Образование шишек и семян - процесс длительный, захватывает три вегетационных года, заслуживает отдельной статьи.
Первый год – закладка стробил
Летом на кончиках веток закладываются как вегетативные, так и генеративные почки, причем мужские (будущие микростробилы) и женские (будущие мегастробилы, женские шишечки, собранные в шишки) – на разных ветвях дерева. Если лето жаркое и засушливое, то генеративных почек будет мало. Осенью почки покрываются смолой и в таком защищенном виде перезимовывают. Иногда этот период не засчитывают, поэтому часто говорят, что для образования семян сосны требуется 2 года, а семян пихты, лиственницы – 1 год.
Второй год – опыление
Хвойные – растения ветроопыляемые, в апреле-мае из-под чешуй почки вылезают сформировавшиеся стробилы, они зеленовато-желтого цвета. Стробилы плотно прилегают друг к другу, располагаясь по спирали на общей оси ветви, а на самом кончике растущей ветки расположена вегетативная почка, она пойдет в рост чуть позже.
Каждый стробил состоит из множества микроспрофилл, в них образуется пыльца. Пыльцевое зерно имеет воздушные мешки, мелкие размеры и малый вес (18 мкг) (Тахтаджян 1976).
Как только стробилы разомкнутся, станут «рыхлыми», пыльца легко подхватывается ветром и переносится на большие расстояния. Когда все пыльцевые зерна покинули стробилы чешуйки их коричневеют и стробилы отмирают и осыпаются.
Мегастробилы (молодые женские шишечки) необычайно красивы весной. Они собраны в образование, называемое шишкой и накапливают в семенных чешуях антоцианы, поэтому имеют интенсивную рубиновую окраску.
Антоцианы играют защитную роль от многих неблагоприятных факторов (УФ, микроорганизмы, свободные радикалы). Семенные чешуи находятся в раскрытом состоянии, пыльца попадает между ними, после чего чешуи закрываются, и шишка готовится к образованию семян, цвет меняется на коричневый.
У ели, пихты и лиственницы семена формируются в тот же год, осенью, а высыпаются из шишек ближе к весне, а вот у сосны только на следующий сезон.
Третий год – развитие семян в шишке
Весной сосновая шишка начинает увеличиваться в размерах, между коричневыми чешуйками появляются зеленые участки, к августу, достигнув своего обычного размера, шишка начинает коричневеть и семенные чешуи становятся одревесневевшими.
К октябрю семена созревают, а раскрываются шишки уже в феврале-марте и крылатые семена высыпаются, распространяясь ветром. У сосны сибирской семена тяжелые, их распространению помогают животные, которые делают запасы на зиму (кедровки, бурундуки).
Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) образует семена лишь на 20-й год жизни, а сосна сибирская (Pinus sibirica Du Tour) – на 60-й.
Экологи отмечают, что изменение климатических условий приводит к снижению образования семян у хвойных. Так, в статье европейских ученых, обобщивших данные за последние 40 лет по закладке шишек и образованию семян у сосны итальянской пинии (Pinus pinea L.), отмечается снижение урожайности семян за этот период со 180 до 100 кг/га (Mutke, Gordo, and Gil 2005).
Есть о чем задуматься, например, о том насколько останутся возобновляемыми в будущем возобновляемые пока что природные ресурсы.
Жду комментариев и откликов по статье
С днем охраны окружающей среды (World Environment Day)
Литература:
Mutke, Sven, Javier Gordo, and Luis Gil. 2005. ‘Variability of Mediterranean Stone Pine Cone Production: Yield Loss as Response to Climate Change’. Agricultural and Forest Meteorology 132 (3–4): 263–72. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2005.08.002.
Тахтаджян, А.Л. 1976. ‘Подкласс Хвойные,Или Пиниды (Pinidae). Общая Характеристика’. In Мхи. Плауны. Хвощи. Папоротники. Голосеменные Растения., 5:317–34. Жизнь Растений. Москва: Просвещение.
