Skotlantilainen mänty on yksi gymnospermien tunnetuimmista edustajista. Puusta löytyy suuri joukko erilaisia lajeja, joita esiintyy pääasiassa Venäjällä, Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa, ja männyn elinkaari koostuu useista vaiheista. Puun yksityiskohtaiset kasvitieteelliset ominaisuudet ja kuvaus sen kaikista kehitysvaiheista esitetään myöhemmin artikkelissa.
Mäntyjen biologinen kuvaus
Mänty kuuluu kasvien valtakuntaan, havupuiden osastoon ja mäntyperheeseen. Sillä on ominainen tuoksu ja ikivihreä puu, joka kasvaa erityisen aktiivisesti yhden vuosisadan korkeudessa.
Tiedätkö Mäntypuuta ei käytetä vain puunjalostusteollisuudessa. Tästä valmistetaan myös korvaava aito nahka ja keinotekoinen silkki.
Mänty kasvitieteellinen kuvaus:
- Puun korkeus on 35–40 m, mutta jotkut yksilöt voivat kasvaa jopa 50 m: iin.
- Mäntyjuuret ovat taipuisia. Kuivassa maaperässä ne voivat mennä maahan 8 m syvyyteen ja korkean kosteuden olosuhteissa ne ovat maanpinnan suuntaisia 10 m säteellä puunrunosta.
- Suoran männyn rungon halkaisija on 0,6–1,2 m. Sen yläosa on haarautunut.
- Rungon alaosan pinta on peitetty ruskealla kuorella, jolla on pieniä halkeamia. Puun päällä kuori on ohuempi ja sävytetty.
- Mänty oksat muodostavat paksun kartiomaisen kruunun.
- Puun sivuttaiset versot on tiheästi varustettu terävillä vihreillä neuloilla, jotka korvaavat lehtiä. Ne ovat tiheitä ja niiden pituus voi olla jopa 7 cm, ja ne on järjestetty pareittain.
- Männyn hedelmä on kypsynyt toisena vuonna sen syntymisen jälkeen. Sen kartion muoto on halkaisijaltaan noin 2–4 cm.
Elinkaarivaiheet
Jokainen männyn läpi täydellinen elinkaari, joka alkaa siemenistä ja päättyy aikuiseen puuhun. Tällaisen kehitysprosessin aikana siemenistä muodostetaan ensin taimi, josta 2-3 vuodessa tulee nuori puu, joka kasvaa monien vuosien ajan.
Jatkuvan lisääntymisen varmistamiseksi mäntyyn muodostetaan vuosittain käpyjä, joissa on siitepölyä ja siemeniä. Pölytysten seurauksena tapahtuu hedelmöitys, joka päättyy uuden osan siemenmateriaalin muodostumiseen ja koko mäntyjakso toistetaan uudelleen. Jokainen tämän prosessin vaihe kuvataan yksityiskohtaisesti myöhemmin artikkelissa.
Siemen
Männyn siemenet ovat naaraspuolisten käpyjen sisällä ja kypsyvät 20 kuukautta pölytyksen jälkeen. Heidän avullaan puu lisääntyy.
Tärkeää! Mäntyjen siemenmateriaali on elinkelpoinen 7 vuotta. Se kasvaa parhaiten kohtalaisen kostealla ja hedelmällisellä maaperällä.
Männyn siementen pääominaisuudet:
- on pyöristetty pitkänomainen muoto;
- saavuttaa halkaisija 4-5 mm;
- peitetty tiheällä mustalla kuorella;
- niillä on ”siipi” - kalvoinen uloskasvu, enintään 2 cm pitkä.
Taimi
Maaperään kypsyneet siemenet itävät kevään kuumuuden alkaessa, mikä antaa uudelle puulle elämän. Ensin siemenestä muodostetaan taimi.
Tiedätkö Mäntyjen korkein edustaja on Lambert-mänty. Nämä puut voivat saavuttaa 70 m korkeuden ja kasvaa Yhdysvalloissa ja Kanadassa.
Sen kehitysvaiheet on lueteltu alla:
- Maahan tullut männyn siemen imee aktiivisesti vettä ja turpoaa.
- Ulompi kuori on revitty ja siemenen alaosassa oleva juurunpuna on suunnattu maahan.
- Alkion verso alkaa pidentää. Tämän seurauksena sen yläosassa olevat sirkkalehdet nousevat maaperän pinnan yläpuolelle.
- Siementen jäljellä oleva ravinnevara kuluu kokonaan nuorten taimen kasvuun ja kehitykseen.
- Pystysuora nuori verso muodostetaan nuorten neulanmuotoisten lehtien kanssa, jotka on järjestetty spiraaliin.
- Kaksivuotiaana saavutettuaan taimen versoissa näkyy pieniä siemenettömiä hiutaleita. Lyhennetyt versot muodostuvat niiden sinusiin, joille kasvaa kaksi neulaa. Tämä rakenne on ominainen myös aikuiselle mäntylle.
