Borovica lesná je jedným z najznámejších predstaviteľov gymnosperiem. Existuje veľké množstvo rôznych druhov tohto stromu, ktoré sa vyskytujú hlavne v Rusku, Európe a Severnej Amerike a životný cyklus borovíc sa skladá z niekoľkých fáz. Podrobné botanické charakteristiky stromu a opis všetkých fáz jeho vývoja sú uvedené ďalej v článku.

Biologický opis borovice

Borovica patrí do kráľovstva rastlín, oddelenia ihličnanov a rodiny borovíc. Má charakteristickú arómu a je vždyzeleným stromom, ktorý rastie zvlášť aktívne na výšku po dobu jedného storočia.

Vieš? Borovicové drevo sa používa nielen v drevospracujúcom priemysle. Z nej sa tiež vyrába náhrada pravej kože a umelého hodvábu.

Botanický opis borovice:

1. Strom dosahuje výšku 35–40 m, ale niektoré exempláre môžu dorásť až do 50 m.
2. Korene borovice sú tažné. V suchej pôde môžu ísť do zeme do hĺbky 8 m a v podmienkach vysokej vlhkosti sú rovnobežné s povrchom Zeme v okruhu 10 m od kmeňa stromu.
3. Priemer priameho borovicového kmeňa je 0,6 - 1,2 m. Jeho horná časť je rozvetvená.
4. Povrch spodnej časti kmeňa je pokrytý hnedou kôrou s malými trhlinami. Na vrchole stromu je kôra tenšia a sfarbená.
5. Borovicové konáre tvoria hrubú kužeľovitú korunu.
6. Bočné výhonky stromu sú husto posiate špicatými zelenými ihlami, ktoré nahrádzajú listy. Sú husté a majú dĺžku až 7 cm a sú usporiadané v pároch.
7. Ovocie borovíc je dozrievanie kusov v druhom roku po jeho vzniku. Má tvar kužeľa, ktorého priemer je približne 2–4 cm.

Fázy životného cyklu

Každá borovica prechádza celým životným cyklom, ktorý sa začína semenami a končí sa stromami dospelých. V procese takéhoto vývoja sa najprv vytvorí semenáčik zo semien, ktoré sa za 2 až 3 roky stanú mladými stromami, ktoré rastú na mnoho rokov.

Aby sa zabezpečila ďalšia reprodukcia, každoročne sa na borovici vytvárajú šišky s peľom a semennými primordmi. V dôsledku opelenia dôjde k oplodneniu, ktoré sa končí tvorbou novej časti materiálu osiva a celý cyklus borovice sa opakuje znova. Každá fáza tohto procesu je podrobne opísaná ďalej v článku.

Semeno

Semená borovíc sú vo vnútri samičích šišiek a dozrievajú 20 mesiacov po opelení. S ich pomocou sa strom reprodukuje.

Dôležité! Semenný materiál z borovice zostáva životaschopný 7 rokov. Najlepšie rastie na mierne vlhkej a úrodnej pôde.

Hlavné vlastnosti borovicových semien:

• mať zaoblený podlhovastý tvar;
• dosiahnuť priemer 4 až 5 mm;
• pokryté hustou čiernou škrupinou;
• mať „krídlo“ - membránový výrastok až 2 cm dlhý.

Sadenice

Raz v pôde dozrelé semená klíčia s nástupom jarného horúčavy, čo dáva životu nový strom. Najskôr sa zo semena vytvorí semenáčik.

Vieš? Najvyšším predstaviteľom borovíc je borovica Lambertová. Tieto stromy môžu dosiahnuť výšku 70 ma rastú v USA a Kanade.

Fázy jeho vývoja sú uvedené nižšie:

1. Borovicové semeno, ktoré vstúpilo do pôdy, aktívne absorbuje vodu a napučiava.
2. Vonkajšia šupka je roztrhaná a koreňový púčik umiestnený v spodnej časti semena je nasmerovaný na zem.
3. Embryonálny výhonok sa začína predlžovať. V dôsledku toho sa kotyledóny nachádzajú na svojom najvyššom povrchu nad povrchom pôdy.
4. Zvyšný prísun živín v semenách sa úplne vynakladá na rast a vývoj mladých sadeníc.
5. Vytvorí sa vertikálny mladý výhonok s mladými ihlovými listami usporiadanými v špirále.
6. Po dosiahnutí veku dvoch rokov sa na výhonkoch sadenice dajú vidieť malé vločky bez semienok. V ich dutinách sa tvoria skrátené výhonky, na ktorých rastú dve ihly. Táto štruktúra je charakteristická aj pre borovicu dospelú.

