίζεται ένα αυγό.

Η δομή ενός θηλυκού κουκουναριού

Η δομή ενός αρσενικού κουκουναριού

Στα ίδια κλαδιά στα οποία βρίσκονται τα θηλυκά, υπάρχουν και αρσενικοί κώνοι. Βρίσκονται όχι στην κορυφή του νεαρού βλαστού, αλλά στη βάση τους. Οι αρσενικοί κώνοι είναι μικροί, οβάλ, κίτρινοι και συλλέγονται σε στενές ομάδες.

Η δομή ενός αρσενικού κουκουναριού

Κάθε αρσενικός κώνος αποτελείται από έναν άξονα στον οποίο βρίσκονται επίσης λέπια. Στην κάτω πλευρά κάθε ζυγαριάς υπάρχουν δύο σάκοι γύρης στους οποίους ωριμάζει η γύρη - μια συλλογή σωματιδίων σκόνης στην οποία σχηματίζονται αργότερα τα αρσενικά αναπαραγωγικά κύτταρα - σπέρμα.

Η δομή ενός ώριμου κουκουναριού

Η γονιμοποίηση στα πεύκα συμβαίνει ένα χρόνο μετά το χτύπημα της γύρης στους θηλυκούς κώνους. Και οι σπόροι πέφτουν μετά από άλλους έξι μήνες, στο τέλος του χειμώνα. Μέχρι αυτή τη στιγμή, ο ώριμος θηλυκός κώνος αποκτά καφέ χρώμα και φτάνει τα 4-6 cm.

Η δομή ενός ώριμου κουκουναριού

Όταν τα λέπια ενός ώριμου θηλυκού κώνου αποσπώνται, γίνεται σαφές ότι οι σπόροι βρίσκονται σε ζευγάρια στην επάνω πλευρά των φολίδων, στη βάση τους. Οι σπόροι είναι ανοιχτοί, γυμνοί. Κάθε σπόρος πεύκου είναι εξοπλισμένος με ένα διαφανές μεμβρανώδες φτερό, το οποίο εξασφαλίζει τη μεταφορά του από τον άνεμο.

Η διαδικασία της επικονίασης και της γονιμοποίησης στο πεύκο. (Κύκλος ανάπτυξης)

Αναπαραγωγή: σεξουαλική - με σπόρους.

Η αναπαραγωγή γίνεται σε δύο στάδια: τη διαδικασία της επικονίασης και τη διαδικασία της γονιμοποίησης.

Διαδικασία επικονίασης

• Η γύρη εγκαθίσταται στα ωάρια του θηλυκού κώνου.
• Η γύρη διεισδύει στο ωάριο μέσω του αγωγού της γύρης.
• Η ζυγαριά κλείνει και κολλιέται μεταξύ τους με ρητίνη.
• Προετοιμασία για γονιμοποίηση.
• Όταν η γύρη βλαστάνει, σχηματίζει σπέρμα και έναν σωλήνα γύρης.

Διαδικασία γονιμοποίησης

Η γονιμοποίηση γίνεται στο ωάριο 12 μήνες μετά την επικονίαση.

• Το σπέρμα συγχωνεύεται με το ωάριο, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ζυγωτός.
• Αναπτύσσεται από ζυγώτη έμβρυο.
• Από ολόκληρο το ωάριο - σπόρος.

Ο κώνος μεγαλώνει και σταδιακά γίνεται λιγνίτης, το χρώμα του γίνεται καφέ. Τον επόμενο χειμώνα, οι κώνοι ανοίγουν και οι σπόροι ξεχύνονται. Μπορούν να παραμείνουν αδρανείς για μεγάλο χρονικό διάστημα και να βλαστήσουν μόνο σε ευνοϊκές συνθήκες.

Τα σπορόφυτα πεύκου φαίνονται πολύ περίεργα όταν έχουν μόλις βγει από τον σπόρο. Πρόκειται για μικρά φυτά των οποίων το στέλεχος είναι πιο κοντό από ένα σπιρτόξυλο και όχι πιο χοντρό από μια συνηθισμένη βελόνα ραπτικής. Στην κορυφή του στελέχους υπάρχει ένα μάτσο από πολύ λεπτές βελόνες κοτυληδόνας που ακτινοβολούν προς όλες τις κατευθύνσεις. Το πεύκο δεν έχει ένα ή δύο από αυτά, όπως τα ανθοφόρα φυτά, αλλά πολύ περισσότερα - από 4 έως 7.

Βλαστάρι σπόρου πεύκου

Ετσι, τα φυτά που ανήκουν στην κατηγορία Gymnosperms διαφέρουν από όλα τα άλλα φυτά στο ότι παράγουν σπόρους. Η εσωτερική γονιμοποίηση, η ανάπτυξη του εμβρύου μέσα στο ωάριο και η εμφάνιση του σπόρου είναι τα κύρια βιολογικά πλεονεκτήματα των φυτών σπόρων, τα οποία τους έδωσαν την ευκαιρία να προσαρμοστούν στις επίγειες συνθήκες και να επιτύχουν περισσότερα υψηλή ανάπτυξηαπό τα ανώτερα φυτά χωρίς σπόρους.