Il pino silvestre è uno dei rappresentanti più famosi delle ginnosperme. Esistono un gran numero di specie diverse di questo albero, che si trovano principalmente in Russia, Europa e Nord America e il ciclo di vita del pino si compone di diverse fasi. Le caratteristiche botaniche dettagliate dell'albero e una descrizione di tutte le fasi del suo sviluppo sono presentate più avanti nell'articolo.
Descrizione biologica del pino
Il pino appartiene al regno della pianta, al dipartimento delle conifere e alla famiglia del pino. Ha un aroma caratteristico ed è un albero sempreverde che cresce attivamente in altezza per un secolo.
Lo sai Il legno di pino non viene utilizzato solo nell'industria della lavorazione del legno. Ne derivano anche un sostituto della vera pelle e della seta artificiale.
Descrizione botanica del pino:
- L'albero raggiunge un'altezza di 35–40 m, ma alcuni esemplari possono crescere fino a 50 m.
- Le radici di pino sono duttili. Nel terreno asciutto, possono andare nel terreno fino a una profondità di 8 m, e in condizioni di elevata umidità sono parallele alla superficie della terra entro un raggio di 10 m dal tronco d'albero.
- Il diametro del tronco di pino diretto è 0,6-1,2 m, la parte superiore è ramificata.
- La superficie della parte inferiore del tronco è coperta da corteccia marrone con piccole crepe. Sulla cima dell'albero, la corteccia è più sottile e colorata.
- I rami di pino formano una spessa corona a forma di cono.
- I germogli laterali dell'albero sono densamente punteggiati di aghi verdi appuntiti, che sostituiscono le foglie. Sono densi e hanno una lunghezza fino a 7 cm e sono disposti in coppia.
- Il frutto del pino è un grumo che matura nel secondo anno dopo l'emergenza. Ha la forma di un cono, il cui diametro è di circa 2-4 cm.
Fasi del ciclo di vita
Ogni albero di pino attraversa un ciclo di vita completo, che inizia con i semi e termina con un albero adulto. Nel processo di tale sviluppo, una piantina viene inizialmente formata da semi, che in 2-3 anni diventa un giovane albero, che cresce in altezza per molti anni.
Per garantire un'ulteriore riproduzione, i coni con polline e primordia di semi si formano ogni anno su un albero di pino. Come risultato dell'impollinazione, si verifica la fecondazione, che termina con la formazione di una nuova porzione di materiale di semi e l'intero ciclo del pino viene ripetuto di nuovo. Ogni fase di questo processo è descritta in dettaglio più avanti nell'articolo.
Seme
I semi di pino sono all'interno dei coni femminili e maturano per 20 mesi dopo l'impollinazione. Con il loro aiuto, l'albero si riproduce.
! importante Il materiale di semi di pino rimane vitale per 7 anni. Cresce meglio su terreni moderatamente umidi e fertili.
Le principali caratteristiche dei semi di pino:
- avere una forma allungata arrotondata;
- raggiungere un diametro di 4-5 mm;
- coperto da un denso guscio nero;
- hanno una "ala" - escrescenza membranosa lunga fino a 2 cm.
Piantina
Una volta nel terreno, i semi maturi germogliano con l'inizio del caldo primaverile, dando vita a un nuovo albero. Innanzitutto, una piantina si forma dal seme.
Lo sai Il rappresentante più alto dei pini è il pino di Lambert. Questi alberi possono raggiungere un'altezza di 70 m e crescere negli Stati Uniti e in Canada.
Le fasi del suo sviluppo sono elencate di seguito:
- Il seme di pino che è entrato nel terreno assorbe attivamente acqua e rigonfiamenti.
- La buccia esterna è strappata e il germoglio della radice situato nella parte inferiore del seme è diretto verso il suolo.
- Le riprese embrionali iniziano ad allungarsi. Di conseguenza, i cotiledoni situati nella sua sommità si innalzano sopra la superficie del suolo.
- Il restante apporto di nutrienti nel seme viene completamente speso per la crescita e lo sviluppo della giovane piantina.
- Un giovane germoglio verticale è formato da giovani foglie a forma di ago disposte a spirale.
