Plantes à graines supérieures. Plantes à graines

L'émergence d'une graine est le plus grand aromorphisme de l'évolution des plantes, qui a assuré leur développement et leur distribution sur Terre.

Toutes les plantes à graines sont hétérogènes. Si dans les plantes à spores, la mégaspora tombe au sol, dans les plantes à graines, elle reste dans les mégasporanges.

Ici, une excroissance femelle se développe à partir de la mégaspore et un archégion avec une cellule reproductrice femelle est formé.

Les microspores (particules de poussière) transportées par le vent ou les insectes sont transférées dans le sporange contenant la mégaspore. La microspore germe et se transforme en un germe mâle très simple, sur lequel se forment soit des spermatozoïdes (chez certains gymnospermes), soit un tube pollinique (chez les conifères et tous les angiospermes). Dans le premier cas, le spermatozoïde fusionne avec l'ovule, et dans le second, l'un des noyaux du germe mâle est injecté dans la femelle. La deuxième option permet la fertilisation en l'absence d'eau.

Issu des plus anciennes fougères de la période dévonienne. Actuellement, il existe environ 700 espèces d'arbres et d'arbustes. Le groupe principal se compose de Arbres de conifères: épicéa, pin, mélèze, cèdre, sapin, genévrier, thuya, cyprès, etc. Le cycle de vie est dominé par un sporophyte diploïde. Un tronc à l'écorce bien développée et au bois pénétré de passages de résine. Résines, huiles essentielles, baumes s'accumulent dans les passages. Les feuilles sont conifères ou écailleuses.

Le pin est une plante vivace qui se reproduit par graines qui se forment dans les bourgeons. Il existe deux types de cônes - mâle et femelle. Les cônes mâles se développent à la base des jeunes pousses. Ils sont constitués d'un axe recouvert d'écailles, qui sont des microsporophylles. Sous chaque écaille se trouvent 2 micro sporanges (sacs polliniques). Après division méiotique des cellules d'origine, des microspores haploïdes s'y développent. Les grains de pollen sont formés à partir de microspores. Le pollen de pin est un gamétophyte. Il est recouvert de deux coquilles (exine et intine), entre lesquelles se trouve une chambre remplie d'air. L'air allège le poids du pollen. À l'intérieur de chaque microspore, deux spermatozoïdes et cellules se forment, donnant naissance au tube pollinique.

Les cônes femelles se développent à l'extrémité des jeunes pousses. Le cône est formé de graines et d'écailles opaques. Sur la face inférieure des écailles de la graine, deux ovules sont formés. Ce sont des mégasporanges. Chaque mégasporange a une couverture (tégument) et une partie centrale (nucelle). L'ovule a un conduit pollinique (micropyle). Après la division mitotique, la mégaspore se développe dans le gamétophyte femelle formé par l'endosperme haploïde et deux archégones avec des ovocytes.

La pollinisation chez le pin se déroule comme suit : le pollen est collé aux ovules avec une substance résineuse. La cellule végétative du pollen forme un tube pollinique qui pénètre dans l'ovule. La fécondation a lieu après environ 12-14 mois. L'un des spermatozoïdes féconde l'ovule et l'autre meurt. À partir d'un œuf fécondé, un embryon diploïde est formé - un sporophyte. L'endosperme haploïde est formé à partir des restes de nucelle et l'écorce de la graine est formée à partir du tégument. La couverture des écailles du cône se lignifie et diverge. Les graines, munies d'excroissances ailées, s'envolent. Lorsqu'elles pénètrent dans le sol dans des conditions favorables, elles donnent naissance à une nouvelle plante.

Probablement originaire du Mésozoïque des Gymnospermes. Il existe environ 250 000 espèces. Ils dominent la plupart des terres et créent l'essentiel de la phytomasse et de l'oxygène. Les angiospermes ont pu maîtriser la terre grâce à des modifications progressives des organes végétatifs et reproducteurs.

Les principales aromorphoses qui ont assuré l'émergence et la propagation des plantes à fleurs sont :

■ formation de tissus conducteurs vasculaires - xylème et phloème;

■ l'apparition d'une fleur, à partir de l'ovaire dont se développe le fruit, qui protège les graines ;

■ la survenue d'une double fécondation, qui assure la formation de l'endosperme triploïde, nécessaire au développement d'un embryon diploïde ;

■ réduction du gamétophyte femelle à 8 cellules du sac embryonnaire.

Le gamétophyte femelle se forme dans l'ovaire du pistil. Une des cellules diploïdes de l'ovule se divise méiotiquement avec la formation de 4 mégaspores haploïdes. Trois d'entre eux meurent et la cellule restante subit trois divisions mitotiques. Un sac embryonnaire, ou gamétophyte femelle, est formé, composé de 8 noyaux haploïdes. Ensuite, dans le sac embryonnaire, un ovule, un noyau central diploïde (formé à la suite de la fusion de deux noyaux du sac embryonnaire) et plusieurs cellules supplémentaires sont formés.

Le gamétophyte mâle est formé dans les anthères des étamines et est un grain de poussière. Un grain de poussière contient des cellules génératrices et végétatives. Deux spermatozoïdes sont formés à partir de la cellule générative.

Lorsqu'il atteint le stigmate du pistil, le pollen germe. Un tube pollinique est formé à partir de la cellule végétative, à travers laquelle deux noyaux mâles sont injectés dans le sac embryonnaire. L'un des noyaux se confond avec le noyau de l'œuf et l'autre avec le noyau central diploïde. L'embryon se développe à partir de l'œuf fécondé et l'endosperme se développe à partir du noyau triploïde - le noyau du tissu de stockage. Cette méthode de fécondation a été découverte par S.G. Navashin et a reçu le nom de double fécondation.

EXEMPLES DE TÂCHES # 24

a) la reproduction des graines ; b) la présence de tous les organes végétaux ; c) dépendance de la fertilisation à l'eau ; d) l'absence de véritables vaisseaux conducteurs.

2. Un cône de conifère est :

a) le fœtus ; b) le système des pousses ; c) ovule ; d) l'embryon.

3. Quelles formes dans les pommes de pin rougeâtres?

a) les sacs polliniques ; b) les ovules ; c) les litiges ; d) les sacs polliniques et les ovules.

a) développement à partir de différends ; b) la présence d'une fleur ; c) développement à partir de graines ; d) division en classes de monocotylédones et dicotylédones.

5 La fertilisation des plantes à fleurs est dite double car :

a) il se produit à différents endroits de la plante ;

b) le noyau de l'œuf et le noyau diploïde du gamétophyte femelle sont fécondés ; c) cela se produit deux fois de suite ; c) en conséquence, deux embryons sont formés ; d) deux organes reproducteurs y sont impliqués.

6. Le péricarpe fleuri est formé de :

a) ovule ; b) de la paroi de l'ovaire ; c) du réceptacle ; d) de l'anthère.

7. Que sont les gamétophytes et sporophytes du pin ?

8. Comment se déroule la fertilisation chez un pin ?

9. Quelles sont les caractéristiques du ventre d'un homme par rapport à celui d'une femme ?

10. En cas de double fécondation à partir de la cellule centrale, après sa fécondation, les formes suivantes : a) un zygote ; b) l'albumen ; c) péricarpe ; d) l'embryon.

La fleur et ses fonctions. Les inflorescences et leur biologie

sens

Une fleur est une pousse modifiée qui sert à la reproduction des graines. La fleur se développe à partir d'un bourgeon génératif. La tige de la fleur est représentée par un pédoncule et un réceptacle. Le reste des parties - calice, corolle, étamines, pistil - sont des feuilles modifiées. La collection du calice et de la corolle s'appelle le périanthe. Le périanthe, non subdivisé en calice et corolle, est dit simple. Un périanthe avec un calice et une corolle est appelé double.

Les principales parties de la fleur sont les étamines et le pistil. L'étamine est constituée d'un filament et d'une anthère, à l'intérieur desquels le pollen mûrit (le processus de maturation du pollen est appelé microsporogenèse). L'ensemble des étamines d'une fleur s'appelle l'androcée. Le pistil (carpelle) est constitué d'un stigmate, d'une colonne et d'un ovaire. À l'intérieur de l'ovaire se trouve l'ovule (ovule), à ​​partir duquel une graine se développe après la fécondation. Un fœtus se développe à partir des parois de l'ovaire. La collection de tous les pistils d'une fleur est appelée gynécée. Les fleurs qui contiennent à la fois des pistils et des étamines sont dites bisexuées. Les fleurs unisexes contiennent soit des étamines, soit des pistils. Les plantes à fleurs unisexuées sont divisées en monoïques - celles sur lesquelles il y a à la fois des fleurs staminées et pistillées, et dioïques - celles sur lesquelles se développent des fleurs staminées ou pistillées.

Les fleurs peuvent être isolées ou rassemblées en inflorescences - des groupes de fleurs disposés dans un ordre spécifique.

Les inflorescences sont plus visibles pour les pollinisateurs, plus facilement pollinisées par le vent. Sur les plantes portant des inflorescences, le nombre de fruits mûrissants est beaucoup plus important que sur les fleurs simples.

Les inflorescences sont divisées en simples et complexes. Dans les inflorescences simples, les fleurs sont situées sur l'axe principal, dans les inflorescences complexes, simples. Inflorescences simples - pinceau (lupin), épi (plantain), épi (maïs), parapluie simple (cerise), tête (trèfle), panier (asters), bouclier (cendre de montagne).

Inflorescences complexes - brosse ou panicule complexe (lilas), parapluie complexe (persil), épi complexe (blé), scutellum complexe (tannaise).

Graine, fruit

La graine est un organe formé à la suite de la reproduction sexuée des plantes à fleurs et sert à la dispersion des plantes. Il se développe à partir de l'ovule. La graine se compose de l'embryon, de l'endosperme et du tégument. L'embryon se compose d'une racine, d'un bourgeon et d'un ou deux cotylédons. Les monocotylédons ont un cotylédon et l'apport de nutriments est contenu dans l'endosperme. Les plantes dicotylédones ont deux cotylédons. Certains des dicotylédones ne contiennent pas l'apport de nutriments dans l'endosperme, mais dans les cotylédons. Le tégument est formé à partir du tégument de l'ovule et protège l'embryon du dessèchement. Pour la germination des graines, une certaine température, humidité, air sont nécessaires.

La dormance des graines est une propriété adaptative importante qui protège contre la germination prématurée.

Les fruits sont les organes de protection et de distribution des graines. Le fruit est la dernière étape du développement de la fleur. Il se développe à partir de l'ovaire d'une fleur. Les parois de l'ovaire forment le péricarpe. Selon le type de péricarpe, les fruits sont divisés en secs et juteux, polyspermous et monograines.

Fruits secs à une seule graine - akène, caryopse, noix (tournesol, seigle, noisetier) ^.

Fruits polyspermous secs - haricot, gousse, capsule (soja, chou, graines de pavot).

Monograine juteuse - drupe (cerise, prune, abricot).

Juicy polyspermous - baie (raisin, tomate).

Types spéciaux de fruits juteux à graines multiples :

■ pomme - l'ovaire est immergé dans le tissu réceptacle (pomme, poire, coing)

■ la citrouille est un péricarpe solide formé à partir de l'ovaire inférieur.

■ l'orange est un fruit multicellulaire formé à partir de l'ovaire supérieur (orange, citron, mandarine).

Les fruits formés de plusieurs fleurs sont appelés fruits composés.

Fruits complexes :

■ multi-racks

■ polystyrène

■ fraise (la pulpe de fraise est un réceptacle, et les vrais fruits sont des noix à la surface de la fraise).

Les adaptations des fruits à étaler sont associées au mode de distribution - animaux, vent, eau. Crochets, crochets, couleur, goût, mouches, parachutes et autres dispositifs assurent la dispersion des plantes dans la nature.

EXEMPLES DE TÂCHES # 25

1. Quel est le rôle de la fleur dans la vie de la plante ?

2. Qu'est-ce qui est commun et différent dans les processus de fécondation des gymnospermes et des angiospermes ?

3. Donnez des exemples de plantes avec un certain type d'inflorescence.

4. Parlez-nous de la classification des fruits.

Tissus végétaux supérieurs

Les tissus sont des complexes stables de cellules dont la structure, l'origine et la fonction sont similaires. Les procaryotes et les algues primitives n'ont pas de tissus.

La différenciation cellulaire commence chez les algues brunes et atteint un maximum chez les angiospermes. Il existe les principaux groupes de tissus suivants :

■ pédagogique

■ principal

■ conducteur

■ tégumentaire

■ mécanique

■ excréteur

1. Lors de la collecte d'écorce de bouleau sur un arbre, ils endommagent :

a) cambium, b) xylème, c) phloème, d) noyau.

2. Le tissu éducatif se situe à :

a) la zone d'aspiration de la racine, b) le sommet de la tige,

c) le phloème, d) le noyau de la tige.

