Škotinė pušis yra viena garsiausių gimnastikos augalų. Yra daugybė skirtingų šio medžio rūšių, kurios daugiausia aptinkamos Rusijoje, Europoje ir Šiaurės Amerikoje, o pušies gyvenimo ciklas susideda iš kelių etapų. Išsamios botaninės medžio savybės ir visų jo vystymosi stadijų aprašymas pateikiami vėliau straipsnyje.
Pušies biologinis aprašymas
Pušis priklauso augalų karalystei, spygliuočių departamentui ir pušų šeimai. Jis turi būdingą aromatą ir yra amžinai žaliuojantis medis, kuris ypač aktyviai auga vieno amžiaus aukštyje.
Ar žinai Pušies mediena naudojama ne tik medienos apdirbimo pramonėje. Iš jo taip pat gaminami tikros odos ir dirbtinio šilko pakaitalai.
Botaninis pušies aprašymas:
- Medis pasiekia 35–40 m aukštį, tačiau kai kurie egzemplioriai gali užaugti iki 50 m.
- Pušies šaknys yra elastingos. Sausame dirvožemyje jie gali patekti į žemę iki 8 m gylio, o esant dideliam oro drėgnumui jie yra lygiagrečiai žemės paviršiui 10 m spinduliu nuo medžio kamieno.
- Tiesioginio pušies kamieno skersmuo yra 0,6–1,2 m., Viršutinė jo dalis yra šakota.
- Bagažinės apatinės dalies paviršius padengtas ruda žieve su mažais įtrūkimais. Medžio viršuje žievė yra plonesnė ir tonuota.
- Pušies šakos sudaro storą kūgio formos karūną.
- Šoniniai medžio ūgliai tankiai taškomi smailiais žaliais spygliais, kurie yra lapų pakaitalas. Jie yra tankūs ir ilgis iki 7 cm ir yra išdėstyti poromis.
- Pušies vaisius yra vienkartinis prinokimas antraisiais metais po jo atsiradimo. Jis turi kūgio formą, kurios skersmuo yra apie 2–4 cm.
Gyvenimo ciklo etapai
Kiekviena pušis išgyvena visą gyvenimo ciklą, kuris prasideda sėklomis ir baigiasi suaugusiu medžiu. Tokio vystymosi procese pirmiausia iš sėklų formuojasi daigai, kurie per 2–3 metus tampa jaunu medžiu, daugelį metų užaugantį aukščiu.
Norėdami užtikrinti tolesnį dauginimąsi, pušys kasmet formuojamos spurgomis su žiedadulkėmis ir sėklinėmis primordijomis. Dėl apdulkinimo įvyksta apvaisinimas, kuris baigiasi suformavus naują sėklinės medžiagos dalį ir vėl pakartojamas visas pušies ciklas. Kiekvienas šio proceso etapas yra išsamiai aprašytas vėliau straipsnyje.
Sėklos
Pušies sėklos yra moteriškų kūgių viduje ir subrendusios 20 mėnesių po apdulkinimo. Jų pagalba medis dauginasi.
Svarbu! Pušies sėklos medžiaga išlieka gyvybinga 7 metus. Geriausiai auga vidutinio drėgnumo ir derlingoje dirvoje.
Pagrindinės pušies sėklų savybės:
- turėti suapvalintą pailgą formą;
- pasiekti 4-5 mm skersmenį;
- padengtas tankiu juodu apvalkalu;
- turėti „sparną“ - membraninį užaugimą iki 2 cm ilgio.
Sodinukas
Patekusios į dirvą prinokusios sėklos sudygsta prasidėjus pavasario karščiui, suteikdamos gyvybę naujam medžiui. Pirmiausia iš sėklos formuojamas daigai.
Ar žinai Aukščiausias pušų atstovas yra Lamberto pušis. Šie medžiai gali pasiekti 70 m aukštį ir augti JAV ir Kanadoje.
Jo plėtros etapai yra išvardyti žemiau:
- Į žemę patekusi pušies sėkla aktyviai sugeria vandenį ir išsipučia.
- Išorinė žievelė yra suplėšyta, o šaknies pumpurai, esantys apatinėje sėklos dalyje, nukreipti į žemę.
- Embrioninis ūgliai pradeda pailgėti. Dėl to skiltukai, esantys jo viršuje, pakyla virš dirvos paviršiaus.
- Likęs sėklų maistinių medžiagų kiekis visiškai sunaudojamas jauno daigai augti ir vystytis.
- Vertikalus jaunas ūgis formuojamas su jaunais adatos formos lapais, išdėstytais spirale.
- Sulaukę dvejų metų, ant sodinuko ūglių galima pastebėti mažų dribsnių be sėklų. Jų sinusuose susidaro sutrumpinti ūgliai, ant kurių auga dvi adatos. Ši struktūra būdinga ir suaugusioms pušims.
