Общая характеристика отдела Сосновые (Голосеменные) (Pinophyta, Gymnospermae)

16.01.2014

Древесные растения представлены многими видами как в отделе Сосновые, так и в отделе Магнолиецветные.
Классификацией древесных растений и установлением степе ни родства различных систематических групп занимается 01дел дендрологии — филогенетическая систематика. В отдел Сосновые (Голосеменные) входят только древесные растения. Большая часть порядков и многие семейства отдела Магнолиецветные (Покрытосеменные) содержат древесные и травянистые формы, а некоторые порядки их состоят только из древесных растений, например Магнолиевые, Сумахоцветные, Букоцветные. Ильмоцветные, Ивоцветные. Это свидетельствует о том, что в эволюции семенных растений древесные формы занимают видное место. Установлено, что видообразование более интенсивно идет у травянистых растений, видов травянистых значительно больше, чем видов древесных, однако в образовании биогеоценозов большую роль играют древесные растения.
В эволюционном отношении считается, что древесная форма — более примитивный тип растительных организмов. Среди Магнолиецветных есть много семейств, включающих как древесные, так и травянистые жизненные формы, что свидетельствует о продолжающейся эволюции в этих систематических группах.
Как известно, основная задача систематики растений в современной флоре — изучение и описание всех существующих и вымерших растений, установление родственных взаимоотношений и связей (филогенетических) между отдельными группами растений. В задачу систематики входит также выяснение эволюции (исторического развития) растительного мира и процессов видообразования. Систематики проводят инвентаризацию (опись) растительных ресурсов региона, страны, континента.
На основе всестороннего сравнительного изучения растений, установления между ними родственных связей систематика распределяет растения по группам и располагает их в соподчиненные систематические таксоны.
Согласно «Международному кодексу ботанической номенклатуры», в порядке уменьшения соподчиненных рангов эти таксоны таковы: отдел (divisio) — подотдел (subdivisio) — класс (classis) — подкласс (subclassis) — порядок (ordo) — подпорядок (subordo) — семейство (familia) — подсемейство (subfamilia) — колено, или триба (tribus) — подколено (subtribus; — род (genus) — подрод (subgenus) — секция (sectio; — подсекция (subsectio) — видовой ряд (series) — подряд (subseries) — вид (species) — внутривидовые формы. Кроме этих основных таксонов в систематике используют дополнительные таксоны. Академик А.Л. Тахтаджян в свою филогенетическую систему Магнолиецветных ввел дополнительный таксон — надпорядок, более крупную систематическую единицу, объединяющую сходные порядки. За этой систематической единицей идут подклассы и классы.
Сосновые — эволюционные предшественники Магнолиецветных и ведут свое начало с каменноугольного периода мезозоя от одной из боковых разноспоровых ветвей — семенных папоротников.
Современная флора Сосновых представлена четырьмя классами из шести существовавших на Земле (Саговники, Гнетовые, Гинкговые и Хвойные). Семенные папоротники и беннетиты вымерли еще в нижнем мелу мезозоя. Это древесные растения играли большую роль в образовании и развитии древесной растительности. Гинкговые и Саговники — классы реликтовые и по существу вымирающие. Класс Гнетовые представлен только тропическими видами на сравнительно узком пространстве Земли, а вот хвойные завоевали обширные территории, имеют много родов и видов, в том числе важнейших образователей лесов земного шара.
В отделе Сосновые насчитывают около 800 видов, из которых на долю хвойных приходится свыше 560.
У Сосновых основная жизненная форма — дерево 40—50 м высоты, в отдельных случаях (секвойя вечнозеленая, метасеквойя) — до 100 м и более, реже — кустарники (виды можжевельника, эфедры), стланцы (сосна кедровая стланиковая), еще реже эпифиты (некоторые виды саговников) и древесные лианы (ряд видов гнетовых).
Основной тип листа — игловидная хвоя (виды сосны, ели, пихты, лиственницы, кедра и др.); листья могут быть в виде мелких чешуи (кипарис, кипарисовик, эфедра и др.) или довольно крупными — до 6—8 м длиной, как у вельвичии удивительной. Они могут быть цельными, лопастными, перистораздельными.
Современные виды Сосновых — одно-, дву- или многодомные растения, всегда раздельнополые. Их микростробилы (мужские генеративные побеги) могут быть очень мелкими, как у лиственницы (около 1 см длины), или крупными — 25—30 см, как у араукарии. Еще большему варьированию по размерам подвержены мегастробилы (женские генеративные побеги — шишки): от 0,5 см у сосны обыкновенной до 1 м у видов саговника. Для большинства групп отдела Сосновые характерно небольшое и часто исключительно постоянное число хромосом в клетках. В этом отношении наибольшим постоянством характеризуются южные Сосновые — Саговниковые, Гинкговые с числом хромосом n = 11, 12 и только представители семейства Подокарповые из класса Хвойные более вариабельны, где n = 9—13, 15, 17—19, что свидетельствует о молодости семейства, таксономической дифференциации его и находит отражение в морфологии, анатомии органов, в том числе и в особенностях строения оболочки микроспор.
Семязачатки (семяпочки) Сосновых возникают на семенных чешуях мегастробилов или на концах стеблей. Семена не имеют плодовых оболочек, они голые и содержатся в шишках или шиш-коягодах (можжевельник, тисс, гинкго).
В семени путем многократного митотического деления одной из сохранившихся мегаспор образуется гаплоидная питательная ткань — эндосперм. В центре семени, в окружении эндосперма после полового процесса формируется зародыш, имеющий корень, стебель и семядольные листья. При прорастании семени подсемядольное колено зародыша вытягивается и выносит на поверхность почвы от 2 до 18 (в зависимости от рода) семядолей, первоначально выполняющих фотосинтезирующие функции листьев до их развития из зародышевой почки. Семена многих видов имеют крыло (вырост семенной оболочки), увеличивающее парусность семени, что способствует интенсивному распространению их ветром. У части видов семена бескрылые и распространяются зоохорно.
В современной флоре Земли Сосновые играют выдающуюся роль. Многие из них являются лесообразующими породами Северного и Южного полушарий; это основные поставщики древесины для перерабатывающей промышленности на пиломатериалы, крепежный лес, для химической и целлюлозно-бумажной промышленности. Побочные продукты используют для получения бальзамов, мазей, лекарственных препаратов приготовления витаминных средств.