- Dopo aver raggiunto l'età di due anni, piccoli germogli senza semi possono essere visti sui germogli della piantina. I germogli accorciati si formano nei loro seni, sui quali crescono due aghi. Questa struttura è anche caratteristica del pino adulto.
Coni
In primavera, i coni si formano su un albero adulto: femmina e maschio. Differiscono nell'aspetto e contengono organi speciali che producono controversie - sporangi. Qui ha luogo la formazione di controversie maschili e femminili, prendendo parte al processo di fecondazione in futuro. Di seguito viene presentata una descrizione di ciascun tipo di pigne.
1 - un ramo con un cono e una collezione di microstrobils; 2 - un giovane pancione; 3 - dosso maturo; 4 - semi; 5 - un ramo con giovani germogli.
Le donne di
Il secondo nome per le pigne femminili è macrostrobils. Crescono in gruppi di 2-3 pezzi. nella parte superiore dei rami o individualmente e contengono spore femminili che rimangono all'interno dopo la fecondazione, formando semi.
Di seguito una descrizione dettagliata delle pigne femminili:
- La forma del macrobo è conica e la sua lunghezza è di circa 3-7 cm.
- Ogni cono ha un asse attorno al quale ci sono scale di due tipi: tegumentario e seed. Si chiamano megasporofille e sono disposte a spirale.
- Sulla superficie esterna degli ampi fiocchi seminali (vicino alla base) è presente una coppia di primordia seminale. Dall'alto sono coperti da scale tegumentarie più piccole.
- Ogni primordio di seme è costituito da nucello (tessuto megasporogeno) e tessuto tegumentario (tegumento).
- Sul bordo superiore del germe di seme c'è un micropalo, un piccolo foro progettato per passare il polline maschio.
- Durante il primo anno, i coni femminili sono dipinti di rosso e nel secondo anno diventano verdi. Al momento della maturazione e dell'espulsione dei semi, i coni diventano marroni e cadono dall'albero.
Maschile
I coni maschili si trovano principalmente vicino alla base di giovani germogli di pino e sono chiamati strobiles. Al loro interno contiene polline, che viene utilizzato per la fecondazione.
! importante Il pino inizia a dare frutti dall'età di 15 anni. Si raccolgono abbondanti raccolti di coni ogni 5-7 anni.
La descrizione dei coni maschili è presentata di seguito:
- lo strobil maschio (microstrobil - sparare con sporangi) nella forma di una spighetta è dipinto di giallo, le sue dimensioni sono 8-12 mm.
- Il cono maschio è l'asse attorno al quale sono disposte a spirale le microsporofille (foglie che portano le spore).
- Sulla parte inferiore della superficie di ogni microsporofilla c'è una coppia di camere speciali con polline - microsporangia.
- Le camere del polline contengono micropore. Come risultato del processo di mitosi (divisione indiretta), formano il polline.
- Ogni singolo granello di polline è costituito da quattro cellule: una vegetativa, generativa e due protali. Questi ultimi sono necessari esclusivamente per lo sviluppo delle cellule vegetative e generative, quindi scompaiono dopo aver rinunciato alla loro risorsa.
- Una cellula pollinica contiene due membrane. Quello interno è più sottile e si chiama intina, e la fitta copertura esterna svolge una funzione protettiva e si chiama exina.
- Ogni chicco di polline ha sacche d'aria. Facilitano il trasferimento del polline da parte del vento e sono gonfiori formati in luoghi in cui l'exina della cellula è separata dall'intina.
Impollinazione e fertilizzazione
Il processo di impollinazione si svolge a maggio. Allo stesso tempo, il polline matura nei microsporangiai dei coni maschili e le squame dei coni femminili si spalancano, preparandosi ad accettarlo.
Lo sai Gli aghi più lunghi sono in legno di palude. La lunghezza degli aghi in questo albero può raggiungere i 45 cm.
Il processo di impollinazione consiste nelle seguenti fasi:
- Quando il polline nei coni maschili è maturo, i microsporangia esplodono e i granelli di polline si riversano fuori.
- Il vento trasporta facilmente chicchi di polline, a seguito dei quali alcuni cadono tra le squame dei coni femminili.
- Uno speciale liquido appiccicoso viene rilasciato dalla micropile del cono femminile. I granelli di polline catturati tra le squame aderiscono ad esso e vengono tirati nel nucello a causa dell'essiccazione del liquido.