3. Le tissu mécanique est :

a) parenchyme, b) mensenchyme, c) sclérenchyme,

d) l'épiderme.

4. Quelles sont les fonctions de la nervure foliaire ?

Organes végétatifs des plantes à fleurs

Un organe est une partie du corps constituée de divers tissus qui a une forme spécifique et remplit des fonctions spécifiques. Les organes végétatifs sont responsables du métabolisme et de la croissance de la plante. Ceux-ci incluent la racine, la tige, la feuille.

La racine est un organe d'une plante qui remplit les fonctions d'ancrage de la plante dans le sol, d'approvisionnement du sol en eau et en minéraux, de stockage de matière organique et de propagation végétative par les parties souterraines.

La racine est un organe axial à symétrie radiale. L'apex de la racine est recouvert d'une coiffe radiculaire, sous laquelle se trouve le méristème apical - le tissu éducatif qui assure la croissance de la racine.

Variétés de racines : principales, latérales, adventives. La collection de toutes les racines d'une plante forme le système racinaire. Les systèmes racinaires des plantes dicotylédones sont généralement des racines pivotantes, les systèmes racinaires des plantes monocotylédones sont généralement fibreux.

Sur une coupe longitudinale d'une jeune racine, 4 zones sont visibles :

■ zone de division, ou méristème apical, formant un cône de croissance racinaire. Ce groupe de cellules forme des cellules de la coiffe et du mucus qui protègent la racine et facilitent son mouvement dans le sol.

■ la zone d'étirement est formée de jeunes cellules en croissance. C'est là que commence la formation des tissus radiculaires : l'épiblème tégumentaire, le tissu conducteur du cylindre axial, et le méristème latéral en forme de péricycle situé autour du cylindre axial.

■ la zone des poils absorbants (zone de succion) est formée par des excroissances de cellules de l'épiblème (tissu primaire monocouche de succion de la racine, également appelé rhizodermie).

Sur une coupe transversale d'une jeune racine dans cette zone, on retrouve : le cortex primaire, situé sous l'épiblème, en dessous se trouve l'endoderme, qui entoure le cylindre central. Le cylindre central contient les vaisseaux du xylème et du phloème, le noyau.

I zone de réalisation, ici se forment les racines latérales et la structure secondaire de la racine des plantes vivaces. Chez les plantes annuelles, seule la structure racinaire primaire est préservée.

Le transport de l'eau du sol à la racine se fait de manière passive, en raison de la différence de pression osmotique entre le cytoplasme des cellules épiblémiques et les solutions aqueuses du sol. Et cette différence de pression, à son tour, est créée activement au détriment de la consommation d'énergie. Des cellules de l'épiblème, l'eau monte dans les éléments conducteurs du cylindre axial à la suite d'une augmentation de la pression osmotique. Dans les vaisseaux racinaires, la pression monte à 3 atmosphères. Il est créé par la dépense d'énergie de la plante. En haut de la tige, l'eau monte en raison de l'évaporation de l'eau dans les feuilles.

De nombreuses plantes ont des racines modifiées : tubercules (pour les radis, radis, betteraves…), tubercules racines (pour les dahlias, patates douces). Les racines de nombreuses plantes entrent en symbiose avec des champignons, formant des mycorhizes ou des racines fongiques. Les racines des légumineuses entrent en symbiose avec des bactéries du genre Lysobium. En conséquence, des nodules se forment. Les bactéries fixent l'azote atmosphérique et le fournissent aux plantes.

EXEMPLES DE TÂCHES # 27

1. L'essentiel du système racinaire des céréales est constitué de racines :

a) latéral ; b) les principaux ; c) clauses subordonnées ; d) aérien.

2. Les cellules de la coiffe racinaire sont formées :

a) tissu tégumentaire, b) cambium ; c) tubes criblés ; d) toile d'aspiration

3. Les racines absorbent l'eau du sol en :

a) transports actifs ; b) l'osmose ; c) l'apparition d'une pression radiculaire.

4. Parlez-nous des modifications de la racine.

Une pousse est une tige sur laquelle se trouvent des feuilles et des bourgeons. L'emplacement des bourgeons et des feuilles sur la pousse est :

■ en face

■ suivant

■ tournoyé

Les éléments de pousse sont formés à partir d'un méristème apical commun et ont un seul système conducteur. La formation des pousses est l'une des plus grandes aromorphoses ayant conduit à l'émergence de plantes sur terre.

Une pousse rudimentaire raccourcie - un bourgeon - se compose d'une tige rudimentaire et de feuilles (bourgeon végétatif) ou de fleurs (bourgeon génératif). Les bourgeons portant à la fois des feuilles et des fleurs sont appelés bourgeons mixtes. Les bourgeons apicaux assurent la croissance de la pousse en longueur, les bourgeons latéraux (axillaires) assurent la ramification de la pousse. Les bourgeons dormants se développent après la mort des bourgeons sus-jacents. Les reins peuvent être protégés par les écailles rénales, puis ils sont appelés fermés. Les bourgeons sans écailles sont appelés bourgeons ouverts.

La tige est un organe végétatif axial à symétrie radiale. Possède une croissance apicale. La tige principale se développe à partir du bourgeon de l'embryon de graine.

Fonctions de la tige :

■ soutien

■ conducteur

■ stockage

■ photosynthétique

■ croissance et ramification des plantes

■ multiplication végétative

Structure de la tige. La tige des plantes herbacées est constituée de l'épiderme et du tissu principal - le parenchyme d'assimilation. Il contient des faisceaux vasculaires fibreux vasculaires contenant des éléments de xylème et de phloème. Dans les tiges des plantes ligneuses, le xylème et le phloème sont séparés par le cambium. Sur une coupe transversale d'une telle tige, on peut voir : moelle, bois à cernes annuels, cambium, écorce. L'écorce est l'ensemble de la couche située à l'extérieur du cambium. La couche interne de l'écorce, adjacente au cambium, est formée par le liber, ou phloème.

De par la nature de la croissance, les tiges sont divisées en tiges dressées (pin), rampantes (concombre), accrochées, grimpantes (vignes), bouclées (liseron).

Les tiges modifiées forment des rhizomes, des tubercules, des bulbes.

La feuille est un organe latéral d'une plante à symétrie bilatérale et assure les fonctions de photosynthèse, de transpiration et d'échange gazeux. La feuille est constituée d'un limbe et d'un pétiole. Selon le nombre de limbes, les feuilles sont simples (avec un limbe sur le pétiole) et complexes (avec plusieurs limbes possédant leurs propres pétioles). La forme des feuilles et leur disposition sur la tige, le type de nervation sont des caractères systématiques importants. Les feuilles sans pétiole sont dites sessiles. Les feuilles pétiolées sont pétiolées.

La feuille est recouverte d'épiderme des deux côtés. Sur la face inférieure de la feuille se trouvent des stomates qui assurent les échanges gazeux et la transpiration. Chez les plantes aquatiques, les stomates sont situés sur la face supérieure de la feuille. La pulpe de la feuille est appelée mésophylle. Le squelette de la feuille est formé de faisceaux fibreux vasculaires et de tissu mécanique. A travers le pétiole, les éléments conducteurs de la feuille sont reliés à la tige. De par la nature de la disposition des nervures, on trouve des feuilles à nervation réticulaire, arquée et parallèle. La nervation réticulée est plus typique pour les plantes dicotylédones, arquées et parallèles - pour les monocotylédones.

La photosynthèse se produit dans les tissus colonnaires et spongieux du parenchyme. Le tissu colonnaire jouxte la peau supérieure et le tissu spongieux jouxte la peau inférieure.

Les feuilles ont développé des adaptations différentes selon l'habitat. Chez les plantes des lieux arides, les adaptations sont associées à une diminution de l'évaporation et à l'accumulation de réserves d'humidité. Chez les plantes provenant d'habitats humides, les adaptations sont associées à une transpiration accrue.

Selon la nature des adaptations, des modifications foliaires sont apparues : épines (épine-vinette, cactus), antennes (pois), appareil de piégeage (nepentes), écailles charnues (oignons), cuticule dense (agave).

EXEMPLES DE TÂCHES # 28

1. À partir de quels bourgeons les pommes se développent :

a) d'origine végétative ; b) de l'aisselle ; c) des clauses subordonnées ; d) de génératif.

2. Si plus de 2 feuilles se développent dans un nœud de la pousse, alors la disposition des feuilles sur cette pousse :

a) ci-contre ; b) suivant ; c) tournoyé.

3. Si une plante a des nervures foliaires parallèles ou arquées, alors cette plante est très probablement :

a) pivoter système racinaire;

b) système racinaire fibreux ;

c) tout système racinaire peut être avec une probabilité égale.

4. Les feuilles sont dites simples :

a) avec nervation réticulaire ;

b) avec un pétiole et un limbe ;

c) avec un pétiole et plusieurs limbes ;

d) avec plusieurs pétioles et plusieurs limbes.

5. Parlez-nous des modifications apportées au tournage.

Plantes monocotylédones et dicotylédones

Les plantes à fleurs sont divisées en deux classes - dicotylédones et monocotylédones. Les principales caractéristiques de la classe des dicotylédones sont les suivantes :

■ il y a deux cotylédons dans l'embryon de graine

■ système racinaire, généralement essentiel

■ la croissance de la tige en épaisseur est assurée par le cambium (méristème latéral)

■ Les feuilles sont généralement réticulées. L'exception est la banane plantain

■ les fleurs ont un double périanthe. Le nombre de composants floraux est un multiple de 5, parfois 4.

■ formes de vie de base - arbres, herbes, arbustes.

le stade embryonnaire d'une plante à graines, qui se forme au cours du processus de reproduction sexuée et sert à la dispersion. À l'intérieur de la graine se trouve un embryon, composé d'une racine embryonnaire, d'une tige et d'une ou deux feuilles ou cotylédons. Les plantes à fleurs sont divisées en dicotylédones et monocotylédones selon le nombre de cotylédons. Chez certaines espèces, comme les orchidées, les parties individuelles de l'embryon ne sont pas différenciées et commencent à se former à partir de certaines cellules immédiatement après la germination.

Une graine typique contient un apport de nutriments pour l'embryon, qui devra se développer pendant un certain temps sans la lumière nécessaire à la photosynthèse. Ce stock peut occuper la majeure partie de la graine et se trouve parfois à l'intérieur de l'embryon lui-même - dans ses cotylédons (par exemple, dans les pois ou les haricots); elles sont alors grosses, charnues et définissent la forme générale de la graine. Lorsque les graines germent, elles peuvent être retirées du sol sur une tige allongée et devenir les premières feuilles photosynthétiques d'une jeune plante. Chez les monocotylédones (par exemple, le blé et le maïs), l'approvisionnement alimentaire est ce qu'on appelle. l'albumen est toujours séparé de l'embryon. L'endosperme moulu des céréales est une farine bien connue.

Chez les angiospermes, la graine se développe à partir de l'ovule, un petit épaississement sur la paroi interne de l'ovaire, c'est-à-dire le bas du pistil, situé au centre de la fleur. L'ovaire peut contenir de un à plusieurs milliers d'ovules.

Chacun d'eux contient un œuf. Si, à la suite de la pollinisation, il est fécondé par le sperme, qui pénètre dans l'ovaire à partir du grain de pollen, l'ovule se développe en une graine. Il grandit et sa coquille devient dense et se transforme en un tégument à deux couches. Sa couche interne est incolore, visqueuse et capable de gonfler fortement en absorbant l'eau. Cela sera utile plus tard lorsque l'embryon en croissance devra percer le tégument. Couche externe Il peut être huileux, doux, vaporeux, dur, papyracé et même boisé. Sur le tégument, le soi-disant. cicatrice - la zone par laquelle la graine était reliée à la tige de la graine, qui la rattachait à l'organisme parent.

La graine est la base de l'existence de la flore et de la faune modernes. Sans la graine, il n'y aurait pas de taïga de conifères, de forêts de feuillus, de prairies fleuries, de steppes, de champs de céréales sur la planète, il n'y aurait pas d'oiseaux et de fourmis, d'abeilles et de papillons, d'humains et d'autres mammifères. Tout cela n'est apparu qu'après que les plantes au cours de l'évolution eurent des graines, à l'intérieur desquelles la vie peut, sans se déclarer, persister pendant des semaines, des mois, voire de nombreuses années. Un embryon de plante miniature dans une graine est capable de parcourir de longues distances; il n'est pas attaché au sol par des racines comme ses parents ; n'a pas besoin d'eau ou d'oxygène; il attend dans les coulisses, pour arriver à un endroit approprié et attend des conditions favorables pour commencer le développement, ce qu'on appelle la germination des graines.

L'évolution des graines.