Käpyjä
Keväällä aikuiselle puulle muodostuu käpyjä: naaras ja uros. Ne eroavat toisistaan ulkonäöltään ja sisältävät erityisiä elimiä, jotka aiheuttavat kiistoja - sporangiaa. Täällä tapahtuu nais- ja miesriitoja, jotka osallistuvat tulevaisuuden hedelmöitysprosessiin. Kuvaus jokaisesta männynkäsityypistä esitetään alla.
1 - haara, jossa on kartio, ja kokoelma mikroliuskoja; 2 - nuori kohouma; 3 - kypsä kohouma; 4 - siemenet; 5 - haara, jolla on nuoria versoja.
Naisten
Naispuiden männynkäpyjen toinen nimi on makrostrobilit. Ne kasvavat 2-3 kpl ryhmissä. oksien yläosassa tai erikseen ja sisältävät naaraspuolisia itiöitä, jotka pysyvät sisällä hedelmöityksen jälkeen muodostaen siemeniä.
Yksityiskohtainen kuvaus naaraspuista männynkäpyistä esitetään alla:
- Makroon muoto on kartiomainen ja sen pituus on noin 3–7 cm.
- Jokaisella kartiolla on akseli, jonka ympärillä on kahden tyyppisiä asteikkoja - yhtenäinen ja siemen. Niitä kutsutaan megasporofylliksi ja ne on järjestetty spiraaliksi.
- Leveiden siemenhiutaleiden ulkopinnalla (lähellä pohjaa) on pari siemenperäisiä primordioita. Ylhäältäpäin ne peitetään pienemmillä integroiduilla vaa'oilla.
- Jokainen siementen primordium koostuu nucelluksesta (megasporogeeninen kudos) ja yhtenäisestä kudoksesta (kokonaisuudesta).
- Siemenalkion yläreunassa on mikropiili - pieni reikä, joka on suunniteltu siirtämään urospuolisia siitepölyjä.
- Ensimmäisen vuoden aikana narttujen käpyjä maalattiin punaisiksi, ja toisen vuoden aikana ne muuttuvat vihreäksi. Siementen kypsymisen ja poistumisen aikaan käpyjä muuttuu ruskeiksi ja pudota puusta.
Miesten
Urospuut käpyjä sijaitsevat pääasiassa lähellä nuorten mänty versojen pohjaa ja niitä kutsutaan strobileiksi. Niiden sisällä on siitepölyä, jota käytetään lannoittamiseen.
Tärkeää! Mänty alkaa kantaa hedelmää 15-vuotiaana. Runsaita käpysatoja havaitaan 5–7 vuoden välein.
Urospuolisten käpyjen kuvaus on esitetty alla:
- uros strobil (microstrobil - ampua sporangialla) spikeletin muodossa on maalattu keltaiseksi, sen mitat ovat 8-12 mm.
- Uroskartio on akseli, jonka ympäri mikrosporofyllit (itiöt kantavat lehdet) on sijoitettu spiraaliin.
- Kunkin mikrosporofyllin pinnan alaosassa on pari erityisiä kammioita, joissa on siitepölyä - mikrosporangiaa.
- Siitepölykammioissa on mikrosuoria. Mitoosin (epäsuoran jakautumisen) seurauksena ne muodostavat siitepölyä.
- Jokainen yksittäinen siitepölyjyvä koostuu neljästä solusta - vegetatiivisesta, generatiivisesta ja kahdesta protiaalisesti. Viimeksi mainittuja tarvitaan yksinomaan vegetatiivisten ja generatiivisten solujen kehittämiseen, joten ne katoavat, kun he luovuttavat resursseistaan.
- Siitepölysolu sisältää kaksi kalvoa. Sisäinen on hienovaraisempi ja sitä kutsutaan intinaksi, ja tiheä ulkokuori suorittaa suojaavan toiminnan ja sitä kutsutaan exinaksi.
- Jokaisessa siitepölyjyvässä on ilmapusseja. Ne helpottavat siitepölyn siirtymistä tuulen avulla ja ovat turpoamisia, jotka muodostuvat paikoista, joissa solun ulkoreuna on erotettu sisäelimestä.
Pölytys ja hedelmöitys
Pölytysprosessi tapahtuu toukokuussa. Samanaikaisesti siitepöly kypsyy urospuolisten käpyjen mikrosporangiassa, ja naaraspuolisten käpyjen vaaka avautuu leveästi, valmistautuen hyväksymään se.
Tiedätkö Pisimmät neulat ovat mänty mäntyssä. Puun neulojen pituus voi olla 45 cm.
Pölytysprosessi koostuu seuraavista vaiheista:
- Kun urospuolisten käpyjen siitepöly on kypsää, mikrosporangia puhkesi ja siitepölyjyvät valuvat ulos.
- Tuuli kantaa helposti siitepölyjyviä, minkä seurauksena osa niistä kuuluu narttujen käpyjen välissä.
- Erityinen tarttuva neste vapautuu naaraskartion mikrotilistä. Asteikkojen välissä kiinni olevat siitepölyjyvät kiinnittyvät siihen ja ne vedetään nucellukseen nesteen kuivumisen seurauksena.