- La micropile si chiude e tutte le squame del cono femminile si incastrano perfettamente. Per garantire un'elevata tenuta, la superficie del macroscopio è riempita di resina.
1 - cono femminile; 2 - scaglie di seme con due ovuli; 3 - micropalo; 4 - megaspores; 5 - nucello ovulo; 6 - tegumento, un volantino; 7 - nucello che forma un perisperma; 8 - archegonium; 9 - endosperma primario; 10 - cono maschio; 11 - microsporofillio con due microsporangi; 12 - cellula anteridale; 13 - cellula sifonogenica, cellula tubolare; 14 - nucleo delle cellule spermatiche; 15 - il nucleo delle gambe delle cellule; Cella a 16 tubi; 17 - germe di semi; 18 - endosperma primario; 19 - buccia di semi; 20 - cono, la cui età è di un anno; 21 - un dosso, la cui età è di due anni.
Dopo che i granuli di polline hanno colpito il nucello, il processo di germinazione della cellula vegetativa inizia con la formazione di un tubo pollinico. In questo caso, la cellula pollinica generativa si muove all'interno di quella vegetativa e cresce lentamente in nucello per un anno solare.
Di seguito viene presentata una descrizione di tutte le fasi preparatorie, nonché lo schema del processo di fecondazione:
- 30 giorni dopo l'impollinazione, si verifica la divisione della cellula archesporiale del nucello.
- Forma di 4 megapore, di cui solo una sopravvive, situata alla massima distanza dal micropalo.
- Il megaspore rimanente inizia a crescere 6 mesi dopo l'impollinazione. Inoltre, il numero dei suoi nuclei a causa della fissione mitotica aumenta a 2.000 pezzi.
- 13 mesi dopo l'impollinazione, le pareti cellulari si formano all'interno di megaspores. Si verifica la citochinesi: ciascuno dei nuclei formati è localizzato in una cellula separata.
- Come risultato della citochinesi, si forma uno speciale tessuto aploide: l'endosperma. Dopo altri 2 mesi, dalle sue cellule situate vicino alla micropila, si formano 2-3 archegonia, che contengono un uovo femminile all'interno.
- L'endosperma e l'archegonia formano una crescita (gametofita femminile). Al momento della sua formazione, il tubo pollinico raggiunge il nucello e penetra in una delle archeonie con l'uovo.
- All'interno del tubo pollinico, la cellula generativa è divisa in sterile e spermatogenica (cellula del corpo).
- La cellula del corpo è divisa in una coppia di spermatozoi, che insieme al tubo pollinico formano un gametofita maschile.
- Come risultato della penetrazione del tubo pollinico nell'archegonium, la parete cellulare viene distrutta. In questo caso, si verifica la fecondazione: uno degli spermatozoi si combina con l'uovo e forma uno zigote e il secondo muore.
! importante La durata del processo di impollinazione dipende dalle condizioni meteorologiche. Con una quantità sufficiente di sole, il polline si disperde completamente in 3-4 giorni e durante la pioggia questo processo richiede almeno una settimana.
Coni femminili maturanti
Dopo la fecondazione, inizia il processo di maturazione del cono femminile. Questo processo termina con la formazione del seme e dura sei mesi dal momento della fecondazione.
La maturazione dei coni consiste nelle seguenti fasi:
- Nel processo di divisione dello zigote fecondato, si forma un embrione che ha organi embrionali: la radice e il germoglio. All'apice di quest'ultimo ci sono piccoli cotiledoni, che sono i rudimenti delle foglie future.
- L'endosperma viene utilizzato come membrana nutritiva necessaria per lo sviluppo dell'embrione.
- Si verifica la formazione del guscio esterno del seme dal tessuto tegumentario del germe di seme.
- Alla fine dell'inverno, i coni si aprono e i semi vengono seminati liberamente, diffondendosi su lunghe distanze insieme al vento, i coni maturi si mettono in mostra sul terreno.
La vita di ogni pino inizia da un piccolo seme germogliato nel terreno. Successivamente, l'albero cresce per molti anni, formando ogni anno nuove porzioni di coni. Il complesso processo di fecondazione e maturazione dei semi dura 20 mesi dal momento dell'impollinazione, garantendo l'ulteriore diffusione del pino nell'area circostante.