Kumščiai
Pavasarį ant suaugusio medžio formuojasi kūgiai: patelė ir patinas. Jie skiriasi viena nuo kitos savo išvaizda ir turi specialius organus, sukeliančius ginčus - sporangiją. Čia vyksta moterų ir vyrų ginčų formavimasis, dalyvavimas apvaisinimo procese ateityje. Kiekvienos rūšies pušies kūgių aprašymas pateiktas žemiau.
1 - šaka su kūgiu ir mikrostrobilų kolekcija; 2 - jaunas guzas; 3 - subrendęs guzas; 4 - sėklos; 5 - šaka su jaunais ūgliais.
Moterys
Antrasis moteriškų pušies kūgių pavadinimas yra macrostrobils. Jie auga grupėmis po 2-3 vnt. viršutinėje šakų dalyje arba atskirai ir turi moteriškas sporas, kurios po apvaisinimo lieka viduje ir sudaro sėklas.
Išsamus moteriškų pušies kūgių aprašymas pateiktas žemiau:
- Makro forma yra kūgio formos, o jos ilgis yra apie 3–7 cm.
- Kiekvienas kūgis turi ašį, aplink kurią yra dviejų tipų skalės - vientisosios ir sėklinės. Jie vadinami megasporofilais ir yra išdėstyti spirale.
- Išoriniame plačių sėklinių dribsnių paviršiuje (prie pagrindo) yra sėklinių primordijų pora. Iš viršaus jie yra padengti mažesnėmis vientisomis skalėmis.
- Kiekvieną pirminį sėklos pagrindą sudaro nucellus (megasporogeninis audinys) ir integruotasis audinys (integument).
- Viršutiniame sėklų gemalo krašte yra mikropile - maža skylė, skirta pernešti patinų žiedadulkes.
- Pirmaisiais metais moteriški kūgiai dažomi raudonai, o antraisiais metais jie tampa žali. Brandinant ir išberiant sėklas, spurgai tampa rudi ir nukrinta nuo medžio.
Vyriški
Patinai kūgiai yra daugiausia šalia jaunų pušies ūglių pagrindo ir yra vadinami strobilais. Jų viduje yra žiedadulkės, kurios naudojamos tręšimui.
Svarbu! Pušys vaisius pradeda duoti nuo 15 metų. Gausus spurgų derlius stebimas kas 5–7 metus.
Vyriškų kūgių aprašymas pateiktas žemiau:
- vyriškas strobilis (mikrostrobilis - šaudyti su sporangija) spikeleto pavidalu yra nudažytas geltonai, jo matmenys yra 8-12 mm.
- Vyriškas kūgis yra ašis, aplink kurią spiralėje yra išdėstyti mikrosporofilai (sporą turintys lapai).
- Kiekvieno mikrosporofilo apatinėje paviršiaus dalyje yra pora specialių kamerų su žiedadulkėmis - mikrosporangija.
- Žiedadulkių kamerose yra mikrosporų. Dėl mitozės proceso (netiesioginio dalijimosi) jie sudaro žiedadulkes.
- Kiekvieną atskirą žiedadulkių grūdelį sudaro keturios ląstelės - vegetatyvinė, generatyvinė ir dvi protalinės. Pastarosios yra reikalingos tik vegetatyvinėms ir generatyvinėms ląstelėms vystytis, todėl jos išnyksta atsisakius savo išteklių.
- Žiedadulkių ląstelėje yra dvi membranos. Vidinis yra subtilesnis ir vadinamas intina, o tankus išorinis dangtelis atlieka apsauginę funkciją ir yra vadinamas exina.
- Kiekviename žiedadulkių grūdelyje yra oro maišų. Jie palengvina žiedadulkių pernešimą vėju ir yra patinimai, susidarantys ten, kur ląstelės išorė yra atskirta nuo vidinės.
Apdulkinimas ir tręšimas
Apdulkinimo procesas vyksta gegužę. Tuo pat metu žiedadulkės bręsta vyriškų kūgių mikrosporangijoje, o moteriškų spurgų skalės plačiai atsidaro, ruošiantis jas priimti.
Ar žinai Ilgiausios adatos yra pelkinėje pušyje. Šio medžio adatų ilgis gali siekti 45 cm.
Apdulkinimo procesą sudaro šie etapai:
- Kai vyriškų spurgų žiedadulkės yra prinokusios, sprogo mikrosporangija ir žiedadulkių grūdeliai išsilieja.
- Vėjas lengvai neša žiedadulkių grūdus, todėl kai kurie jų patenka tarp moteriškų kūgių skalių.
- Iš moteriško kūgio mikropile išleidžiamas specialus lipnus skystis. Tarp skalių sugauti žiedadulkių grūdai prilimpa prie jos ir, išdžiūvus skysčiui, traukiami į nucellus.