- Mikropiili sulkeutuu ja kaikki naaraskartion vaa'at sopivat tiukasti yhteen. Korkean tiiviyden varmistamiseksi makroskoopin pinta täytetään hartsilla.
1 - naaraskartio; 2 - siemenvaa'at, joissa on kaksi ovulia; 3 - mikropiili; 4 - megasporit; 5 - nucellus ovule; 6 - kokonaisuus, yksi esite; 7 - perunankammion muodostava nucellus; 8 - arkegonium; 9 - primaarinen endospermi; 10 - uroskartio; 11 - mikrosporofyllumi, jossa on kaksi mikrosporangiaa; 12 - anteridiaalinen solu; 13 - sifonogeeninen solu, putkisolu; 14 - siittiösolujen ydin; 15 - solun jalkojen ydin; 16 - putkikenno; 17 - siemenalkio; 18 - primaarinen endospermi; 19 - siemenkuori; 20 - kartio, jonka ikä on yksi vuosi; 21 - kohokohta, jonka ikä on kaksi vuotta.
Sen jälkeen kun siitepölyjyvät osuvat nucellukseen, vegetatiivisen solun itämisprosessi alkaa siitepölyputken muodostumisella. Tässä tapauksessa generatiivinen siitepölysolu liikkuu kasvullisen solun sisällä ja kasvaa hitaasti nucellukseksi yhden kalenterivuoden ajan.
Alla on kuvaus kaikista valmisteluvaiheista sekä lannoitusprosessin kaavio:
- 30 päivän kuluttua pölytyksestä tapahtuu nucelluksen archesporial-solun jakautuminen.
- Muodostuneena on 4 megasporia, joista vain yksi säilyy ja jotka sijaitsevat suurimmalla etäisyydellä mikropiilistä.
- Jäljelle jäävä megaspoori alkaa kasvaa 6 kuukauden kuluttua pölytyksestä. Lisäksi sen ytimien lukumäärä mitoottisen fission seurauksena nousee 2 000 kappaleeseen.
- 13 kuukautta pölytyksen jälkeen soluseinät muodostuvat megaspoorien sisälle. Sytokiineesi tapahtuu - kukin muodostuneista ytimistä on lokalisoitu erilliseen soluun.
- Sytokiineesin seurauksena muodostuu erityinen haploidinen kudos - endospermi. Vielä kahden kuukauden kuluttua sen soluista, jotka sijaitsevat lähellä mikropiiliä, muodostuu 2-3 arkegoniaa, joissa on yksi naispuolinen muna.
- Endospermi ja arkegonia muodostavat kasvun (naispuoliset gametofytit). Muodostukseensa mennessä siitepölyputki saavuttaa nucelluksen ja tunkeutuu munan mukana yhteen arkeoniasta.
- Siitepölyputken sisällä generatiivinen solu jaetaan steriiliksi ja spermatogeeniseksi (kehosolu).
- Ruumisolu on jaettu pariin siittiöitä, jotka yhdessä siitepölyputken kanssa muodostavat miehen gametofyytin.
- Siitepölyputken tunkeutumisen seurauksena arkegoniumiin soluseinä tuhoutuu. Tässä tapauksessa tapahtuu hedelmöitys - yksi siittiöistä yhdistyy munan kanssa ja muodostaa tsygootin, ja toinen kuolee.
Tärkeää! Pölytysprosessin kesto riippuu sääolosuhteista. Riittävällä määrällä aurinkoa siitepöly hajoaa kokonaan 3–4 päivässä ja sateen aikana tämä prosessi vie vähintään viikon.
Kypsyvät naispuoliset käpyjä
Hedelmöityksen jälkeen naaraskartion kypsytysprosessi alkaa. Tämä prosessi päättyy siementen muodostumiseen ja kestää kuusi kuukautta hedelmöityshetkestä.
Käpyjen kypsyminen koostuu seuraavista vaiheista:
- Hedelmöitetyn tsygootin jakamisprosessissa muodostuu alkio, jolla on alkion elimiä - juuri ja verso. Viimeksi mainittujen kärjessä ovat pienet sirkkalehdet, jotka ovat tulevien lehtien perusaineita.
- Endospermiä käytetään alkion kehityksen kannalta välttämättömänä ravinnekalvona.
- Siemenen ulkokuoren muodostuminen siemenalkion kudoksesta tapahtuu.
- Talven lopussa käpyjä aukeaa ja siemenet kylvevät vapaasti, leviäen tuulen mukana pitkiä matkoja.
Jokaisen männyn elämä alkaa pienestä siemenestä itäneestä siemenestä. Sen jälkeen puu kasvaa monien vuosien ajan, muodostaen vuosittain uusia käpyjä. Siementen monimutkainen lannoitus- ja kypsymisprosessi kestää 20 kuukautta pölytyksestä, mikä varmistaa männyn leviämisen edelleen lähiympäristöön.