Pendant des centaines de millions d'années, la vie sur Terre s'est passée de graines, comme elle le fait aujourd'hui sur les deux tiers de la surface de la planète recouverte d'eau. La vie a commencé dans la mer, et les premières plantes à conquérir la terre étaient encore sans pépins, mais seule l'apparition des graines a permis aux organismes photosynthétiques de maîtriser pleinement ce nouvel habitat pour eux.

Les premières plantes terrestres.

Parmi les grands organismes, la première tentative de s'implanter sur terre a très probablement été faite par des macrophytes marins - des algues qui se sont retrouvées sur des pierres chauffées par le soleil à marée basse. Ils se sont multipliés par des spores - des structures unicellulaires qui sont dispersées par l'organisme parent et capables de se développer en une nouvelle plante. Les spores d'algues sont entourées de fines membranes et ne supportent donc pas le dessèchement. Une telle protection est suffisante sous l'eau. Les spores s'y propagent dans les courants, et comme la température de l'eau fluctue relativement peu, elles n'ont pas besoin d'attendre longtemps pour des conditions favorables à la germination.

Les premières plantes terrestres se sont également multipliées par des spores, mais dans leur cycle de vie, le changement obligatoire des générations était déjà fixé. Le processus sexuel qui y était inclus assurait la combinaison des traits héréditaires des parents, à la suite de quoi la progéniture combinait les mérites de chacun d'eux, devenant plus grande, plus durable, plus parfaite dans sa structure. A un certain stade, une évolution aussi progressive a conduit à l'apparition d'hépatiques, de mousses, de lycopodes, de fougères et de prêles, qui avaient déjà complètement quitté les plans d'eau sur terre. Cependant, la reproduction des spores ne leur permettait pas encore de se propager au-delà des zones marécageuses à air humide et chaud.

Plantes à spores de la période carbonifère.

A ce stade du développement de la Terre (il y a environ 250 millions d'années), parmi les fougères et les lycopodes sont apparus formes géantes avec des troncs partiellement lignifiés. La prêle, dont les tiges creuses étaient couvertes d'écorce verte imbibée de silice, ne leur était pas inférieure en taille. Partout où les plantes sont apparues, les animaux les ont suivis, maîtrisant de nouveaux types d'habitats. Dans la semi-obscurité humide de la jungle carbonifère, il y avait de nombreux gros insectes (jusqu'à 30 cm de long), des mille-pattes géants, des araignées et des scorpions, des amphibiens, semblables à d'énormes crocodiles, et des salamandres. Il y avait des libellules d'une envergure de 74 cm et des cafards de 10 cm de long.

Les fougères arborescentes, les plons et les prêles avaient toutes les qualités nécessaires pour vivre sur terre, à l'exception d'une - elles ne formaient pas de graines. Leurs racines absorbaient efficacement l'eau et les sels minéraux, le système vasculaire des troncs transportait de manière fiable les substances nécessaires à la vie à tous les organes, les feuilles synthétisaient activement des substances organiques. Même les spores se sont améliorées et ont acquis une solide enveloppe en cellulose. Sans crainte de se dessécher, elles étaient emportées par le vent sur des distances considérables et ne pouvaient germer immédiatement qu'après une certaine période de dormance (les spores dites dormantes). Cependant, même la spore la plus parfaite est une formation unicellulaire ; contrairement aux graines, il sèche rapidement et ne contient pas d'apport de nutriments, et ne peut donc pas attendre longtemps des conditions favorables à son développement. Pourtant, la formation de spores dormantes a été une étape importante sur la voie des graines de plantes.

Pendant des millions d'années, le climat de notre planète est resté chaud et humide, mais l'évolution dans la nature fertile des marais houillers ne s'est pas arrêtée. Dans les plantes à spores arboricoles, des formes primitives de vraies graines sont apparues pour la première fois. Des fougères à graines sont apparues, des lycopodes (célèbres représentants du genre Lépidodendron- en grec ce nom signifie "arbre écailleux") et cordaites à troncs ligneux solides.

Bien qu'il existe peu de restes fossiles de ces organismes ayant vécu il y a des centaines de millions d'années, on sait que les fougères arborescentes sont apparues avant la période carbonifère. Au printemps 1869, la rivière Skohari Creek dans les Catskills, New York, a été fortement inondée. L'inondation a détruit des ponts, abattu des arbres et gravement emporté la côte près du village de Gilboa. Cet incident aurait été oublié depuis longtemps si l'eau dormante n'avait révélé aux yeux des observateurs une impressionnante collection de souches étranges. Leurs bases s'étendaient considérablement, comme celles des arbres des marais, leur diamètre atteignait 1,2 m et leur âge était de 300 millions d'années. Les détails de la structure de l'écorce sont bien conservés ; des fragments de branches et de feuilles étaient dispersés à proximité. Naturellement, tout cela, y compris le limon à partir duquel les souches ont été soulevées, a été pétrifié. Les géologues ont daté les restes fossiles du Dévonien supérieur, la période pré-carbonifère, et déterminé qu'ils correspondent à des fougères arborescentes. Au cours des cinquante années suivantes, seuls les paléobotanistes se sont souvenus de la découverte, puis le village de Gilboa a présenté une autre surprise. Avec les troncs fossilisés d'anciennes fougères, leurs branches avec de vraies graines ont été trouvées cette fois. Maintenant, ces arbres éteints appartiennent au genre Eospermatopteris, qui se traduit par "fougère à graines de l'aube". ("Dawn", puisque nous parlons des premières plantes à graines sur Terre).

La légendaire période carbonifère a pris fin lorsque des processus géologiques ont compliqué le relief de la planète, écrasant sa surface en plis et démembrant des chaînes de montagnes. Les marécages des basses terres étaient enfouis sous une épaisse couche de roches sédimentaires emportées par les pentes. Les continents ont changé leurs contours, poussant la mer et s'écartant du cours précédent des courants océaniques, des calottes glaciaires ont commencé à se développer par endroits et du sable rouge a recouvert de vastes étendues de terres. Les fougères géantes, les lessives et les prêles ont disparu : leurs spores n'étaient pas adaptées aux climats plus rudes, et la tentative de passer à la reproduction par graines était trop faible et hésitante.

Les premières vraies plantes à graines.

Les forêts carbonifères sont mortes et ont été recouvertes de nouvelles couches de sable et d'argile, mais certains arbres ont survécu en formant des graines ailées avec une coquille solide. De telles graines pourraient se propager plus rapidement, plus longtemps et donc sur de plus longues distances. Tout cela augmentait leurs chances de trouver des conditions favorables à la germination ou d'attendre leur venue.

Les graines étaient destinées à révolutionner la vie sur Terre au début de l'ère mésozoïque. À cette époque, le triste sort d'autres végétations carbonifères avait échappé à deux types d'arbres - le cycad et le ginkgo. Ces groupes ont commencé à peupler les continents mésozoïques ensemble. Sans rencontrer aucune concurrence, ils se sont propagés du Groenland à l'Antarctique, rendant le couvert végétal de notre planète presque uniforme. Leurs graines ailées ont voyagé à travers les vallées des montagnes, ont survolé des rochers sans vie, ont poussé dans des plaques de sable entre les pierres et parmi les graviers alluviaux. Probablement, les petites mousses et fougères, qui ont survécu au changement climatique sur la planète au fond des ravins, à l'ombre des falaises et le long des rives des lacs, les ont aidés à développer de nouveaux lieux. Ils ont fertilisé le sol avec leurs restes organiques, préparant sa couche fertile pour l'installation d'espèces plus grandes.

Les chaînes de montagnes et les vastes zones plates sont restées nues. Deux types d'arbres "pionniers" à graines ailées, répartis sur toute la planète, étaient liés à des endroits humides, car leurs œufs étaient fécondés par des spermatozoïdes flagellés et flottant activement, comme les mousses et les fougères.

De nombreuses plantes à spores forment des spores de différentes tailles - de grandes mégaspores, qui donnent naissance à des gamètes femelles, et de petites microspores, au cours de la division desquelles apparaissent des spermatozoïdes mobiles. Pour féconder un œuf, ils doivent nager jusqu'à lui dans l'eau - une goutte de pluie et de rosée suffisent.

Chez les cycadales et le ginkgo, les mégaspores ne sont pas dispersées par la plante mère, mais y restent, se transformant en graines, cependant, les spermatozoïdes sont mobiles, donc l'humidité est nécessaire pour la fécondation. La structure externe de ces plantes, en particulier leurs feuilles, les rapproche également de leurs ancêtres fougères. La préservation de l'ancienne méthode de fécondation par les spermatozoïdes flottant dans l'eau a conduit au fait que, malgré les graines relativement résistantes, la sécheresse prolongée restait un problème insurmontable pour ces plantes, et la conquête des terres était suspendue.

L'avenir de la végétation terrestre était assuré par des arbres d'un autre type, qui poussaient parmi les cycadales et les ginkgo, mais avaient perdu leurs spermatozoïdes flagellés. Ce sont des araucaria qui ont survécu à ce jour (genre Araucaria), les conifères descendants des cordaïtes du Carbonifère. A l'époque des cycadales, l'araucaria a commencé à former d'énormes quantités de grains de pollen microscopiques, correspondant à des microspores, mais secs et denses. Ils ont été transportés par le vent jusqu'aux mégaspores, plus précisément jusqu'aux ovules avec les œufs formés à partir d'eux, et ont germé par les tubes polliniques qui ont livré le sperme immobile aux gamètes femelles.

Ainsi, le pollen est apparu dans le monde. Le besoin d'eau pour la fertilisation a disparu et les plantes ont atteint un nouveau stade d'évolution. La production de pollen a conduit à une augmentation considérable du nombre de graines se développant sur chaque arbre individuel, et donc à la propagation rapide de ces plantes. L'araucaria antique avait également une méthode de dispersion, qui était conservée dans les conifères modernes, à l'aide de graines ailées dures, facilement emportées par le vent. Ainsi, les premiers conifères sont apparus, et au fil du temps, des espèces bien connues de la famille des pins.

Le pin produit deux types de cônes. Longueur homme env. 2,5 cm et 6 mm de diamètre sont regroupés aux extrémités des branches les plus hautes, souvent en grappes de dix ou plus, de sorte qu'un grand arbre peut en posséder plusieurs milliers. Ils dispersent le pollen, qui arrose tout autour d'une poudre jaune. Les cônes femelles sont plus gros et poussent sur l'arbre plus bas que les cônes mâles. Chacune de leurs écailles ressemble à une boule - large à l'extérieur et effilée à la base, avec laquelle elle est attachée à l'axe ligneux du cône. Sur la face supérieure de l'échelle, plus près de cet axe, deux mégaspores sont ouvertement localisées, en attente de pollinisation et de fécondation. Les grains de pollen transportés par le vent volent dans les cônes femelles, roulent des écailles jusqu'aux ovules et entrent en contact avec eux, ce qui est nécessaire à la fécondation.

Les cycas et les ginkgos ne pouvaient pas rivaliser avec des conifères plus progressifs, qui, dispersant efficacement le pollen et les graines ailées, non seulement les expulsaient, mais maîtrisaient également de nouveaux coins de terre auparavant inaccessibles. Les taxodiacées sont devenues les premières dominantes résineuses (elles comprennent désormais notamment les séquoias et les cyprès des marais). Répartis dans le monde entier, ces beaux arbres ont recouvert pour la dernière fois toutes les régions du monde d'une végétation homogène : leurs restes se trouvent en Europe, en Amérique du Nord, en Sibérie, en Chine, au Groenland, en Alaska et au Japon.

Plantes à fleurs et leurs graines.

Les conifères, les cycadales et les ginkgoïdes appartiennent à ce qu'on appelle. gymnospermes. Cela signifie que leurs ovules sont situés ouvertement sur les écailles de la graine. Les plantes à fleurs constituent la division des angiospermes : leurs ovules et les graines qui en découlent sont cachés du milieu extérieur dans la base élargie du pistil, appelée ovaire.

En conséquence, le grain de pollen ne peut pas atteindre directement l'ovule. Pour la fusion des gamètes et le développement de la graine, une toute nouvelle structure végétale est nécessaire - la fleur. Sa partie mâle est représentée par des étamines, et la partie femelle est représentée par des pistils. Ils peuvent être dans la même fleur ou dans des fleurs différentes, voire sur des plantes différentes, qui dans ce dernier cas sont appelées dioïques. Les espèces dioïques comprennent, par exemple, le frêne, le houx, le peuplier, le saule, les palmiers dattiers.

Pour que la fécondation se produise, le grain de pollen doit se déplacer jusqu'au sommet du pistil - un stigmate collant, parfois plumeux - et y adhérer. Le stigmate libère des substances chimiques sous l'influence desquelles germe le grain de pollen : le protoplasme vivant, émergeant de sous sa coquille dure, forme un long tube pollinique qui pénètre dans le stigmate, s'étendant plus loin dans le pistil le long de sa partie allongée (colonne) et atteignant finalement l'ovaire avec des ovules. Sous l'influence d'attractifs chimiques, le noyau du gamète mâle se déplace le long du tube pollinique jusqu'à l'ovule, y pénètre par une minuscule ouverture (micropyle) et se confond avec le noyau de l'œuf. C'est ainsi que se déroule la fécondation.