Kužele

Na jar sa na dospelých stromoch tvoria kužele: samica a samec. Líšia sa od seba svojim vzhľadom a obsahujú špeciálne orgány, ktoré spôsobujú spory - sporangia. Tu dochádza k formovaniu ženských a mužských sporov, ktoré sa v budúcnosti zúčastňujú na procese oplodnenia. Opis každého typu šišky je uvedený nižšie.

1 - vetva s kužeľom a zbierka mikropstrobilov; 2 - mladý hrbolček; 3 - zrelý hrbolček; 4 - semená; 5 - vetva s mladými výhonkami.

Dámske

Druhé meno pre ženské šišky sú makrostrobily. Rastú v skupinách po 2-3 kusoch. v hornej časti vetiev alebo jednotlivo a obsahujú ženské spóry, ktoré zostanú vo vnútri po oplodnení a tvoria semená.

Podrobný opis samičích šišiek je uvedený nižšie:

1. Tvar makaka je kónický a jeho dĺžka je asi 3 - 7 cm.
2. Každý kužeľ má os, okolo ktorej sú váhy dvoch typov - integumentary a seed. Nazývajú sa megasporofyly a sú usporiadané do špirály.
3. Na vonkajšom povrchu širokých semenných vločiek (blízko základne) je pár semenných praduchov. Zhora sú pokryté menšími stupnicami.
4. Každé semenné primordium sa skladá z jadier (megasporogénne tkanivo) a spodného tkaniva (celé číslo).
5. Na hornom okraji zárodočných klíčkov sa nachádza mikropilot - malá diera určená na prechod peľového samca.
6. V prvom roku sú ženské kužele natreté na červeno a v druhom roku na zeleno. V čase dozrievania a vypudzovania semien sa šišky zhnednú a padajú zo stromu.

Pánske

Samčie šišky sa nachádzajú hlavne pri spodnej časti mladých borovicových výhonkov a nazývajú sa strobily. Vo vnútri obsahuje peľ, ktorý sa používa na hnojenie.

Dôležité! Borovica začína rodiť ovocie od 15 rokov. Každých 5–7 rokov sa pozoruje veľká úroda šišiek.

Opis mužských kužeľov je uvedený nižšie:

1. samčí strobil (mikrostrobil - streľba so sporangiou) vo forme klásca je vyfarbený nažlto, jeho rozmery sú 8 - 12 mm.
2. Samčí kužeľ je osou, okolo ktorej sú mikroporofyly (listy nesúce spóry) usporiadané v špirále.
3. Na spodnej časti povrchu každej mikroporofyly je pár špeciálnych komôr s peľom - mikrosporangiou.
4. Peľové komory obsahujú mikropóry. V dôsledku procesu mitózy (nepriame delenie) tvoria peľ.
5. Každé jednotlivé peľové zrno sa skladá zo štyroch buniek - vegetatívneho, generatívneho a dvoch protálne. Tieto sú potrebné výlučne na vývoj vegetatívnych a generatívnych buniek, takže zmiznú po tom, ako sa vzdajú svojho zdroja.
6. Pylová bunka obsahuje dve membrány. Vnútorný je jemnejší a nazýva sa intina a hustý vonkajší obal plní ochrannú funkciu a nazýva sa exina.
7. Každé peľové zrno má vzduchové vaky. Uľahčujú prenos peľu vetrom a sú to opuchy vytvárané v miestach, kde je exín bunky oddelený od intímy.

Znečistenie a hnojenie

Proces opeľovania sa koná v máji. Súčasne peľ dozrie v mikrosporangii samčích šišiek a šupiny samičích šišiek sa dokorán otvoria, čím sa pripravia na jeho prijatie.

Vieš? Najdlhšie ihly sú v rašelinisku. Dĺžka ihiel v tomto strome môže dosiahnuť 45 cm.

Proces opeľovania pozostáva z týchto etáp:

1. Keď je peľ v samčích čapíkoch zrelý, roztrhla sa mikrosporangia a zrnká peľu sa vysypali.
2. Vietor ľahko prenáša peľové zrná, v dôsledku čoho niektoré spadajú medzi šupiny samičích šišiek.
3. Z mikropiloty ženského kužeľa sa uvoľňuje špeciálna lepkavá tekutina. Peľové zrná zachytené medzi šupinami k nemu priľnú a v dôsledku sušenia kvapaliny sa vtiahnu do jadra.
4. Mikropilota sa uzavrie a všetky šupiny samičieho kužeľa tesne priliehajú k sebe. Na zabezpečenie vysokej tesnosti je povrch makroskopu naplnený živicou.

