Биология/5 класс/Царство Растения/Семенные растения/

Строение хвои и шишек хвойных растений

Содержание

Поговорим подробнее о хвое хвойных деревьев и о шишках хвойных голосеменных растений. У разных хвойных деревьев они различаются, хотя есть и общие черты. Зная, как выглядят шишки и хвоинки различных хвойных растений, можно определить, какому дереву они принадлежат. Также рассмотрим жизнь голосеменных растений на протяжении года и особенности молодых побегов.

Как живут хвойные растения зимой

Наверное, всем известна песня «Маленькой ёлочке холодно зимой». Но насколько это соответствует действительности? Страдают ли хвойные деревья от холода? Давайте разберёмся.

Хвойные деревья приспособлены к тому, чтобы выдерживать низкие температуры. Оказывается, зимой одна из главных проблем, с которыми сталкиваются деревья, — это недостаток воды. Почва промерзает, и добывать из неё воду становится сложно.

Хвойные деревья обладают развитой корневой системой, но дело не только в этом. У хвоинок небольшая площадь, к тому же они покрыты восковым налётом. Это уменьшает площадь испарения и позволяет задерживать и экономить воду. Кроме того, между иголками задерживается воздух, создавая теплоизолирующий слой.

Здесь нужно заметить, что лиственница, хоть и является хвойным деревом, сбрасывает на зиму свои хвоинки. Это происходит потому, что по строению они отличаются от хвоинок той же ели и других хвойных деревьев.

Хвоинки лиственницы мягкие, они содержат много воды, а вот защитный слой на них тонкий. Поэтому испарение воды с поверхности хвоинок такое же, как с поверхности листьев. Вот и приходится лиственнице ежегодно расставаться со своей хвоей, иначе она может погибнуть в холода.

На этом фото изображены лиственницы и ели. Обратите внимание, как отличаются их ветви

Что касается остальных хвойных деревьев, они тоже сбрасывают хвоинки, но делают это постепенно, в течение года, и поэтому их ветки всегда покрыты хвоей.

Развитие шишек и молодых побегов

Установите, в какие месяцы года происходит созревание и рассеивание семян сосны и ели в вашей местности.

Показать возможный ответ

Скрыть

У сосны созревание семян происходит только через полтора года после опыления. Пыльца созревает и рассеивается в мае-июне, следовательно, в ноябре-декабре созревают семена, опылённые годом раньше. По причине того, что разные шишки опыляются в разные годы, на сосне обычно можно увидеть шишки различного возраста и размера.

В ноябре, а тем более в декабре земля уже промёрзшая, воздух холодный, света мало. Таким образом, время для прорастания семян неблагоприятное. Поэтому семена сосны остаются в шишках и рассеиваются только в марте или апреле.

Что касается ели, то обычно семена созревают в первый год жизни шишек, уже в октябре. У разных видов рассеивание семян происходит в разное время. У ели европейской (очень распространённый вид) семена остаются в шишках до середины зимы и рассеиваются с января по март.

В мае-июне понаблюдайте за развитием из почек молодых побегов сосны и ели. Обратите внимание на расположение шишек на побегах.

Показать возможный ответ

Скрыть

У сосны и ели в конце весны и в начале лета растут новые молодые побеги. Они светлее, чем прошлогодние, иголки на них мягче и короче, растут близко друг к другу. У сосны мужские шишки растут группами у основания молодых побегов, тогда как женские находятся в верхней части веток.

У ели женские шишки образуются на концах прошлогодних побегов. Молодые шишки торчат вверх, тогда как старые свисают с веток. Мужские шишки жёлтовато-бурые, растут на ветках немного ниже женских.