Après cela, la graine commence à se développer - dans un environnement humide, abondamment alimenté en nutriments, protégé par les parois de l'ovaire des influences extérieures. Des transformations évolutives parallèles sont également connues dans le règne animal : la fécondation externe, typique, par exemple, des poissons, est remplacée par une fécondation interne sur terre, et l'embryon des mammifères ne se forme pas dans les dépôts environnement externeœufs, comme, par exemple, chez les reptiles typiques, et à l'intérieur de l'utérus. L'isolement de la graine en développement des influences étrangères a permis aux plantes à fleurs d'"expérimenter" hardiment sa forme et sa structure, ce qui, à son tour, a conduit à l'apparition en avalanche de nouvelles formes de plantes terrestres, dont la diversité a commencé à augmenter à un rythme sans précédent aux époques précédentes.

Le contraste avec les gymnospermes est évident. Leurs graines « nues » gisant à la surface des écailles, quel que soit le type de plante, sont approximativement les mêmes : en forme de goutte, recouvertes d'une peau dure, à laquelle est parfois attachée une aile plate, formée par les alvéoles entourant le planter. Il n'est pas surprenant que pendant des millions d'années la forme des gymnospermes soit restée très conservatrice : pins, épicéas, sapins, cèdres, ifs, cyprès se ressemblent beaucoup. Certes, dans les graines de genévrier, d'if et de ginkgo, les graines peuvent être confondues avec des baies, mais cela ne change pas le tableau d'ensemble - l'extrême uniformité du plan général de la structure des gymnospermes, la taille, le type et la couleur de leurs graines en comparaison avec l'immense richesse des formes fleuries.

Malgré le manque d'informations sur les premières étapes de l'évolution des angiospermes, on pense qu'ils sont apparus à la fin de l'ère mésozoïque, qui s'est terminée il y a environ 65 millions d'années, et au début de l'ère cénozoïque, ils avaient déjà conquis le monde. Le plus ancien genre à fleurs connu est Claytonie... Ses fossiles ont été trouvés au Groenland et en Sardaigne, c'est-à-dire qu'il est probable qu'il y a 155 millions d'années, il était aussi répandu que les cycas. Laisse à Claytonie complexes palmés, comme ceux des marronniers d'Inde et des lupins d'aujourd'hui, et des fruits ressemblant à des baies d'un diamètre de 0,5 cm au bout d'un fin pédoncule. Ces plantes peuvent avoir été de couleur brune ou verte. Les couleurs vives des fleurs et des fruits des angiospermes sont apparues plus tard - parallèlement à l'évolution des insectes et autres animaux qu'elles étaient conçues pour attirer. Baie Claytonie quatre graines; on y discerne quelque chose qui ressemble au reste d'un stigmate.

En plus des restes fossiles extrêmement rares, des plantes modernes, unis dans l'ordre de l'oppression (Gnetales). L'un de leurs représentants est un éphédra (genre éphédra), que l'on trouve notamment dans les déserts du sud-ouest des États-Unis ; extérieurement, il ressemble à plusieurs tiges sans feuilles s'étendant d'une tige épaisse. Un autre genre est Velvichia ( Welwitschia) pousse dans le désert au large de la côte sud-ouest de l'Afrique, et le troisième est gnetum ( Gnetum) Est un arbuste bas des tropiques indiens et malais. Ces trois genres peuvent être considérés comme des « fossiles vivants », démontrant les voies possibles de la transformation des gymnospermes en angiospermes. Les cônes d'éphédra ressemblent extérieurement à des fleurs : leurs écailles sont divisées en deux parties, ressemblant à des pétales. Velvichia n'a que deux larges feuilles en forme de ruban atteignant 3 m de long, complètement différentes des aiguilles des conifères. Les graines de gnetum sont munies d'une coquille supplémentaire, les faisant ressembler à des drupes d'angiospermes. On sait que les angiospermes diffèrent des gymnospermes par la structure du bois. Les oppresseurs y combinent les caractéristiques des deux groupes.

Les graines se sont propagées.

La viabilité et la diversité de la flore dépendent de la capacité des espèces à se disperser. La plante mère est enracinée à un endroit toute sa vie, par conséquent, sa progéniture doit en trouver un autre. Cette tâche de reconquérir un nouvel espace a été confiée aux graines.

Premièrement, le pollen doit tomber sur le pistil d'une fleur de la même espèce, c'est-à-dire la pollinisation doit avoir lieu. Deuxièmement, le tube pollinique doit atteindre l'ovule, où les noyaux des gamètes mâles et femelles fusionneront. Enfin, la graine mature doit quitter la plante mère. La probabilité que la graine germe et que la plantule s'enracine avec succès dans un nouvel endroit est une fraction négligeable d'un pour cent, de sorte que les plantes sont obligées de se fier à la loi des grands nombres et de se disperser autant que possible. grande quantité des graines. Ce dernier paramètre est généralement inversement proportionnel à leurs chances de survie. Comparons, par exemple, un cocotier et des orchidées. Ont cocotier les plus grosses graines du monde végétal. Ils sont capables de nager indéfiniment sur les océans jusqu'à ce que les vagues les projettent sur le sable mou des côtes, où la compétition des semis avec les autres plantes sera beaucoup plus faible que dans le fourré forestier. En conséquence, les chances pour chacun d'entre eux de s'enraciner sont assez élevées, et un palmier mature sans risque pour l'espèce ne donne généralement que quelques dizaines de graines par an. Les orchidées, en revanche, ont les plus petites graines du monde ; dans les forêts tropicales, ils sont transportés par de faibles courants d'air parmi les hautes cimes et poussent dans les fissures humides de l'écorce des branches des arbres. La situation est compliquée par le fait que sur ces branches, ils doivent trouver un type spécial de champignon, sans lequel la germination est impossible: les petites graines d'orchidées ne contiennent pas de nutriments et au début du développement des plantules, elles les obtiennent du champignon. Il n'est pas surprenant qu'il y ait plusieurs milliers de telles graines dans un fruit d'une orchidée miniature.

Les angiospermes ne se limitent pas à la formation de diverses graines à la suite de la fécondation : les ovaires, et parfois d'autres parties des fleurs, se développent en structures uniques contenant des graines - des fruits. L'ovaire peut devenir un haricot vert qui protège les graines avant qu'elles ne mûrissent, se transformer en une noix de coco solide qui peut faire de longs voyages en mer, en une pomme juteuse que l'animal mangera dans un endroit isolé en utilisant la pulpe, mais pas les graines. Les baies et les drupes sont une friandise préférée des oiseaux : les graines de ces fruits ne sont pas digérées dans leurs intestins et pénètrent dans le sol avec les excréments parfois à plusieurs kilomètres de la plante mère. Les fruits sont ailés et duveteux, et la forme des appendices augmentant la volatilité est beaucoup plus variée que celle des graines de pin. L'aile d'un fruit de frêne ressemble à une rame, dans un orme, elle ressemble à un bord de chapeau, dans un érable, les fruits appariés - deux ailes ailées - ressemblent à des oiseaux en plein essor, dans l'ailant les ailes du fruit sont tordues à un angle pour l'un l'autre, formant une sorte d'hélice.

Ces adaptations permettent aux plantes à fleurs d'utiliser très efficacement les facteurs externes pour la propagation des graines. Cependant, certains types ne comptent pas sur une aide extérieure. Ainsi, le fruit difficile à obtenir est une sorte de catapulte. Les géraniums utilisent un mécanisme similaire. À l'intérieur de leur long fruit, une tige passe, à laquelle quatre volets, pour le moment, droits et reliés sont attachés - ils tiennent fermement par le haut, faiblement par le bas. À maturité, les extrémités inférieures des valves se détachent de la base, se tordent brusquement vers le haut de la tige et dispersent les graines. Dans le célèbre arbuste américain tseanotus, l'ovaire se transforme en une baie, dont la structure est similaire à une bombe à retardement. La pression du jus à l'intérieur est si élevée qu'après maturation, un rayon de soleil chaud suffit pour que ses graines se dispersent dans toutes les directions comme des éclats d'obus vivants. Les boîtes de violettes ordinaires, une fois séchées, éclatent et dispersent des graines autour d'elles. Les fruits de l'hamamélis agissent comme un obusier : pour que les graines tombent plus loin, ils les tirent à un grand angle par rapport à l'horizon. Chez le highlander virginiana, à l'endroit où les graines sont attachées à la plante, une structure semblable à un ressort se forme, éliminant les graines mûres. Dans les fruits acides, les coquilles du fruit gonflent d'abord, puis se fissurent et se rétrécissent si fortement que les graines s'envolent à travers les fissures. Arceutobium est minuscule, en raison de la pression hydraulique à l'intérieur des baies, en pousse les graines, comme des torpilles miniatures.

Viabilité des semences.

Les embryons de nombreuses graines sont pourvus de nutriments et ne souffrent pas du dessèchement sous une enveloppe hermétique, et ils peuvent donc attendre des conditions favorables pendant de nombreux mois voire des années : pour le mélilot et la luzerne - 20 ans, pour les autres légumineuses - plus de 75, pour le blé, l'orge et l'avoine - à dix. Les graines de mauvaises herbes se distinguent par une bonne vitalité : dans l'oseille frisée, la molène, la moutarde noire et la menthe poivrée, elles germent après être restées en terre pendant un demi-siècle. On pense que 1,5 tonne de graines d'espèces de mauvaises herbes sont enterrées par hectare de sol agricole ordinaire, qui n'attendent qu'une chance de se rapprocher de la surface et de germer. Les graines de casse et de lotus restent viables pendant des siècles. Le record de viabilité est toujours détenu par les graines de lotus à noix, découvertes il y a plusieurs années dans le limon du fond d'un des lacs asséchés de Mandchourie. Il a été établi par datation au radiocarbone que leur âge est de 1040 ± 120 ans.

Les plantes à graines sont actuellement le groupe dominant dans le règne végétal. Leur large distribution est associée à l'émergence du sperme et à l'indépendance du processus sexuel par rapport à l'humidité des gouttelettes.

Dans les plantes à graines, une réduction supplémentaire du gamétophyte et une complication du sporophyte sont observées. Le gamétophyte perd son indépendance, ne se développe pas sur le sol, mais à partir de spores sur le sporophyte à l'intérieur des sporanges. Toutes les plantes à graines sont hétérogènes. Les mégaspores se forment dans les mégasporanges modifiés - les ovules. Ici, un gamétophyte femelle est formé, la fécondation se produit et un embryon de sporophyte se développe à partir du zygote. L'ovule se transforme en graine. La graine contient : l'embryon d'une future plante - un sporophyte avec tous les organes principaux - une racine embryonnaire, une tige, un bourgeon et des feuilles embryonnaires (cotylédons) ; apport de nutriments; protégé par la peau. Les graines permettent aux plantes de conserver assez longtemps l'embryon dans des conditions défavorables.

La deuxième caractéristique importante des plantes à graines est l'émergence au cours du processus d'évolution d'un tube pollinique qui livre les cellules reproductrices mâles aux archégones et à l'ovule. La fécondation est précédée de la pollinisation - le transfert des grains de pollen (gamétophytes mâles) dans l'air, dans lesquels se développent les spermatozoïdes ou les spermatozoïdes, vers les ovules, à l'intérieur desquels se forment les œufs.

Les plantes à graines sont apparues il y a environ 360 millions d'années au Paléozoïque (dévonien supérieur). Ils sont divisés en deux sections : Gymnospermes - Pinophyta, ou Gymnospermes et les angiospermes - Magnoliophytes, ou Angiospermes.

La racine principale du sporophyte se développe à partir de la racine embryonnaire de la graine. Les racines ont une structure anatomique complexe et sont capables d'épaississement secondaire. La tige est toujours ligneuse, la ramification est monopodiale. Le bois est homogène, presque entièrement composé de trachéides, il n'y a pas de vaisseaux. Beaucoup développent un périderme et une croûte.

La forme des feuilles est très variable : entières, écailleuses (thuya, cyprès), aciculaires (pin, épicéa) à ramifiées dichotomiquement, bilobées (ginkgo), pennées et double-pennées.

Propagation par graines, végétativement rarement - par bouturage (cyprès) ou marcottage (sapin, séquoia).

Reproduction des graines Prenons l'exemple d'un pin forestier (ordinaire) ( Pinus sylvestris)(fig. 12.1).

