Класс Хвойные (PINOPSIDA)

Учебные материалы по биологии / Систематика растений / Класс Хвойные (PINOPSIDA)

Страница 1

Наиболее многочисленная группа среди современных голосеменных. Геологическая история их восходит к раннему каменноугольному периоду (350 млн. лет назад). Листья у современных форм цельные с одной жилкой или со слабо развитым дихотомическим жилкованием. Среди вымерших гурпп известны вильчатые листья. Устьица простогубые (гаплохейльные). Стебли пикноксильные. Редуцированные спорофиллы собраны в однополые стробилы. Семязачаток с пыльцевой камерой (вымерший подкласс кордаиты (Cordaitidae) или пыльцевая камера редуцирована и представлена углублением на верхушке мегаспорангия (подкласс хвойные (Pinidae). Мужские гаметы лишены жгутиков.

Хвойные подразделяются на два п о д к л а с с а - кордаитовые (Cordaitidae) и хвойные (Pinidae).

Подкласс кордаитовые включает п о р я д о к Cordaitales и с е м е й - с т в о Cordaitaceae. Сюда входит вымершая группа семенных растений. Это были деревья до 30 м высотой и более чем 0,5 м в диаметре с моноподиальным ветвлением. Кордаиты - возможные предки представителей подкласса хвойных.

Подкласс хвойные, или пиниды (Pinidae)

Подкласс хвойные - наиболее многочисленная группа среди голосеменных в современной флоре. Насчитывает около 600 видов, 55 родов, 7 семейств и 7 порядков. В Беларуси хвойные представлены 2 семействами, 4 родами и 4 видами.

Распространены хвойные, главным образом, в северном полушарии. Многие из них: сосна, ель, лиственница, пихта образуют огромные площади хвойных лесов в северном полушарии, а также в южном (Огненная Земля, Новая Зеландия, Тасмания). В горах хвойные нередко образуют леса даже в тропиках.

Наиболее широко распространены сравнительно молодые р о д ы хвойных: Picea, Pinus, Abies, Larix и др. Менее распространены более древние формы хвойных: секвойи, таксодиумы (Северная Америка), криптомерия, метасеквойя (Юго-Восточная Азия), агатисы (Новая Зеландия), араукарии (Австралия, Чили).

Хвойные появились на земле в каменноугольном периоде палеозойской эры (350 млн. лет назад). Хвойные представлены деревьями и кустарниками. Ветвление хвойных моноподиальное. Нередко у хвойных образуются одинаковые побеги со спиральным листорасположением (тиссовые, араукариевые). У других хвойных развиваются побеги двух типов: удлиненные и укороченные. Удлиненные побеги - а у к с и б л а с т ы (от греч. auxano-увеличиваюсь, расту и blastos - росток) обладают неограниченным ростом и покрыты многочисленными спирально расположенными игольчатыми, чешуевидными или пленчатыми листьями. Такие побеги обеспечивают основной прирост дерева.

Укороченные побеги - б р а х и б л а с т ы (от греч. brachys - короткий) развиваются в пазухах вскоре опадающих чешуй удлиненных побегов. Они короткие, нарастают медленно. На верхушке несут пучок сближенных листьев 2-5-8 и до 40 штук (кедр -Сedrus).

Анатомическое строение стебля хвойных однообразно. Стебель имеет слаборазвитую сердцевину, хорошо развитую вторичную древесину, кольцо камбия, вторичную флоэму, кору с мощной пробкой Древесина хвойных из т р а х е и д с сердцевинными лучами. В коре - смоляные ходы с эфирными маслами (живицей). Из живицы получают скипидар, канифоль, деготь.

Листья у большинства хвойных игольчатые, хвоя. У более древних форм они ланцетные или широколанцетные (агатис, араукария). У некоторых листья чешуйчатые (кипарис, подокарпус). Листья обычно сидячие, цельные, редко выемчатые на верхушке (пихта). Размеры листьев сильно варьируют: от 1-2 см (ель) до 30-40 см (сосна болотная). У араукарии листья пластинчатые 17-18 см длины и 4-5 см ширины.

Для систематики хвойных определенное значение имеет т.н. листовая подушечка (место прикрепления листа к стеблю).

Подкласс хвойные включает 7 п о р я д к о в: вольтциевые (Voltziales), подозамитовые (Podozamitales), араукариевые (Araucariales), сосновые (Pinales), кипарисовые (Cupressales), подокарповые (Podocarpales), тиссовые (Taxales) и соответствующие им семейства.

Размножение хвойных рассмотрим на примере представителя п о р я д -к а сосновых (Pinales), с е м е й с т в а сосновых (Pinaceae) - сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Растение это однодомное, шишки у нее однополые.

Мужские шишки представляют собой микростробилы, собранные группой - констробилы. Они расположены в пазухах листьев побега текущего года. На оси микростробила расположены микроспорофиллы. На их нижней стороне образуется два микроспорангия. Снаружи микроспорангий одет эпидермой, далее идет выстилающий слой (т а п е т у м), еще глубже - клетки ткани а р х е с п о р и я. Клетки археспория делятся и дают материнские клетки спор. Последние редукционно делятся и дают тетрады микроспор.