Шотландският бор е един от най-известните представители на gymnosperms. Има голям брой различни видове от това дърво, които се срещат главно в Русия, Европа и Северна Америка, а жизненият цикъл на боровете се състои от няколко фази. Подробни ботанически характеристики на дървото и описание на всички етапи от неговото развитие са представени по-късно в статията.
Биологично описание на бор
Борът принадлежи към царството на растението, отдела за иглолистни дървета и семейството на бор. Той има характерен аромат и е вечнозелено дърво, което расте особено активно във височина в продължение на един век.
Знаете ли Боровото дърво се използва не само в дървообработващата промишленост. От него се правят и заместител на естествена кожа и изкуствена коприна.
Ботаническо описание на бор:
- Дървото достига височина 35–40 m, но някои екземпляри могат да нараснат до 50 m.
- Боровите корени са пластични. В суха почва те могат да влязат в земята на дълбочина 8 m, а в условия на висока влажност те са успоредни на повърхността на земята в радиус 10 m от ствола на дървото.
- Диаметърът на директния боров ствол е 0,6–1,2 м. Горната му част е разклонена.
- Повърхността на долната част на багажника е покрита с кафява кора с малки пукнатини. На върха на дървото кората е по-тънка и оцветена.
- Боровите клони образуват гъста конусовидна корона.
- Страничните издънки на дървото са гъсто изпъстрени със заострени зелени игли, които са заместител на листата. Те са плътни и имат дължина до 7 см и са подредени по двойки.
- Боровият плод е бучка, узряваща на втората година след появата. Има форма на конус, чийто диаметър е около 2–4 cm.
Етапи на жизнения цикъл
Всяко борово дърво преминава през пълен жизнен цикъл, който започва със семена и завършва с възрастно дърво. В процеса на такова развитие първо се образува разсад от семена, който след 2-3 години се превръща в младо дърво, растящо във височина в продължение на много години.
За да се осигури по-нататъшно възпроизводство, шишарки с прашец и семенни примордии се образуват ежегодно върху бор. В резултат на опрашването настъпва торене, което завършва с образуването на нова порция семенен материал и целият цикъл от борове се повтаря отново. Всеки етап от този процес е описан подробно по-късно в статията.
Семена
Боровите семена са вътре в женските шишарки и узряват 20 месеца след опрашването. С тяхна помощ дървото се възпроизвежда.
Важно! Посевният материал от бор остава жизнеспособен в продължение на 7 години. Расте най-добре на умерено влажна и плодородна почва.
Основните характеристики на боровите семена:
- имат заоблена удължена форма;
- достигат диаметър от 4-5 мм;
- покрита с плътна черна черупка;
- имат "крило" - мембранен израстък с дължина до 2 cm.
Младок
Веднъж попаднали в почвата, узрелите семена покълват с настъпването на пролетната топлина, давайки живот на ново дърво. Първо, от семето се формира разсад.
Знаете ли Най-високият представител на боровите дървета е борът Lambert. Тези дървета могат да достигнат височина до 70 м и да растат в САЩ и Канада.
По-долу са изброени етапите на неговото развитие:
- Боровото семе, което влезе в земята, активно абсорбира вода и набъбва.
- Външната кора се разкъсва, а кореновата пъпка, разположена в долната част на семето, е насочена към земята.
- Ембрионалната издънка започва да се удължава. В резултат на това котиледоните, разположени на върха му, се издигат над повърхността на почвата.
- Оставащият запас от хранителни вещества в семената се изразходва изцяло за растежа и развитието на младия разсад.
- Оформен е вертикален млад издънка с млади игликови листа, подредени в спирала.
- След достигане на двегодишна възраст върху леторастите на разсада могат да се видят малки люспи без семена. Съкратените издънки се образуват в синусите им, върху които растат две игли. Тази структура е характерна и за възрастния бор.
Конуси
През пролетта на възрастно дърво се образуват шишарки: женски и мъжки. Те се различават един от друг по външен вид и съдържат специални органи, които произвеждат спорове - спорангии. Тук става формирането на женски и мъжки спорове, които участват в процеса на оплождане в бъдеще. Описание на всеки вид борови шишарки е представено по-долу.
1 - клон с конус и колекция от микростроби; 2 - млада чупка; 3 - зрял чук; 4 - семена; 5 - клон с млади издънки.
Дамски
Второто име на женските борови шишарки е макростробилите. Те растат на групи от 2-3 бр. в горната част на клоните или поотделно и съдържат женски спори, които остават вътре след оплождането, образувайки семена.
Подробно описание на женските борови шишарки е представено по-долу:
- Формата на макроба е конична, а дължината му е около 3–7 cm.
- Всеки конус има ос, около която има люспи от два вида - покривна и семенна. Те се наричат мегаспорофили и са подредени по спирала.
- На външната повърхност на широките семенни люспи (близо до основата) има двойка семенни примирии. Отгоре те са покрити с по-малки покривни люспи.
- Всеки семенен примордиум се състои от ядрена клетка (мегаспорогенна тъкан) и покривна тъкан (обвивка).
- На горния ръб на зародишния зародиш има микропиле - малка дупка, предназначена за преминаване на мъжки прашец.
- През първата година женските шишарки се боядисват в червено, а през втората година стават зелени. По време на узряването и изхвърлянето на семената, шишарките стават кафяви и падат от дървото.
Мъжки
Мъжките шишарки са разположени главно в близост до основата на младите борови издънки и се наричат стробили. Вътре в тях се съдържа прашец, който се използва за торене.
Важно! Борът започва да дава плодове от 15-годишна възраст. Обилните реколти от шишарки се наблюдават на всеки 5-7 години.