Riz. 12.1. Boucle de lecture de pins forestiers: A - une branche de pin avec des cônes mâles (1) et femelles : 2 - la première année de vie ; 3 - la deuxième année de vie après la pollinisation; 4 - mûrir avec des graines renversées; B - forfaitaire mâle : 5 - Forme générale; 6 - microsporophylle avec deux microsporanges; B - grain de pollen (gamétophyte mâle) : 7 - structure ; 8 - germination (e - exine, i - intine, c - sacs aériens, a - cellule antéridienne, c - cellule du tube siphonogène, b - noyau cellulaire basal, SP - noyau cellulaire spermagène, PT - tube pollinique); G - cône femelle : 9 - vue générale ; 10 - écailles de graines avec deux ovules ; D - ovule : 11 - après la formation de mégaspores (IN - tégument, M - micropyle, NC - nucelle, MGS - mégaspores); 12 - après le développement du gamétophyte femelle (EN - endosperme, ARX - archégone); E - graine (SKD - tégument ligneux, SKP - tégument effrayant, ZAR - embryon); F - écailles de graines avec graines.

Le pin commence à produire des graines après 20 à 40 ans. c'est monoïque hétérogène plante. Les micro- et mégasporanges se forment sur le même arbre dans des cônes (strobiles). Les cônes apparaissent sur les jeunes pousses au printemps. A la base de certaines pousses, des cônes mâles sont rassemblés en groupes, sur d'autres un ou deux cônes femelles se forment.

Sur l'axe des cônes mâles se trouvent microsporophylles, portant deux microsporanges sur la face inférieure. À l'intérieur des microsporanges, à la suite de la méiose, microspores... Chaque microspore commence à germer à l'intérieur du microsporange. Dans ce cas, il se forme deux petites cellules protales (seules cellules végétatives de l'excroissance mâle, qui sont détruites assez rapidement) et une cellule antéridienne. Ce dernier est divisible par deux sperme et la cage Tube de pollen... A ce stade, le germe mâle (grain de pollen) quitte le microsporange. Un grain de pollen a deux coquilles : la coquille extérieure est exine et interne - intinu... L'exine forme deux sacs en forme de cloques qui facilitent le transport du pollen par le vent.

Le cône femelle a également un axe d'où partent des écailles de deux types: extérieur - revêtement et intérieur - graine. Les écailles de couverture sont stériles. Sur chaque échelle de graine, à l'intérieur, deux ovule. Chaque ovule porte un mégasporange ( nucelle), entouré d'un couvercle ( tégument). Le dernier en haut a une entrée de pollen ( micropyle). Dans le nucelle, 4 mégaspores haploïdes sont formées à partir de la cellule de spore mère (généralement une seule) pendant la méiose. Trois mégaspores meurent et à partir d'un gamétophyte femelle se développe ( endosperme haploïde). Dans la partie apicale de l'endosperme, deux archégones simplifiés sont pondus, où de gros œufs mûrissent.

À la fin du printemps ou au début de l'été, les écailles du cône femelle se séparent. Le pollen est transporté par le vent jusqu'à l'ovule et à travers le micropyle atteint le nucelle et commence à germer. Un long tube pollinique se développe à partir de la cellule du tube pollinique et se déplace à travers le nucelle et l'endosperme jusqu'aux archégones. En atteignant l'ovule, l'extrémité du tube pollinique se brise et libère deux spermatozoïdes. Dans l'archégonie, l'un d'eux fusionne avec l'œuf et le second meurt. Le processus de la pollinisation à la fécondation prend environ un an.

Par la suite, à partir de l'œuf fécondé, embryon, qui se compose d'une racine, d'une tige, de plusieurs cotylédons et d'un bourgeon. L'embryon est entouré d'endosperme, auquel est attaché un film mince - le reste du nucelle. En général, l'ovule après la fécondation se transforme en planter... A l'extérieur, la graine est recouverte d'une peau dure qui naît du tégument. La graine de pin a une aile transparente qui aide le vent à disperser les graines. Les graines mûrissent un an et demi après la pollinisation. Les cônes passent du vert au brun. Lors des journées ensoleillées à la fin de l'hiver, leurs écailles s'écartent et les graines se répandent. Au printemps, les graines germent et produisent de nouveaux pins - des sporophytes.

La division Gymnospermes comprend six classes: Graines de fougères (Pteridospermatopsida), Cygne ( Cycadopsida), Bennettite ( Bennettitopsida), Ginkgo ( Ginkgoopsida), Conifères ( Pinopsida), oppressant ( Gnétopsida).

Fougères à graines de classe(Lyginoptéridopsida ou Ptéridospermatopsida)

Ce sont des plantes éteintes (fossiles). Ils étaient représentés par des arbres dressés ou des vignes avec de grandes feuilles fortement disséquées, le long desquelles se trouvaient des graines. Racines adventives. Selon un certain nombre de scientifiques, les fougères à graines sont les ancêtres des gymnospermes modernes et même des angiospermes. (fig. 12.2).

Riz. 12.2. Fougères à graines.

Classe cycadique(Cycadopsida)

Actuellement, ce sont des habitants des régions tropicales et subtropicales d'Asie, d'Afrique, d'Australie et d'Amérique. Les représentants typiques sont les cycadales qui poussent dans les régions tropicales et subtropicales. Ce sont des plantes dioïques : des cônes mâles et femelles se forment sur des plantes différentes. Les cônes mâles sont solitaires, de 2 à 80 cm de long.Sur la face inférieure des microsporophylles, ils sont situés en groupes de microsporanges. Pollen sans sacs aériens. Les spermatozoïdes sont gros, multi-flagellés. Les cônes femelles sont grands (jusqu'à 1 mètre). Le nombre d'ovules sur les mégasporophylles peut être différent. Les graines n'ont pas de période de dormance. En Australie, la macrozamia pousse, sa tige non ramifiée ou faiblement ramifiée atteint parfois une hauteur de 20 mètres. Beaucoup d'amidon s'accumule dans son noyau. (fig. 12.3).

Riz. 12.3. Cycad.

Classe Bennettite(Bennettitopsida)

Cette classe comprend les plantes fossiles de bennettite, similaires en Aspect extérieur avec les cycas, mais, contrairement à eux, les bennettites avaient une bosse bisexuée (strobile).

Ginkgoids de classe(Ginkgoopsida)

La classe comprend 6 genres fossiles et un genre moderne. Actuellement, cette classe est représentée par la seule espèce - le ginkgo biloba ( Ginkgo biloba), poussant en Chine et largement cultivé au Japon, en Crimée et dans le Caucase. Ce sont de grands arbres (jusqu'à 30-40 m) très ramifiés. Feuilles sur un long pétiole, en éventail à nervation dichotomique, tombant pour l'hiver (fig. 12.4).

Figure 12.4. Ginkgo biloba.

Ce sont des plantes dioïques. Les microsporophylles sont rassemblées dans des strobiles en forme d'oreille, à l'aisselle des feuilles des pousses raccourcies. Les ovules sont situés en 2 à l'extrémité des pousses raccourcies à l'aisselle des feuilles. Ils, comme les cycadales et les fougères à graines, ont des spermatozoïdes mobiles.

Les graines de ginkgo sont consommées et utilisées en médecine chinoise, et sont largement cultivées en Europe, en Asie, en Amérique du Nord comme arbre décoratif... Résistant à la fumée de l'air, aux maladies fongiques et virales, rarement endommagé par les insectes.

Classe Conifères(Pinopsida)

Comprend deux sous-classes : la sous-classe Kordaitida ( Cordaitidae) et la sous-classe Conifères ( Pinidés).

Sous-classe Cordaite(Cordaitidae)

Cette sous-classe comprend les plantes fossiles. Au Carbonifère, ces grands arbres (jusqu'à 30 mètres) aux feuilles simples et longues (jusqu'à 1 mètre) formaient de vastes forêts marécageuses. En termes de structure anatomique de la tige, ils sont très divers - certains ressemblent aux cycas (l'écorce et la moelle prédominent), d'autres aux conifères (ils ont un bois bien développé). Les strobiles sont dioïques, collectés sous forme d'épillets émergeant de l'aisselle des feuilles. Les Kordaïtes ont donné naissance au ginkgo et aux conifères.

Sous-classe Conifères ( Pinidés)

Il existe environ 700 espèces (55 genres, 8 familles). Ce sont principalement des arbres, moins souvent des arbustes. Les feuilles sont en aiguilles et écailleuses. Les feuilles en forme d'aiguille (aiguilles) sont disposées en spirale, moins souvent verticillées, seules sur des pousses allongées ou rassemblées en grappes sur des pousses raccourcies. Les feuilles en forme d'écailles sont opposées.

Les plantes sont monoïques, moins souvent dioïques, les micro- et mégasporophylles sont séparées les unes des autres et sont généralement rassemblées dans des strobiles ou des cônes compacts. Les strobiles mâles sont composés de nombreuses microsporophylles. Les ovules sont situés individuellement au sommet des pousses raccourcies, ou d'un à plusieurs reposent ouvertement sur les écailles des graines des cônes femelles.

Les représentants de cette classe se trouvent dans diverses conditions, mais, fondamentalement, ce sont des habitants d'un climat tempéré et modérément froid, où ils forment des forêts sur de vastes zones. En Russie, les représentants de trois familles poussent sauvagement : le pin, le cyprès et l'if.

Famille S o n e ( Pinacées)

Il existe 250 espèces, 10 genres. C'est la famille la plus importante et la plus nombreuse. Il comprend les principales essences forestières : mélèze, pin, épicéa. Plus de 30 % de nos forêts sont des forêts de mélèzes et près de 20 % sont des forêts de pins et d'épicéas.

Genre Mélèze(Larix). Combine environ 15 espèces. Grands arbres à feuilles caduques avec une large couronne transparente. Les troncs ont une croûte épaisse, brun rougeâtre, profondément fissurée. Les aiguilles sont molles, vert clair, situées sur les pousses raccourcies en faisceaux de 30 à 50 aiguilles (uniques sur les pousses annuelles allongées). Les cônes mâles et femelles sont situés dans toute la couronne. Pollen sans sacs aériens. Les graines sont ovoïdes avec une petite aile étroitement attachée. Sur le territoire de la Russie et des pays de la CEI, les éléments suivants sont courants: Mélèze d'Europe(L. caduque) - forme des forêts de conifères et mixtes légères dans les Carpates; Mélèze de Sibérie (L. sibiriсa) - forme des forêts de conifères et mixtes légères en Sibérie occidentale et dans l'Altaï; mélèze dahurien(L. dahurica)- forme de légères forêts de conifères sur de vastes zones de la Sibérie orientale et de l'Extrême-Orient ; Mélèze de Soukatchev (L. sukaczewii)- forme des forêts de conifères et mixtes légères dans la partie européenne du pays, dans l'Oural. Le mélèze est utilisé : en verdissement urbain, pour la fabrication de traverses, de poteaux télégraphiques, en construction.

Genre Pin(Pinus)- comprend environ 70 espèces. Ce sont des arbres à cime ovale-arrondie et à la disposition des branches strictement verticillée. Les feuilles des pousses allongées se présentent sous la forme d'écailles réduites. Les aiguilles sont situées uniquement sur des pousses raccourcies de 2 à 5 aiguilles par bouquet. Les aiguilles sont coriaces, piquantes, de différentes longueurs : dure de 2 à 6 ans. Ce ne sont pas une seule aiguille qui tombe, mais une pousse complètement raccourcie. Les cônes et les graines mûrissent au cours de la deuxième ou de la troisième année après la pollinisation. Dans certains types de pins, les cônes s'ouvrent après la maturation et les graines s'envolent, tandis que dans d'autres, elles tombent entièrement de l'arbre. Le genre Pine comprend des espèces qui diffèrent considérablement par leurs propriétés morphologiques et écologiques. Dans les pays l'ex-URSS 12 espèces de pin poussent. Parmi ceux-ci, les plus courants : pin sylvestre(P.sylvestris) - forme des forêts de conifères et mixtes légères dans la partie européenne de la Russie et de la Sibérie; Pin cèdre de Sibérie (P. sibiriсa)- forme des forêts de conifères sombres dans le nord-est de la partie européenne de la Russie, de la Sibérie et de l'Altaï ; Pin cèdre d'Europe (P. cembra) - pousse en Europe occidentale; cèdre nain (P. pumila) - forme des fourrés denses en Sibérie orientale, le long de la côte d'Okhotsk en Extrême-Orient, sur les îles Kouriles; Pin de Crimée, pallasova (P. pallasiana)- pousse en Crimée et en Transcaucasie occidentale.

Le pin sylvestre et le pin cèdre de Sibérie sont utilisés dans de nombreux secteurs de l'économie nationale : le bois est utilisé dans la construction et la fabrication de crayons, la résine est très largement utilisée et constitue une matière première précieuse pour l'industrie chimique, les graines contiennent de l'huile précieuse, les aiguilles de pin sont une source de vitamines (B et C) et d'huiles essentielles, les plantations jouent un rôle sanitaire et hygiénique important.