- Mikropilė užsidaro, o visos moteriškos lyties kūgio skalės tvirtai laikosi kartu. Siekiant užtikrinti aukštą sandarumą, makroskopo paviršius užpildomas derva.
1 - moteriškas kūgis; 2 - sėklų svarstyklės su dviem kiaušialąstelėmis; 3 - mikropile; 4 - megasporos; 5 - nucellus kiaušialąstė; 6 - intarpas, vienas lapelis; 7 - nucelis, sudarantis perispermą; 8 - archegoniumas; 9 - pirminis endospermas; 10 - vyriškas kūgis; 11 - mikrosporofilas su dviem mikrosporangiais; 12 - anteridinė ląstelė; 13 - sifonogeninė ląstelė, vamzdelio ląstelė; 14 - spermos ląstelių branduolys; 15 - ląstelės kojų branduolys; 16 - vamzdžio ląstelė; 17 - sėklos gemalas; 18 - pirminis endospermas; 19 - sėklos žievelė; 20 - kūgis, kurio amžius yra vieneri metai; 21 - guzas, kurio amžius yra dveji metai.
Po to, kai žiedadulkių grūdai užkrėsti nucellus, vegetatyvinės ląstelės daiginimo procesas prasideda susidarius žiedadulkių vamzdeliui. Tokiu atveju generatyvi žiedadulkių ląstelė juda vegetatyvinės viduje ir vienerius kalendorinius metus lėtai perauga į nucellus.
Toliau pateikiami visų parengiamųjų etapų aprašymai, taip pat tręšimo proceso schema:
- Praėjus 30 dienų po apdulkinimo, dalijama arklidinė nucellus ląstelė.
- Susidaro 4 megasporos, iš kurių tik viena išlieka, esančios didžiausiu atstumu nuo mikropilio.
- Likęs megasporas pradeda augti praėjus 6 mėnesiams po apdulkinimo. Be to, dėl branduolio dalijimosi jo branduolių skaičius padidėja iki 2 000 vienetų.
- Praėjus 13 mėnesių po apdulkinimo, ląstelių sienos susidaro megasporose. Atsiranda citokinezė - kiekvienas susidaręs branduolys yra lokalizuotas atskiroje ląstelėje.
- Dėl citokinezės susidaro specialus haploidinis audinys - endospermas. Po dar 2 mėnesių iš jo ląstelių, esančių netoli mikropilio, susidaro 2-3 archegonijos, kurių viduje yra vienas moteriškas kiaušinis.
- Endospermas ir archegonija sudaro augimą (moterišką gametofitą). Iki susidarymo žiedadulkių vamzdelis pasiekia nucellus ir per kiaušinį prasiskverbia į vieną archeonijų.
- Žiedadulkių vamzdelio viduje generatorinė ląstelė yra padalinta į sterilias ir spermatogenines (kūno ląsteles).
- Kūno ląstelė yra padalinta į spermos porą, kuri kartu su žiedadulkių vamzdeliu sudaro vyrišką gametofitą.
- Dėl žiedadulkių vamzdelio įsiskverbimo į archegoniją ląstelės siena sunaikinama. Tokiu atveju įvyksta apvaisinimas - vienas iš spermos susilieja su kiaušiniu ir sudaro zigotą, o antrasis miršta.
Svarbu! Apdulkinimo proceso trukmė priklauso nuo oro sąlygų. Esant pakankamam saulės kiekiui, žiedadulkės visiškai išsisklaido per 3–4 dienas, o lietaus metu šis procesas trunka mažiausiai savaitę.
Prinokę moteriški kūgiai
Po apvaisinimo prasideda moteriškos lyties kūgio brendimo procesas. Šis procesas baigiasi sėklos formavimu ir trunka šešis mėnesius nuo apvaisinimo.
Spurgų nokimas susideda iš šių etapų:
- Dalijant apvaisintą zigotą, susidaro embrionas, turintis embrioninius organus - šaknį ir šaudymą. Pastarųjų viršūnėje yra maži skiautiniai, kurie yra būsimų lapų pradmenys.
- Endospermas naudojamas kaip maistinė membrana, reikalinga embriono vystymuisi.
- Iš išorinio sėklos gemalo audinio susidaro išorinis sėklos apvalkalas.
- Pasibaigus žiemai, spurgai atsidaro ir sėklos laisvai sėjamos, plinta dideliais atstumais kartu su vėju. Prinokę spurgai pasirodo žemėje.
Kiekvienos pušies gyvenimas prasideda nuo mažos sėklos, sudygusios dirvoje. Po to medis auga daugelį metų, kasmet formuodamas naujas kūgių dalis. Sudėtingas sėklų tręšimo ir nokinimo procesas trunka 20 mėnesių nuo apdulkinimo momento, užtikrinant tolesnį pušų paplitimą apylinkėse.