Молодые побеги ели напоминают пушистые кроличьи лапки

{"questions":[{"content":"Расставьте этапы жизни сосны в течение года, начиная с января.[[sorter-1]]","widgets":{"sorter-1":{"type":"sorter","items":["Рассеивание созревших семян","Рост молодых побегов","Опыление женских шишек","Смыкание чешуек женских шишек","Созревание семян"]}},"step":1,"hints":["В конце зимы - начале весны из шишек сосны рассеиваются созревшие семена. В мае-июне происходит рост молодых побегов и опыление новых шишек, после чего мужские шишки опадают.","У опылённых женских шишек смыкаются чешуйки. Происходит оплодотворение и начинают зреть семена. Они будут зреть ещё полтора года.","В конце осени-начале зимы созревают семена в шишках, опылённых годом ранее. Созревшие шишки округлые и твёрдые, одеревеневшие. Чешуйки по-прежнему сомкнуты - семена из них будут рассеяны только в конце зимы, уже в будущем году."]}]}

Различия хвои хвойных деревьев

Для того, чтобы определить, какому из хвойных растений принадлежит отдельная ветка, рассмотрите форму хвои и расположение её на стебле. Измерьте длину и обратите внимание на окраску.

Пользуясь представленным ниже описанием признаков хвойных деревьев, определите, какому дереву принадлежит рассматриваемая вами ветка.

Описание хвои	Название дерева
Хвоинки длинные (до 5—7 см), острые, выпуклые с одной стороны и округлые с другой, сидят по две вместе	Сосна обыкновенная
Хвоинки короткие, жёсткие, острые, четырёхгранные, сидят одиночно, покрывают всю ветку	Ель
Хвоинки плоские, мягкие, тупые, имеют две белые полоски с одной стороны	Пихта
Хвоинки светло-зелёные, мягкие, сидят пучками, как кисточки, опадают на зиму	Лиственница

Попробуйте определить, где какая ветка.

Рисунок 1. Ветки различных хвойных деревьев

{"questions":[{"content":"Посмотрите на рисунок 1 и определите при помощи таблицы, каким деревьям принадлежат ветки.[[matcher-1]]","widgets":{"matcher-1":{"type":"matcher","labels":["а","б","в","г"],"items":["Лиственница","Пихта","Сосна","Ель"]}},"step":1,"hints":["Прежде всего можно сравнить длину хвоинок. У сосны хвоинки самые длинные, к тому же они сидят по две.","Также очень легко определить хвоинки лиственницы. Они растут пучками.","Сложнее с иголками пихты и ели. Они очень похожи. Однако у пихты на хвоинках есть светлые полосы, которых нет у ели."]}]}

Строение шишек хвойных растений

Каждая шишка обладает стержнем (также называют осью), к которому крепятся чешуйки. На чешуйках мужских шишек развиваются пыльцевые мешочки, а на чешуйках женских — семязачатки, а позднее — семена.

Мужские шишки сосны (на верхушке ветки) и женские (немного ниже)

Чтобы найти созревшие семена шишек, можно рассмотреть шишку поздней осенью или зимой. Чтобы плотно сомкнутые чешуйки раскрылись, нужно положить шишку в тепло.

Отделите одну чешуйку. Ознакомьтесь с расположением и внешним строением семян.

Почему изученное растение называют голосеменным?

Показать ответ

Скрыть

Семена лежат на чешуйках открыто, голо, а не находятся внутри плода.

Сравнение шишек различных хвойных деревьев

Если сравнить чешуйки между собой, можно увидеть, что чешуйки сосны не плоские, а как бы трёхгранные. У ели, пихты и лиственницы чешуйки шишек плоские. Отличаются они и по форме: у ели — ромбовидные, а у пихты и лиственницы — округлые. Если попробовать сжать шишку, то чувствуется, что самая мягкая — у лиственницы, а самая твёрдая — у сосны.

Рассмотрите форму, размеры, окраску шишек различных хвойных деревьев. Заполните таблицу.