Officiel plante médicinale est le pin sylvestre ( P. sylvestris), dont ils reçoivent : des reins (compris dans les préparations diurétiques et antitussives), des aiguilles (on en tire de l'extrait de pin, huile essentielle, concentré de vitamine C), huile essentielle, térébenthine (dans les onguents et autres mélanges pour rhumatismes, rhumes), résine (pour la fabrication d'emplâtres), goudron (compris dans les onguents pour maladies de la peau), charbon de bois (fig. 12.5).

Figure 12.5. Pin sylvestre.

Genre Epicéa (Picea)- comprend 45 types. Ce sont des arbres à couronne conique et à ramification verticillée. Les aiguilles sont coriaces, piquantes, solitaires, sur des pousses allongées, conservées sur l'arbre pendant 7 à 12 ans. Les cônes femelles se tiennent debout sur les pousses et au moment où les graines mûrissent, elles pendent, leurs écailles s'ouvrent et les graines tombent. Les bourgeons eux-mêmes tombent plus tard. Les graines d'épinette sont petites, avec une extrémité pointue et ont une aile. Partie inférieure une aile en forme de cuillère recouvre la graine, mais ne pousse pas avec la graine. Représentants du genre : Épinette européenne (P. abies)- forme des forêts de conifères et mixtes sombres dans la zone forestière de la partie européenne de la Russie; Epicéa de Sibérie (P. obovata) - distribué dans le nord-est de la partie européenne de la Russie et en Sibérie occidentale (très proche de l'épicéa européen) ; Epicéa du Caucase, ou oriental (P. orientalis) - distribué dans la partie nord de la Transcaucasie occidentale.

Le bois d'épicéa européen est largement utilisé dans la construction, l'industrie des pâtes et papiers, pour la fabrication d'instruments de musique.

La plante médicinale officielle est l'épicéa européen. (P. abies). Ses cônes sont utilisés pour préparer une décoction utilisée pour les maladies des voies respiratoires supérieures.

Genre Sapin(Abies) - compte 40 espèces. Ce sont de grands arbres à couronne conique étroite. Les aiguilles sont plates ou elliptiques étroites, molles, émoussées ou avec une encoche. Les cônes sont cylindriques, dressés, à maturité ils s'effritent et les écailles s'envolent en même temps que les graines. Les graines sont plus grosses que celles de l'épicéa, triangulaires, avec une large aile, adhérant de manière dense à la graine. Représentants : sapin de Sibérie ( A.sibirica)- forme des forêts de conifères sombres dans le nord-est de la partie européenne de la Russie et en Sibérie ; sapin européen (A. alba) - pousse dans les Carpates et la Biélorussie occidentale; sapin blanc (A. nephrolepis) pousse dans les forêts d'Extrême-Orient.

Le bois de sapin de Sibérie est utilisé dans la construction, pour la production de papier, pour l'artisanat. L'huile essentielle est obtenue à partir des aiguilles, qui est utilisée en médecine et est utilisée pour fabriquer des vernis.

Les plantes médicinales officielles sont le sapin de Sibérie ( A. sibirica) et blanc (A. nephrolepis), à partir de laquelle est obtenu le baume (oléorésine) utilisé pour l'enrobage des micropréparations ; les aiguilles et les pattes sont utilisées pour obtenir de l'huile essentielle (pour la production de camphre semi-synthétique) ; une décoction de leurs aiguilles et de leurs reins contient de l'acide ascorbique (fig. 12.6).

Figure 12.6. Sapin de Sibérie.

Genre Cèdre(Cédrus). Dans des conditions naturelles, les cèdres poussent dans les montagnes méditerranéennes, en Asie Mineure et dans l'Himalaya occidental. Cultivé en Crimée, dans le Caucase et dans le sud de l'Asie centrale. Ce sont de grands arbres avec une large couronne étalée. Aiguilles simples sur pousses allongées. Sur les pousses raccourcies, jusqu'à 40 aiguilles dans un bouquet sont situées en bouquets. Les aiguilles sont coriaces, piquantes, elles restent sur les pousses jusqu'à trois ans. Les cônes mûrissent pendant 2-3 ans, après quoi ils se désintègrent.

Cèdre de l'Atlas (C. atlantica), cèdre de l'Himalaya (C. deodara) et cèdre du Liban (C. libani) cultivés en culture, comme les plus beaux arbres d'ornement.

FAMILLE K i paris ( Cupressacées)

Il regroupe 130 espèces et 19 genres. Ses représentants se trouvent sur tous les continents. Ce sont des arbres et des arbustes. Chez la plupart des espèces, les aiguilles sont petites, écailleuses, chez d'autres, elles sont coriaces, en forme d'aiguille. Les aiguilles sont situées sur les pousses de 3 aiguilles dans un verticille. Dans certains genres, il y a une transition vers la dioïque. Les écailles des graines des cônes, comme les aiguilles, sont situées en face ou en verticilles. Au moment de la maturation, les écailles des graines deviennent juteuses, poussent ensemble et forment une baie conique ou se lignifient.

Genre Cyprès (Cupressus)

Divers types de cyprès poussent naturellement dans les régions tempérées d'Europe, d'Asie et d'Amérique du Nord. Il est largement cultivé en Crimée et dans le Caucase. Le plus répandu est le cyprès persistant ( C. sempervirens) avec une couronne pyramidale et des branches pressées contre le tronc, avec de petites aiguilles rhombiques écailleuses. Les cônes sont sphériques, avec des écailles ligneuses pentagonales verticillées qui divergent lorsque de nombreuses graines mûrissent. Le précieux bois aromatique brun rougeâtre est utilisé pour l'artisanat.

Tige Tui (Thuya)

Distribué en Amérique du Nord et en Asie de l'Est. Ce sont des arbres et des arbustes avec des aiguilles plates ressemblant à des écailles. En culture, il en existe deux types : le thuya occidental (Thuya occidentalis) et thuya géant (Th. Plicata), dont la hauteur peut atteindre 75 mètres à la maison. Les bourgeons mûrissent la première année, les écailles se séparent et les graines à deux ailes sont libérées.

Tige Genévrier (Genévrier)

Comprend environ 60 espèces. Distribué dans l'hémisphère nord. Ce sont de petits arbres ou arbustes aux aiguilles verticillées opposées ou aciculaires écailleuses. Les plantes sont dioïques ou monoïques. Après la fécondation, les écailles des cônes femelles poussent ensemble, deviennent juteuses et forment un cône charnu qui mûrit la deuxième année. Représentant - genévrier commun (Juniperus communis)(Figure 12.7 - 8).

Riz. 12.7. Genévrier commun.

Riz. 12.8. Genévrier commun(Juniperus communis) : A - rameau sporophyte à cônes mâles ; B - bosse masculine; B - microsporophylle avec microsporanges; G - pousse de sporophyte avec des cônes femelles; D - vue générale et coupe longitudinale d'un jeune cône femelle ; E - le sommet d'une jeune bosse féminine; F - vue générale, coupes longitudinale et transversale d'un cône femelle mature : 1 - mégasporophylle, 2 - ovule, 3 - graine.

On le trouve dans les forêts de la partie européenne et en Sibérie. Un arbre ou un arbuste (1 à 5 mètres de haut). La plante est dioïque, les graines mûrissent la deuxième année. Les aiguilles sont en forme d'aiguille, verticillées. A un bois durable utilisé pour fabriquer des bâtons de marche, des jouets, des échecs. L'huile essentielle est obtenue à partir des aiguilles. Les branches sont utilisées pour cuire à la vapeur des récipients en bois. Utilisé en aménagement paysager.

La plante médicinale officinale est le genévrier commun. (J. communis) Ses cônes font partie des honoraires diurétiques.

Classe oppressante(Gnétopsida)

Il comprend trois ordres isolés les uns des autres, contenant une famille avec un genre dans chacun, d'où ils tirent leurs noms : Oppressif (Gnetales),éphédra (Éphédrale), Velvichy (Welwitschiales).

Oppressifs, se distinguent par la présence de vaisseaux dans le bois, une couverture des bractées, ressemblant au périanthe des angiospermes, ainsi qu'une forte réduction des gamétophytes femelles et mâles.

Commande oppressante (Gnetales)

Famille (Gnetacées)

Comprend le seul genre d'oppression (Gnetum), comptant une trentaine d'espèces vivant sous les tropiques humides. Les formes de vie sont des vignes ligneuses, rarement des arbustes ou de petits arbres. Les feuilles sont larges, coriaces, avec des veines réticulaires. Gnetum Gnémon (G. gnemon) d'Asie du Sud-Est donne graines comestibles utilisé pour l'alimentation par la population locale, ainsi que les jeunes feuilles et les strobiles.

Ordre de l'éphédra(Éphédrale)

Famille ( éphédracées)

Le seul genre d'éphédra ( éphédra) combine 40 types. Ce sont des habitants des déserts, des semi-déserts et des pentes rocheuses. Petits arbustes à ramifications verticillées, à pousses vertes nervurées, segmentées et à feuilles membraneuses très réduites (sous forme d'écailles incolores accrétées à la base). Les microstrobiles sont représentés par une seule microsporophylle portant de 1 à 8 microsporanges à leur apex. Les mégastrobiles sont solitaires, constituées d'un ovule, habillé de deux téguments : l'extérieur est grand ouvert vers le haut, l'intérieur se prolonge vers le haut en un processus tubulaire creux saillant ; entouré de 2-3 paires de bractées opposées. Lors de la graine, les bractées deviennent charnues, formant une baie conique rouge juteuse. Les pousses contiennent l'éphédrine alcaloïde. Représentants : prêle éphédra ( E. equisetina) et éphédra à deux épis ( E. distachya). Le premier sert de matière première pour la production de l'alcaloïde éphédrine utilisé en médecine. (Figure 12.9).

Riz. 12.9 ... Ephedra khvoshchevaya.

Ordre de la Velvicia(Welwitschiales)

Famille ( Welwitschiacées)

Le seul type de velvichia est incroyable (Welwitschia mirabilis). C'est un arbre nain au tronc bas et épais, semblable à une souche, atteignant 50 centimètres de haut et jusqu'à 1,2 mètre de diamètre. Un disque concave massif ne dépasse pas de plus de 0,5 mètre au-dessus du sol, d'où s'étendent des branches avec des strobiles et deux grandes feuilles en forme de ceinture, de 2 à 4 mètres de long, vivant jusqu'à 100 ans. Les feuilles poussent continuellement à la base et se cassent progressivement aux extrémités. Les graines peuvent être dormantes pendant de nombreuses années ( Figure 12.10).

Riz. 12.10 ... Velvichia est incroyable.

· 13.1. Morphologie des fleurs

· 13.2. Processus de reproduction dans une fleur

· 13.3. Inflorescences

· 13.4. Morphologie et classification des fruits

· 13.5. Planter

· 13.6. Distribution de fruits et graines

La principale différence entre les gymnospermes et les plantes précédemment étudiées est la présence de graines et la réduction du gamétophyte. La formation de cellules germinales, la fertilisation et la maturation des graines se produisent sur une plante adulte - le sporophyte. La graine tolère mieux les conditions défavorables, favorise la propagation de la plante.

Considérons les caractéristiques de reproduction des gymnospermes en utilisant l'exemple du pin (Fig. 76). Au printemps, fin mai, un pin aux cônes mâles vert clair forme du pollen - un gamétophyte mâle contenant des cellules sexuelles - deux spermatozoïdes. Le pin commence à "se saupoudrer", les nuages ​​de pollen sont emportés par le vent. Au sommet des pousses, des cônes femelles rougeâtres, constitués d'écailles, se développent. Ils ont deux ovules ouvertement (nus), d'où le nom - gymnospermes. Deux œufs mûrissent dans les ovules. Le pollen tombe directement sur les ovules et pousse vers l'intérieur. Après cela, les écailles sont bien fermées et collées avec de la résine. Après la fécondation, une graine se forme. Les graines de pin mûrissent 1,5 an après la pollinisation. Elles deviennent brunes, les écailles s'écartent, les graines mûres avec des ailes se répandent et sont emportées par le vent.

Riz. 76. Le cycle de développement des conifères (pin): 1 - cône mâle; 2 - microsporophylle avec microsporanges; 3 - pollens; 4 - cône femelle; 5 - mégasporo-phill; 6 - une écaille avec deux ovules; 7 - écailles à deux graines dans un cône de troisième année; 8 - semis

Classe de conifères contient environ 560 espèces de plantes modernes. Tous les conifères sont des arbres et des arbustes. Il n'y a pas d'herbes parmi eux. Ce sont les pins, le sapin, l'épicéa, le mélèze, le genévrier. Ils forment des forêts de conifères et mixtes, qui occupent de vastes superficies. Ces plantes tirent leur nom de leurs feuilles particulières - aiguilles. Habituellement, ils ressemblent à des aiguilles, recouverts d'une couche de cuticule, leurs stomates sont immergés dans la chair de la feuille, ce qui réduit l'évaporation de l'eau. De nombreux arbres sont classés comme à feuilles persistantes. Parmi nos forêts de conifères, divers types de pins sont connus et répandus - Pin sylvestre, pin de Sibérie (cèdre) Ce sont des arbres hauts et puissants (jusqu'à 50-70 m) avec un système racinaire bien développé, profondément enfoncé et une couronne arrondie, situés au sommet des plantes matures. Les aiguilles sont situées à différents types 2, 3, 5 pièces par paquet.

