Škotski bor je eden najbolj znanih predstavnikov gimnospermov. Obstaja veliko število različnih vrst tega drevesa, ki jih najdemo predvsem v Rusiji, Evropi in Severni Ameriki, življenjski cikel bora pa je sestavljen iz več faz. Podrobne botanične značilnosti drevesa in opis vseh faz njegovega razvoja so predstavljene v nadaljevanju članka.
Biološki opis bora
Pine pripada kraljestvu rastlin, oddelku iglavcev in družini Pine. Ima značilno aromo in je zimzeleno drevo, ki še posebno stoletje raste v višino.
Ali veste Borov les se uporablja ne le v lesnopredelovalni industriji. Iz njega izdelujejo tudi nadomestek pravega usnja in umetne svile.
Botanični opis bora:
- Drevo doseže višino 35–40 m, nekateri primerki pa lahko zrastejo do 50 m.
- Korenine bora so duktilne. V suhi zemlji lahko gredo v tla do globine 8 m, v pogojih visoke vlažnosti pa so vzporedno s površino zemlje v polmeru 10 m od debla drevesa.
- Premer neposrednega borovega debla je 0,6–1,2 m, zgornji del je razvejan.
- Površina spodnjega dela debla je prekrita z rjavim lubjem z majhnimi razpokami. Na vrhu drevesa je lubje tanjše in niansirano.
- Pine veje tvorijo gosto stožčasto krono.
- Stranski poganjki drevesa so gosto pikčaste s poudarjenimi zelenimi iglicami, ki so nadomestek za listje. So gosti in imajo dolžino do 7 cm ter so razporejeni v parih.
- Plod borovine zori v drugem letu po nastanku. Ima obliko stožca, katerega premer je približno 2–4 cm.
Faze življenjskega cikla
Vsaka smreka vodi skozi celoten življenjski cikel, ki se začne s semeni in konča pri odraslem drevesu. V procesu takšnega razvoja se iz semen najprej oblikuje sadik, ki v 2-3 letih postane mlado drevo, ki v višino raste več let.
Da bi zagotovili nadaljnjo razmnoževanje, se na borovcu vsako leto oblikujejo stožci s cvetnim prahom in semenskimi primordi. Kot posledica opraševanja pride do oploditve, ki se konča s tvorbo novega dela semenskega materiala in celoten krog bora se znova ponovi. Vsaka faza tega postopka je podrobno opisana v nadaljevanju članka.
Semena
Seme borovcev je znotraj samih stožcev in zori 20 mesecev po opraševanju. Z njihovo pomočjo se drevo razmnožuje.
Pomembno! Semeni material bora ostane uspešen 7 let. Najbolje uspeva na zmerno vlažnih in rodovitnih tleh.
Glavne značilnosti borovih semen:
- imajo zaobljeno podolgovato obliko;
- dosežejo premer 4-5 mm;
- prekrita z gosto črno lupino;
- imajo „krilo“ - membranski izrast do 2 cm.
Sadike
Ko dozorijo zorjena semena, ki zrejo z začetkom pomladanske vročine, da življenje novemu drevesu. Najprej se iz semena oblikuje sadik.
Ali veste Najvišji predstavnik borovcev je smrekov bor. Ta drevesa lahko dosežejo višino 70 m in rastejo v ZDA in Kanadi.
Spodaj so navedene stopnje njegovega razvoja:
- Seme bora, ki je vstopilo v tla, aktivno absorbira vodo in nabrekne.
- Zunanja lupina se raztrga, koreninski brstič, ki se nahaja na spodnjem delu semena, pa je usmerjen proti tlom.
- Embrionalni poganjki se začnejo podaljšati. Kot rezultat tega se kotiledoni, ki se nahajajo na njenem vrhu, dvignejo nad površino tal.
- Preostala zaloga hranil v semenu se v celoti porabi za rast in razvoj mlade sadike.
- Navpičen mlad poganj je oblikovan z mladimi igličasti listi, razporejeni v spiralo.
- Po dveh letih se na poganjkih sadike lahko vidijo majhni kosmiči brez semen. Skrajšani poganjki nastanejo v njihovih sinusih, na katerih rasteta dve igli. Ta struktura je značilna tudi za odrasli bor.