1 - ženský kužeľ; 2 - šupiny semien s dvoma vajíčkami; 3 - mikropilota; 4 - megaspory; 5 - nucellus ovule; 6 - celé číslo, jeden leták; 7 - jadro tvoriace perisperm; 8 - archegónium; 9 - primárny endosperm; 10 - mužský kužeľ; 11 - mikrosporofyla s dvoma mikroporéziami; 12 - predná bunka; 13 - sifonogénna bunka, trubicová bunka; 14 - jadro spermatických buniek; 15 - jadro bunkových nôh; 16 - trubicová bunka; 17 - klíčky semien; 18 - primárny endosperm; 19 - šupka semien; 20 - kužeľ, ktorého vek je jeden rok; 21 - hrbol, ktorého vek je dva roky.

Po tom, ako peľové zrná zasiahli jadro, začína proces klíčenia vegetatívnej bunky tvorbou peľovej trubice. V tomto prípade sa generatívna peľová bunka pohybuje vnútri vegetatívnej bunky a pomaly rastie na jadro po dobu jedného kalendárneho roka.

Nižšie je uvedený opis všetkých prípravných fáz, ako aj schéma procesu hnojenia:

1. 30 dní po opelení dôjde k rozdeleniu archesporálnej bunky jadra.
2. Forma 4 megaspory, z ktorých iba jedna prežije, sa nachádza v najväčšej vzdialenosti od mikropiloty.
3. Zvyšná megaspora začína rásť 6 mesiacov po opelení. Okrem toho sa počet jadier v dôsledku mitotického štiepenia zvyšuje na 2 000 kusov.
4. 13 mesiacov po opelení sa vnútri megaspores tvoria bunkové steny. Vyskytuje sa cytokinéza - každé z vytvorených jadier je lokalizované v samostatnej bunke.
5. V dôsledku cytokinézy sa vytvára špeciálne haploidné tkanivo - endosperm. Po ďalších 2 mesiacoch sa z buniek umiestnených v blízkosti mikropilótu vytvoria 2 až 3 archegónie, ktoré vo vnútri obsahujú jedno samičie vajíčko.
6. Endosperm a archegónia tvoria rast (ženský gametofyt). V čase svojho vzniku peľová trubica dosiahne nucellus a preniká do vajíčka jednou z archeologických nálezov.
7. Vo vnútri peľovej skúmavky je generatívna bunka rozdelená na sterilné a spermatogénne (telové bunky).
8. Telesná bunka je rozdelená na pár spermií, ktoré spolu s peľovou trubicou tvoria mužský gametofyt.
9. V dôsledku vniknutia peľovej trubice do archegónia je bunková stena zničená. V tomto prípade dôjde k oplodneniu - jedno zo spermií sa spojí s vajíčkom a vytvorí zygotu a druhé zomrie.

Dôležité! Trvanie procesu opeľovania závisí od poveternostných podmienok. Pri dostatočnom množstve slnka peľ úplne rozptýli za 3-4 dni a počas dažďa tento proces trvá najmenej týždeň.

Zrelé ženské kužele

Po oplodnení sa začína proces dozrievania ženského kužeľa. Tento proces sa končí tvorbou semien a trvá šesť mesiacov od okamihu oplodnenia.

Zrenie kužele pozostáva z nasledujúcich fáz:

1. V procese delenia oplodneného zygotu sa vytvára embryo, ktoré má embryonálne orgány - koreň a výhonok. Na jeho vrchole sú malé kotyledóny, ktoré sú základom budúcich listov.
2. Endosperm sa používa ako výživná membrána nevyhnutná pre vývoj embrya.
3. Vzniká vonkajšia škrupina semena zo základného tkaniva klíčku semien.
4. Na konci zimy sa kužele otvoria a semená sa voľne vysievajú a šíria sa spolu s vetrom na veľké vzdialenosti.

Život každej borovice začína od malého semena vypučeného v pôde. Potom strom rastie po mnoho rokov a každoročne tvorí nové časti kužeľov. Komplexný proces oplodnenia a dozrievania semien trvá 20 mesiacov od okamihu opelenia, čím sa zabezpečí ďalšie šírenie borovice v okolí.