Sur le territoire de la Russie, il existe neuf types d'épicéa - Épinette de Norvège (européenne), sibérienne, canadienne (bleue) Contrairement au pin, la cime des sapins est pyramidale et le système racinaire est superficiel. Les aiguilles sont disposées une à une.

Bois de pin et d'épicéa - bon materiel de construction, résine, térébenthine, colophane, goudron en sont extraits. Les graines et les aiguilles servent de nourriture aux oiseaux et aux animaux. Ils contiennent une grande quantité de vitamine C. Graines de pin - la population locale collecte des pignons et les utilise pour se nourrir.

D'une grande importance est également Sapin de Sibérie, croissant en Russie. Son bois est utilisé pour fabriquer des instruments de musique.

Contrairement aux pins à feuilles persistantes et aux épinettes, les mélèzes sont des arbres à feuilles caduques. Leurs aiguilles sont douces, plates. Le plus commun mélèze de Sibérie et Daurien. Leur bois est solide, durable et résiste bien à la pourriture. Il est utilisé dans la construction navale, pour la fabrication de parquet, de meubles, de térébenthine et de colophane. Il est également élevé dans les parcs comme plante ornementale.

Les conifères comprennent également le cyprès, le thuya, le genévrier. Genévrier commun - arbuste à feuilles persistantes, trouvé presque partout. Ses cônes ressemblent à des baies, juteux, petits, ils sont utilisés en médecine et pour l'alimentation.

L'un des arbres les plus hauts (jusqu'à 135 m) de la planète est le séquoia, ou arbre mammouth. Il est juste derrière l'eucalyptus en hauteur.

Les gymnospermes plus anciens sont des représentants d'une autre classe - cycas. Ils ont atteint leur apogée au Carbonifère. On les trouve dans toutes les régions du monde, à l'exception de l'Europe, et ressemble extérieurement à un palmier. Un autre représentant des gymnospermes reliques est ginkgo. Ces arbres n'ont survécu qu'au Japon, en Corée et en Chine.

Les angiospermes. Les angiospermes, ou plantes à fleurs, sont apparues relativement récemment, il y a environ 150 millions d'années, mais se sont rapidement propagées et ont conquis toute notre planète. Aujourd'hui, c'est le groupe de plantes le plus nombreux, comptant environ 250 000 espèces.

Ce sont les plantes supérieures les plus organisées. Ils ont des organes complexes, des tissus hautement spécialisés et un système conducteur plus parfait. Ils se caractérisent par un métabolisme intensif, une croissance rapide et une grande adaptabilité à diverses conditions environnementales.

La principale caractéristique de ces plantes est que l'ovule est protégé des influences néfastes et est situé dans l'ovaire du pistil. D'où leur nom - angiospermes. Les angiospermes ont une fleur - un organe générateur et une graine protégée par un fruit. La fleur sert à attirer les pollinisateurs (insectes, oiseaux), protège les organes reproducteurs - étamines et pistil.

Les plantes à fleurs sont représentées par les trois formes de vie : arbres, arbustes, graminées. Parmi eux se trouvent des plantes annuelles et vivaces. Certains d'entre eux sont passés à la vie dans l'eau pour la deuxième fois, après avoir perdu ou simplifié certains organes et tissus. Par exemple, lentille d'eau, élodée, pointe de flèche, nénuphar. Les plantes à fleurs sont le seul groupe de plantes qui forment des communautés complexes à plusieurs niveaux sur terre.

Les angiospermes sont divisés en deux classes selon le nombre de cotylédons dans l'embryon : dicotylédones et monocotylédones(tab. 5).

Plantes dicotylédones- une classe plus nombreuse, elle comprend plus de 175 mille espèces, réunies en 350 familles. Particularités de la classe : le système racinaire est généralement pivot, mais dans les formes herbacées il peut aussi être fibreux ; la présence de cambium et la différenciation de l'écorce, du bois et de la moelle dans la tige ; les feuilles sont simples et complexes avec des nervations réticulaires et arquées, pétiolaires et sessiles ; les fleurs sont à quatre et cinq membres; l'embryon de graine a deux cotylédons. La plupart sont bons pour les dicotylédones. plantes célèbres... Ce sont tous des arbres : chêne, frêne, érable, bouleau, saule, tremble, etc.; arbustes : aubépine, groseille, épine-vinette, sureau, lilas, noisetier, nerprun, etc., ainsi que de nombreuses plantes herbacées : bleuet, renoncule, violette, quinoa, radis, betterave, carotte, pois, etc.

« L'enfant a dit : « Qu'est-ce que l'herbe ? » Et m'a apporté des poignées d'herbe. Que pourrais-je répondre à l'enfant ? Je ne sais pas plus que lui ce qu'est l'herbe..."

W. Whitman

« Comment nous communiquons mal avec les fleurs.

Entre beauté et vain nous

Une ligne stupide et audacieuse ment... "

V. Soloukhine

La vie, comme vous le savez, est sortie de l'eau, et tous les organismes terrestres vivant sur terre portent des particules de ces mers anciennes. Bien sûr, à la fois maintenant et dans ces temps lointains, l'existence d'organismes vivants sur terre a donné lieu à certaines difficultés pour eux ; pour les plantes, comme déjà noté, il était particulièrement difficile de se débarrasser de la présence obligatoire du milieu aquatique dans le cycle de leur développement.

Déjà à l'aube de l'émergence des êtres vivants sur terre, les processus d'évolution omnipotents et omniprésents ont tracé la voie de l'élimination de ce cercle vicieux, créant les premiers gymnospermes à la fin de la période dévonienne (Fig. 1).

C'est alors qu'apparurent des graines dans les plantes, formations particulières contenant un embryon, lequel, de plus, fut longtemps pourvu d'une réserve. nutritif et est protégé des effets néfastes de l'environnement extérieur.

Chez les plantes à graines, une génération avec un seul jeu de chromosomes dans les cellules (gamétophytes), contrairement à celles peu organisées - algues, mousses et même fougères - existe pendant très peu de temps et a des dimensions microscopiques. Le gamétophyte femelle forme une macrospore prête à être fécondée ; Le gamétophyte mâle sécrète de nombreuses microspores, ou cellules de pollen, qui par diverses voies (généralement par le vent ou les insectes) atteignent les gamètes femelles et les pollinisent. Pour le processus de fertilisation des plantes à graines, l'eau liquide n'est pas nécessaire : un tube pollinique se développe de la microspore vers la microspore, ce qui permet de combiner le contenu de deux cellules en une seule. À partir d'une telle cellule fécondée - un zygote, un embryon, un nouveau sporophyte, se forme; de plus, un tissu avec un nutriment de réserve - l'endosperme - apparaît dans la graine à côté, et la graine entière est recouverte d'une coquille formée par une vieille plante sporophytique (maternelle) (Fig. 2).

Grâce à ces adaptations, c'est-à-dire, d'une part, une graine résistante au dessèchement, aux effets des températures élevées et basses, et d'autre part, le tube pollinique, qui rendait inutile le milieu aquatique lors de la fécondation, les plantes à graines ont conquis la quasi-totalité zones de terre.

Les angiospermes diffèrent des gymnospermes principalement par la présence d'un organe spécial - une fleur, qui est une pousse spécialisée. Dans lequel les feuilles ont beaucoup changé pour remplir diverses fonctions de reproduction. La fleur a une formation très remarquable - un pistil, qui cache de manière fiable un ou plusieurs ovules dans son ovaire. C'est à travers les tissus du pistil que le pollen germe jusqu'à l'ovule, formant un tube pollinique, et la fécondation se produit dans les conditions les plus favorables - fermées, sous les couvertures de graines.

Contrairement aux plantes à fleurs, les gymnospermes ne forment aucune membrane spéciale autour de l'ovule, encore moins des organes. Pour un tel œuf, qui est en fait assis « nu », le tube pollinique contenant le gamète mâle ne se développe qu'à travers le tissu épidermique mince, et non à travers un dispositif spécial - le pistil, comme chez les angiospermes (Fig. 3).

C'est dans la plus grande fiabilité du processus de fécondation que réside la principale différence entre les angiospermes, mais cela, bien sûr, n'épuise pas la différence entre les deux groupes de plantes. Par exemple, en plus des fleurs, les angiospermes ont un système vasculaire beaucoup plus développé et la plus grande différence se manifeste dans la structure des tissus du xylème. Les plantes à fleurs forment également, après la maturation des graines, un autre organe spécial - le fruit, à l'intérieur duquel se trouvent généralement les graines. Il y a aussi quelques différences plus mineures.

Le fait que les angiospermes se soient bien mieux adaptés que les gymnospermes aux conditions de vie actuelles sur la planète est indiqué de manière éloquente par le nombre d'espèces des deux types. Si les gymnospermes sur Terre sont maintenant connus à environ 700 espèces, alors il y a jusqu'à 200 000 espèces d'angiospermes !

Sur le territoire région de Samara les botanistes ont identifié environ un millier et demi d'espèces de plantes supérieures. Ici aussi, la proportion d'holo- et d'angiospermes est extrêmement inégale : les premières de notre flore ne sont que quatre espèces, en conditions naturelles et 10 autres - en plantations cultivées ; toutes nos autres plantes supérieures sont des angiospermes.

Bien entendu, le plus connu de chacun d'entre nous, le représentant des gymnospermes est le pin sylvestre. Seule une espèce de pin sur plus de dix existant dans le monde pousse sur le territoire de notre région. C'est un arbre qui a besoin de lumière et qui pousse rapidement dès son plus jeune âge. Le pin est rarement trouvé dans les plantations urbaines - il est très sensible à la pollution de l'air et au compactage du sol. Dans notre région, les forêts de pins les plus importantes à tous égards sont situées près de la Volga. Sur la rive gauche, il y a des forêts de pins dans les régions de Stavropol et de Krasnoïarsk, et sur le côté droit de la rivière - sur Samarskaya Luka et dans la forêt de pins de Muransky. De plus, à l'ouest de la région, dans le district de Syzran, il existe un autre grand massif de pins - Racheysky bor, et à l'est, dans la vallée de la rivière Samara - Buzuluk bor (Fig. 4-8).

Dans les montagnes Zhiguli, nous rencontrerons deux autres espèces de gymnospermes, maintenant de la famille des cyprès. Ce sont deux types de genévriers : cosaque et commun. Des zones relativement petites, envahies par le genévrier cosaque, se trouvent sur les pentes sud, sud-ouest et sud-est du Zhiguli entre la montagne Strelnaya et le village de Solnechnaya Polyana. Cette espèce est l'un des exemples typiques d'une plante relique du Néogène pour Samarskaya Luka. La deuxième des espèces de genévrier mentionnées est devenue extrêmement rare dans ces endroits. Pour les montagnes Zhigulevsky, il a été indiqué à plusieurs reprises par notre célèbre botaniste A.F. Terekhov (Fig. 9, 10).

Enfin, les gymnospermes comprennent également l'éphédra à deux épis, ou, comme on l'appelle communément, l'herbe de Kuzmichev, une plante de la famille des conifères. L'éphédra est un petit arbuste qui préfère les affleurements calcaires comme résidence, par exemple à Zhiguli, ainsi que dans certains endroits de la région de la Volga. La plante a une valeur médicinale et a longtemps été utilisée en médecine traditionnelle. Soit dit en passant, le nom éphédra « herbe de Kuzmicheva » a été nommé d'après le médecin Fyodor Kuzmich Mukhovikov, connu dans le passé dans notre région, qui vivait dans le village de Vilovatoe, l'actuel district de Bogatovsky, qui a commencé pour la première fois à utiliser éphédra à grande échelle pour le traitement (Fig. 11).

En plus des représentants répertoriés des gymnospermes, qui font partie de la flore naturelle de notre région, dans les parcs, sur les places, dans les rues des villes et des villages, il en existe parfois d'autres espèces, qui nous ont été autrefois apportées de divers parties du pays et du monde spécifiquement à des fins d'aménagement paysager. Fondamentalement, nous utilisons dans la plantation de trois types de mélèze (européen, russe et sibérien), deux types de pins qui ne poussent pas dans nos conditions naturelles (pin de Sibérie ou cèdre de Sibérie et pin de Weimutov), ​​également du sapin de Sibérie, trois types de épicéa (commun, épineux et Engelmann) et nord-américain plante de conifère- le thuya occidental (Fig. 12-15).