Udarci
Spomladi se na odraslem drevesu oblikujejo stožci: ženski in moški. Med seboj se razlikujejo po videzu in vsebujejo posebne organe, ki proizvajajo spore - sporangije. Tu poteka oblikovanje ženskih in moških sporov, ki sodelujejo v postopku oploditve v prihodnosti. Spodaj je predstavljen opis vsake vrste borovih stožcev.
1 - veja s stožcem in zbirko mikrostrobil; 2 - mlada šiška; 3 - zrel čepek; 4 - semena; 5 - veja z mladimi poganjki.
Ženske
Drugo ime za ženske borove stožce je makrostrobil. Rastejo v skupinah po 2-3 kosov. v zgornjem delu vej ali posamezno in vsebujejo ženske spore, ki ostanejo v notranjosti po oploditvi, tvorijo semena.
Spodaj je podroben opis samskih borovih stožcev:
- Oblika makroba je stožčasta in njegova dolžina je približno 3–7 cm.
- Vsak stožec ima os, okoli katere so luske dveh vrst - zunanja in semenska. Imenujejo se megasporofili in so razporejeni v spirali.
- Na zunanji površini širokih semenskih kosmičev (v bližini osnove) je par semenskih primordij. Zgoraj so pokriti z manjšimi pokrovnimi luskami.
- Vsak semenski primorium je sestavljen iz nukleusa (megasporogenega tkiva) in pokrovnega tkiva (pokrov).
- Na zgornjem robu semenskega kalčka je mikropilo - majhna luknja, namenjena prehajanju moškega cvetnega prahu.
- V prvem letu se ženski stožci pobarvajo rdeče, v drugem letu pa postanejo zeleni. V času zorenja in izmetov semen stožci postanejo rjavi in padejo z drevesa.
Moški
Moški stožci so nameščeni predvsem v bližini osnove mladih borovih poganjkov in jih imenujemo strobili. V notranjosti vsebuje cvetni prah, ki se uporablja za gnojenje.
Pomembno! Pinej začne plodovati že od 15. leta starosti. Obilne letine stožcev opažamo vsakih 5–7 let.
Opis moških stožcev je predstavljen spodaj:
- moški strobil (mikrostrobil - ustrelil s sporangiji) v obliki spikeleta je pobarvan rumeno, njegove dimenzije so 8-12 mm.
- Moški stožec je os, okoli katere so v spirali razporejeni mikrosporofili (listi, ki nosijo sporo).
- Na spodnjem delu površine vsakega mikrosporofila je par posebnih komor s cvetnim prahom - mikrosporangije.
- Cvetni prah vsebuje mikrospor. Kot rezultat procesa mitoze (indirektna delitev) tvorijo cvetni prah.
- Vsako posamezno pelodno zrno je sestavljeno iz štirih celic - vegetativne, generativne in dve protalno. Slednje so potrebne izključno za razvoj vegetativnih in generativnih celic, zato izginejo, ko se odpovejo svojemu viru.
- Cvetni prah vsebuje dve membrani. Notranji je bolj subtilen in se imenuje intina, gost zunanji pokrov pa opravlja zaščitno funkcijo in se imenuje eksina.
- Vsako pelodno zrno ima vrečke za zrak. Olajšajo prenos cvetnega prahu z vetrom in nastanejo otekline na mestih, kjer se izliv celice loči od intine.
Opraševanje in gnojenje
Postopek opraševanja poteka maja. Hkrati cvetni prah dozori v mikrosporangiji moških stožcev, luske ženskih stožcev pa se odprejo na široko, pripravljajoč se na njegovo sprejemanje.
Ali veste Najdaljše iglice so v borovem bora. Dolžina igel na tem drevesu lahko doseže 45 cm.
Postopek opraševanja je sestavljen iz naslednjih faz:
- Ko je cvetni prah moškega stožca zrel, se mikrosporangija razpoči in cvetni prah izlije.
- Veter zlahka nosi cvetni prah, zaradi česar nekateri padejo med luske ženskih stožcev.
- Iz mikropile ženskega stožca se sprosti posebna lepljiva tekočina. Polena zrna, ki se ujamejo med luske, se lepijo nanjo in se zaradi sušenja tekočine vlečejo v nukleus.