Название растения	Длина хвои	Окраска хвои	Расположение хвои на ветке	Размер шишек	Форма чешуек шишек	Плотность шишек
Ель
Сосна
Лиственница
Пихта

Показать заполненную таблицу

Скрыть

Название растения	Длина хвои	Окраска хвои	Расположение хвои на ветке	Размер шишек	Форма чешуек шишек	Плотность шишек
Ель	1,5 — 2 см	тёмно-зелёная	одиночное	мужские 0,7-1,2 см, женские 8-23 см	овально-ромбовидная, чешуйки плоские	средняя
Сосна	4-7 см	светло-зелёная	попарное	мужские 0,7-1,2 см, женские 3-6 см	трёхгранная	сильная
Лиственница	1-1,5 см	светло-зелёная	пучками	мужские 0,5-0,9 см, женские 1,5-4 см	овально-круглая, чешуйки плоские	низкая
Пихта	2,5-3 см	тёмно-зелёная	одиночное	мужские 0,6-1 см, женские 7-14 см	Трапециевидная, чешуйки плоские	средняя

{"questions":[{"content":"Определите по ветке, о каком дереве идёт речь.<br />Хвоинки короткие, твёрдые, колючие, растут поодиночке. Женские шишки длинные, вытянутые, больше 8 см в длину, коричневатого цвета. [[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["ель","сосна","пихта","лиственница"],"explanations":["","У сосны длинные хвоинки и небольшие шишки, к тому же иголки растут попарно.","Пихта очень похожа на ель, но у неё есть характерные полоски на хвоинках, к тому же они мягче.","У лиственницы иголки растут пучками, а шишки маленькие и округлые."],"answer":[0]}}}]}

Итак, можно сделать вывод, что голосеменные хвойные растения очень хорошо приспособились к холоду и сложным условиям, в том числе к недостатку воды.

Видоизменённые листья, хвоинки, сдерживают влагу и замедляют её испарение. В отличие от споровых растений, хвойные не нуждаются в воде для оплодотворения споровых колосков: опыление происходит при помощи ветра, а затем споры развиваются в шишках в виде семян.

Шишки голосеменных растений устроены таким образом, что семена находятся в них несколько месяцев, защищённые от неблагоприятных внешних условий. Когда они готовы к рассеиванию и прорастанию, то высыпаются и разносятся ветром, потому что снабжены специальными крылышками.

На шишки различных хвойных растений можно посмотреть в этом видео:

{"questions":[{"content":"Почему лиственница сбрасывает хвою на зиму?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["с неё испаряется много влаги","это нужно для развития шишек","теплолюбивая хвоя лиственницы не выносит морозов"],"explanations":["Хвоя лиственницы, в отличие от хвои других хвойных растений, не позволяет уменьшить испарение влаги, и хвоинки лиственницы испаряют воду сравнимо с обычными листьями. Зимой такой расход воды был бы губителен для дерева.","",""],"answer":[0]}}},{"content":"Опавшую хвою можно увидеть не только под лиственницами, но и под другими хвойными деревьями. Чем это объясняется?[[choice-9]]","widgets":{"choice-9":{"type":"choice","options":["они тоже сбрасывают хвою, но делают это постепенно, в течение года, и она заменяется новой.","это хвоя с засохших и отмерших веточек, которые были больны.","это хвоя, принесённая ветром с лиственниц, так как их хвоинки очень лёгкие."],"answer":[0]}},"step":1,"hints":["Опавшую хвою можно увидеть и в сосновом, и в еловом лесу, вдалеке от лиственниц.","Дело в том, что и ель, и сосна, и другие хвойные также сбрасывают хвоинки, но не все сразу, а постепенно. Это обычное явление.","Хвоинки сосны живут 2-3 года, а ели - 5-7 лет."]},{"content":"Семена хвойных растений легко разносятся ветром из-за того, что имеют особый орган. Как он называется?[[input-35]]","widgets":{"input-35":{"type":"input","answer":["крылышко","крылышки","\"крылышко\"","\"крылышки\""]}},"step":1,"hints":["Этот орган называется \"крылышко\". Он представляет собой плоскую и тонкую пластинку.","Ветер подхватывает снабжённые крылышками семена и разносит их на большие расстояния."]}]}