Описание на мъжките шишарки е представено по-долу:
- мъжки стробил (микростробил - стреля със спорангия) под формата на спикел е боядисан в жълто, размерите му са 8-12 мм.
- Мъжкият конус е оста, около която микроспорофилите (спороносни листа) са разположени в спирала.
- На дъното на повърхността на всеки микроспорофил има двойка специални камери с прашец - микроспорангия.
- Полетните камери съдържат микроспори. В резултат на процеса на митоза (косвено деление) те образуват прашец.
- Всяко отделно полено зърно се състои от четири клетки - вегетативна, генеративна и две протално. Последните са необходими изключително за развитието на вегетативни и генеративни клетки, така че те изчезват, след като се откажат от своя ресурс.
- Полевата клетка съдържа две мембрани. Вътрешният е по-фин и се нарича интина, а плътният външен капак изпълнява защитна функция и се нарича exina.
- Всяко полено зърно има въздушни торбички. Те улесняват пренасянето на цветен прашец от вятъра и се образуват отоци на места, където изходът на клетката се отделя от интината.
Замърсяване и торене
Процесът на опрашване протича през май. В същото време цветен прашец узрява в микроспорангиите на мъжките шишарки, а люспите на женските шишарки се отварят широко, подготвяйки се да го приемат.
Знаете ли Най-дългите игли са в боров бог. Дължината на иглите в това дърво може да достигне 45 cm.
Процесът на опрашване се състои от следните етапи:
- Когато цветен прашец в мъжките шишарки е узрял, микроспорангията се спуква и поленовите зърна се разливат.
- Вятърът лесно носи цветен прашец, в резултат на което част от тях попадат между люспите на женските шишарки.
- От микропилата на женския конус се отделя специална лепкава течност. Поленовите зърна, уловени между люспите, се прилепват към него и се изтеглят в нуклеуса в резултат на изсушаването на течността.
- Микропилата се затваря и всички люспи на женския конус прилягат плътно една до друга. За да се осигури висока плътност, повърхността на макроскопа се напълва със смола.
1 - женски конус; 2 - семенни люспи с две овули; 3 - микропила; 4 - мегаспори; 5 - ядрена яйцеклетка; 6 - покрив, една листовка; 7 - нуклеус, образуващ перисперм; 8 - архегоний; 9 - първичен ендосперм; 10 - мъжки конус; 11 - микроспорофилум с две микроспорангии; 12 - антеридиална клетка; 13 - сифоногенна клетка, тръбна клетка; 14 - ядро на сперматозоидите; 15 - ядрото на краката на клетката; 16 - тръбна клетка; 17 - зародишен зародиш; 18 - първичен ендосперм; 19 - кора за семена; 20 - конус, чиято възраст е една година; 21 - чупка, чиято възраст е две години.
След като поленовите зърна ударят нуклеуса, процесът на покълване на вегетативната клетка започва с образуването на цветен прашец. В този случай генеративната цветен прашец се движи вътре във вегетативната и бавно прераства в нуклеус за една календарна година.
По-долу са представени описание на всички подготвителни етапи, както и схемата на процеса на торене:
- 30 дни след опрашването настъпва делене на археспориалната клетка на нуклеуса.
- 4 мегаспори, от които оцелява само една, разположени на най-голямото разстояние от микропилата.
- Оставащият мегаспор започва да расте 6 месеца след опрашването. Освен това броят на неговите ядра в резултат на митотично делене нараства до 2000 броя.
- 13 месеца след опрашването, клетъчните стени се образуват вътре в мегаспори. Настъпва цитокинеза - всяко от образуваните ядра се локализира в отделна клетка.
- В резултат на цитокинезата се образува специална хаплоидна тъкан - ендосперм. След още 2 месеца от клетките му, разположени в близост до микропилата, се формират 2-3 архегонии, които съдържат едно женско яйце вътре.
- Ендоспермът и архегонията образуват растеж (женски гаметофит). Към момента на образуването си прашената тръба достига до нуклеуса и прониква в една от археониите с яйцето.
- Вътре в поленовата тръба генеративната клетка е разделена на стерилна и сперматогенна (телесна клетка).
- Телесната клетка е разделена на чифт сперматозоиди, които заедно с цветен прашец образуват мъжки гаметофит.
- В резултат на проникването на цветен прашец в архегония клетъчната стена се разрушава. В този случай настъпва оплождане - един от сперматозоидите се комбинира с яйцеклетката и образува зигота, а вторият умира.
Важно! Продължителността на процеса на опрашване зависи от метеорологичните условия. При достатъчно количество слънце прашецът напълно се разпръсква за 3-4 дни, а по време на дъжд този процес отнема поне седмица.
Зреещи женски шишарки
След оплождането започва процесът на съзряване на женския конус. Този процес завършва с образуването на семето и продължава шест месеца от момента на оплождането.
Узряване на шишарки се състои от следните етапи:
- В процеса на разделяне на оплодената зигота се образува ембрион, който има ембрионални органи - корен и стреля. На върха на последния са разположени малки семейства котиледони, които са основите на бъдещите листа.
- Ендоспермът се използва като хранителна мембрана, необходима за развитието на ембриона.
- Наблюдава се образуването на външната обвивка на семето от вътрешната тъкан на зародишния зародиш.
- В края на зимата шишарките се отварят и семената се засяват свободно, разпространявайки се на дълги разстояния заедно с вятъра. Узрелите шишарки се показват на земята.
Животът на всеки бор започва от малко семе, покълнало в почвата. След това дървото расте в продължение на много години, образувайки ежегодно нови порции шишарки. Сложният процес на торене и узряване на семената продължава 20 месеца от момента на опрашването, което осигурява по-нататъшното разпространение на бор в околността.