- Mikropile se zaprejo in vse luske ženskega stožca se tesno prilegajo skupaj. Za zagotovitev visoke tesnosti je površina makroskopa napolnjena s smolo.
1 - ženski stožec; 2 - semenske luske z dvema očesoma; 3 - mikropile; 4 - megaspore; 5 - ovucelu nukleus; 6 - pokrov, ena zloženka; 7 - nukleus, ki tvori perisperm; 8 - arhegonij; 9 - primarni endosperm; 10 - moški stožec; 11 - microsporophyllum z dvema mikrosporangijama; 12 - anteridialna celica; 13 - sifonogena celica, cevna celica; 14 - jedro spermatozoidov; 15 - jedro celičnih nog; 16 - cevna celica; 17 - semenski kalček; 18 - primarni endosperm; 19 - lupina semen; 20 - stožec, katerega starost je eno leto; 21 - udarček, katerega starost je dve leti.
Po tem, ko cvetni prah zadene nucellus, se začne proces kalitve vegetativne celice z nastankom cvetnega prahu. V tem primeru se generativna celica cvetnega prahu giblje znotraj vegetativne in počasi preraste v nukleus za eno koledarsko leto.
Spodaj je predstavljen opis vseh pripravljalnih faz in shema postopka gnojenja:
- 30 dni po opraševanju pride do delitve arheporialne celice nukleusa.
- Oblikujejo se 4 megaspore, od katerih preživi le ena, ki se nahajajo na največji razdalji od mikropile.
- Preostali megaspor začne rasti 6 mesecev po opraševanju. Poleg tega se število njegovih jeder kot posledica mitotične cepitve poveča na 2000 kosov.
- 13 mesecev po opraševanju se znotraj megaspora oblikujejo celične stene. Pojavi se citokineza - vsako tvorjeno jedro je lokalizirano v ločeni celici.
- Kot posledica citokineze nastane posebno haploidno tkivo - endosperm. Po nadaljnjih 2 mesecih se iz njegovih celic, ki se nahajajo v bližini mikropile, oblikujejo 2-3 arhegonije, ki vsebujejo eno žensko jajce v notranjosti.
- Endosperm in arhegonija tvorita rast (ženski gametofit). Cev cvetnega prahu do nastanka doseže nukleus in z jajčecem prodre v eno od arheonij.
- Znotraj cvetnega prahu je generativna celica razdeljena na sterilno in spermatogeno (telesna celica).
- Telesna celica je razdeljena na par semenčic, ki skupaj s cvetnim prahom tvorijo moški gametofit.
- Zaradi prodora cvetnega prahu v arhegonij se celična stena uniči. V tem primeru pride do oploditve - ena od semenčic se kombinira z jajčecem in tvori zigoto, druga pa umre.
Pomembno! Trajanje postopka opraševanja je odvisno od vremenskih razmer. Z zadostno količino sonca se cvetni prah v 3-4 dneh popolnoma raztrese, med dežjem pa ta postopek traja vsaj teden dni.
Zorenje ženskih stožcev
Po oploditvi se začne postopek zorenja ženskega stožca. Ta postopek se konča s tvorbo semena in traja šest mesecev od trenutka oploditve.
Zorenje stožcev je sestavljeno iz naslednjih faz:
- V procesu delitve oplojene zigote nastane zarodek, ki ima embrionalne organe - korenino in poganjke. Na vrhuncu slednjega so majhni kotiledoni, ki so rudimenti prihodnjih listov.
- Endosperm se uporablja kot hranilna membrana, ki je potrebna za razvoj zarodka.
- Pojavi se tvorba zunanje lupine semena iz integritega tkiva semenskega kalčka.
- Konec zime se stožci odprejo in seme prosto sejejo ven, širijo se na dolge razdalje skupaj z vetrom.Zreli stožci se pokažejo na tleh.
Življenje vsakega bora se začne iz majhnega semena, ki je vzklilo v tleh. Po tem drevo raste več let in vsako leto tvori nove dele stožcev. Zapleten postopek gnojenja in zorenja semen traja 20 mesecev od trenutka opraševanja, kar zagotavlja nadaljnje širjenje bora v okolici.