Donc, quatorze espèces - tout un tas de gymnospermes de notre région. Mais si pour un tel bouquet nous voulions prélever au moins un spécimen des angiospermes de la région de Samara, alors presque personne ne pourrait en soulever une telle brassée. Le monde local des plantes à fleurs est beaucoup plus diversifié que le monde des gymnospermes.

Dicotylédone

Le type d'angiospermes est divisé en deux classes très différentes par le nombre d'espèces et de familles - monocotylédones et dicotylédones. La caractéristique la plus fondamentale qui les sépare est la structure de la graine de ces groupes de plantes. Dans les dicotylédones, comme son nom l'indique, l'embryon dans la graine a deux cotylédons, dans les monocotylédons, respectivement, un. Il existe également tout un groupe d'autres signes par lesquels une plante peut être attribuée à l'une ou l'autre classe: si chez les dicotylédones les feuilles sont rétiniennes, souvent complexes ou même pennées, alors pour les monocotylédones la feuille la plus typique est étroite, longue, entière- bordé (en forme de tresse, linéaire ou linéaire hérissé) ... Les dicotylédones ont également des tiges avec un arrangement concentrique de faisceaux vasculaires, de plus, elles ont ces faisceaux Type ouvert, ce qui permet un épaississement secondaire des troncs au cours de la croissance des plantes. Si vous faites une coupe transversale de la tige d'un monocotylédone, il s'avère que les faisceaux de vaisseaux ne forment pas de grappes - ils sont dispersés de manière assez uniforme sur toute l'épaisseur de la tige. Il existe également d'autres différences caractéristiques.

Comme déjà mentionné, nous avons environ un millier et demi d'espèces d'angiospermes appartenant à plus d'une centaine de familles. Tous ne sont pas représentés dans notre flore de manière tout à fait égale - il existe des familles géantes avec des centaines d'espèces, et il y a celles dont un seul représentant pousse dans notre région.

Il existe de nombreux exemples de ces dernières familles. Il s'agit par exemple de la famille des pions. Parmi ses représentants dans la région de Samara, un genre et une espèce ont été enregistrés dans des conditions naturelles - la pivoine à feuilles fines, une plante rare inscrite dans le Livre rouge de la Russie. Ici, il a été noté plus d'une fois par le professeur de l'Université d'État de Samara T.I. Plaksina à un endroit dans la région de Syzran, à la frontière avec la région d'Oulianovsk. Cependant, les botanistes ne l'ont pas trouvé dans ces endroits depuis longtemps. Peut-être que la population locale de la plante a été exterminée par les vacanciers à cause de ses fleurs éclatantes, mais les scientifiques ne perdent plus espoir de retrouver la pivoine à feuilles fines dans notre région (Fig. 16).

La famille des Euonymus est également la seule espèce de la flore de Samara. C'est un euonymus verruqueux, un arbuste très commun dans nos forêts, bien connu de tous. Ce type d'euonymus tire son nom des boutons-verrues, qui recouvrent complètement ses tiges minces (Fig. 17).

Mais ici, nous avons devant nous une autre famille de plantes à fleurs - Compositae. En nombre, c'est le groupe le plus important de la flore de notre région. Sur les 1 500 espèces d'angiospermes de la région de Samara, plus de deux cents (15 %) appartiennent à cette famille. Le signe le plus important d'appartenance à Compositae est la présence d'un panier spécial d'inflorescences. C'est une formation très intéressante: elle ressemble à une grande fleur indépendante qui, après un examen attentif, s'avère être composée de nombreux éléments séparés - roseau ou petites fleurs tubulaires. Il y en a jusqu'à plusieurs centaines dans un panier.

Toute la gamme d'abondance écologique des plantes à fleurs de la région de la Moyenne Volga peut être montrée sur l'exemple de cette famille. Ici, il y a des habitants à la fois des prairies humides et de la steppe pierreuse; il y a des géants herbacés avec une tige de taille comparable à la taille d'une personne, mais en même temps, il y a des nains indescriptibles parmi eux, sur lesquels vous pouvez marcher sans vous en apercevoir. Beaucoup parmi les espèces médicinales Compositae, mais il y a aussi plantes vénéneuses, il y a des représentants qui sont extrêmement répandus, mais il y a aussi des espèces extrêmement rares, voire endémiques à notre région.

Tout le monde connaît par exemple une plante très commune de la famille des Astéracées, comme l'achillée millefeuille, espèce au bouclier caractéristique de fleurs et de feuilles blanches, qui, comme si on les avait finement coupées aux ciseaux (Fig. 18) .

La même chose peut être dite à propos d'une autre plante d'Asteraceae - l'absinthe de Tchernobyl. Au total, une vingtaine de types différents d'absinthe poussent dans la région, mais Tchernobyl doit être particulièrement distingué - plus généralement qu'il n'y a peut-être personne dans le royaume vert de notre région. Il est impossible de confondre cette espèce avec une autre absinthe : ses feuilles, si familières à tout le monde depuis l'enfance, ont une couleur verte sur le dessus et un fond gris-blanc, et le Tchernobyl ne connaît pas d'égal parmi ses parents absinthe sur toute la longueur. de la tige - il atteint un mètre et demi de hauteur (fig. 19).

Une grande aunée n'est pas une plante aussi commune que l'absinthe-Tchernobyl, cependant, dans les régions du nord de la région (Chelno-Vershinsky, Shentalinsky, Sergievsky, Isaklinsky et autres), vous pouvez en trouver des fourrés assez importants le long des rives de rivières, dans les prairies, dans les buissons et dans les clairières forestières. Grande aunée valorise fortement ethnoscience comme une magnifique espèce médicinale. Ses rhizomes sont principalement utilisés à des fins médicinales. Une décoction d'entre eux dans différents cas a un effet anti-inflammatoire, vermifuge et cicatrisant; il est également utilisé dans les maladies des intestins et de la vésicule biliaire, dans la bronchite et la tuberculose pulmonaire, comme expectorant et comme vasodilatateur, et dans de nombreux maladies; la grande aunée chez une personne semble représenter toute une pharmacie (Fig. 20).

Mais certaines plantes de la famille des Astéracées sont des espèces extrêmement rares dans notre pays, et parfois elles sont endémiques de la région. Ainsi, par exemple, sur tout le vaste territoire de la zone médiane de la partie européenne de l'URSS, seul son point d'eau - dans les montagnes du Zhiguli - se trouve l'aster alpin, une plante dont l'aire de répartition principale se situe à des milliers de kilomètres à l'ouest de notre région , en Europe étrangère. Au début de l'été, principalement en juin, nous pouvons admirer les fleurs d'aster violet clair et bleu sur les pentes calcaires méridionales de la réserve naturelle de Zhigulevsky (Fig. 21).

Presque aussi rare à l'échelle nationale est la chèvre Volga, une plante liée pour la plupart aux plaines inondables des rivières, aux vastes prairies et à d'autres endroits où il y a un sol sablonneux. En plus de notre région, dans tout le pays, seules les régions de Penza et Saratov peuvent se vanter de la présence de cette plante rare sur leur territoire (Fig. 22).

Mais la famille des saules, contrairement aux Composées, ne peut en aucun cas être qualifiée d'espèce très abondante. Pourtant, son exemple montre bien la diversité de notre handicap. De ce groupe, nous avons des représentants de trois genres : le genre saule, le genre peuplier et le genre tremble.

Plus caractéristique le saule est une caractéristique de leur floraison. Ce sont les seules plantes ligneuses dioïques de notre flore. Cela signifie que chez les saules, les fleurs pistil (femelles) se trouvent sur une plante, tandis que les fleurs staminées (mâles) se trouvent sur une autre. Une telle "hétérosexualité" est un phénomène très rare dans le monde des angiospermes. Généralement, les fleurs « hétérosexuelles » (pistillées et staminées) sont connues chez un nombre important d'espèces appartenant à une grande variété de familles, mais elles se retrouvent également sur le même spécimen. Mais chez les saules, la séparation des sexes est allée encore plus loin - les gamètes mâles et femelles sont produits non seulement dans les fleurs individuelles, mais également sur des spécimens de plantes individuelles.

Tous les représentants du genre saule sont soit des arbustes, soit des arbres. Contrairement aux peupliers et aux trembles, dont le pollen est transporté uniquement par le vent, les saules sont utilisés pour polliniser les insectes. C'est pourquoi leurs fleurs dégagent des odeurs merveilleuses, dégagent un nectar qui attire les abeilles, les bourdons, les mouches, les papillons, ont une couleur vive et voyante et forment un pollen très collant qui adhère bien au corps de l'insecte.

Les saules sont des plantes communes dans notre région, que l'on trouve le plus souvent le long des rives des rivières, des lacs, des baies, le long des bords des marécages, juste dans les endroits humides. Mais de toutes ces espèces bien connues, bien sûr, plusieurs sont les plus communes, et parmi elles il faut nommer le saule cassant, ou saule, le saule blanc, ou saule, et le saule houx, ou à sang rouge (Fig. 23-25).

Parmi les saules qui viennent d'être nommés, les deux premières espèces (saule et saule) sont de véritables arbres, pouvant atteindre 25 mètres de haut. Distinguer ces parents les uns des autres est assez facile. Il est assez facile de les distinguer les uns des autres. Les feuilles de Rakita ne sont pas omises, les pousses d'un ou deux ans ont une couleur gris clair ou jaune clair, et près de leur base, elles se cassent facilement même avec une légère pression (d'où son nom - saule cassant). Dans le saule, les jeunes branches sont de couleur verte, brune ou rougeâtre, elles ne sont pas fragiles et les feuilles sont densément recouvertes d'une couche de poils blanc argenté (le nom scientifique de cette espèce est donc le saule blanc).

Au début du printemps, lorsque la neige n'a même pas encore fondu partout, des fleurs apparaissent près du saule houx, ou rouge. Tout le monde peut probablement comprendre d'où vient le nom de l'espèce - bien sûr, de la couleur rouge-brun de la tige. Les boucles d'oreilles du séquoia, contrairement à tous les autres saules, n'ont absolument aucun pédicelle - elles sont sessiles et commencent dès la tige. C'est le saule houx que l'on appelle le plus souvent le saule, symbole du printemps et du début de la floraison de la nature, et ce sont ses branches à cette époque que des milliers de personnes se brisent impitoyablement en quantités énormes.

Pendant ce temps, des pannes massives, telles que celles causées par les habitants de Samara aux bosquets de saules de la banlieue, situés sur les îles de la plaine inondable de la Volga, réduisent d'année en année la taille du territoire occupé par le krasnothal. Et les conséquences de la destruction de la végétation le long des rives de la Volga sont bien connues de tous - la plaine inondable de la rivière devient instable face à l'action destructrice de l'eau, notamment lors des crues. Qu'il suffise de rappeler au moins la montée inhabituellement élevée de la Volga au printemps 1979, lorsque l'eau déchaînée a emporté des pentes entières sur la rive droite près de Samara, principalement les endroits où, en raison de pannes et de piétinement, les massifs de buissons côtiers ont été considérablement réduits.

Contrairement aux saules, tous les peupliers - grands arbres, parfois jusqu'à 30 mètres de hauteur. De ce genre, deux représentants dans notre région se trouvent dans des conditions naturelles et sept autres - uniquement dans des plantations culturelles.

Les deux espèces sauvages bien connues mentionnées ci-dessus sont le peuplier blanc, ou peuplier argenté, et le peuplier noir, ou peuplier noir. Ce sont des habitants typiques des côtes fluviales (Fig. 26, 27).

Le peuplier blanc se distingue du noir en regardant le dessous de sa feuille, et en même temps le pétiole de la feuille, les bourgeons et les jeunes pousses du peuplier blanc, ils ont vraiment une couleur blanc pur. Et cela crée une couche de traînées épaisses, comme du feutre, les plus fines et enchevêtrées. Le carex n'a pas une telle déshumidification.

Le tremble, bien qu'il fasse également partie du genre des peupliers (son deuxième nom est peuplier tremblant), peut pousser non seulement le long des berges des plans d'eau, mais presque n'importe où - d'une forêt de plaine inondable humide aux pentes montagneuses du Zhiguli. Le plus souvent, le tremble se trouve dans un mélange avec du bouleau, du tilleul, de l'érable, mais dans de nombreuses régions de la région, il existe des forêts de trembles propres ou presque propres. Cet arbre est très commun dans tout le pays - il y a un tremble dans les États baltes et en Sibérie, et il est peut-être familier à tout le monde. Il est très facile de reconnaître le tremble - cet arbre a une écorce grise et lisse (chez les jeunes arbres - gris-vert), et les feuilles du tremble, arrondies ou en forme de cœur-arrondies au contour, tremblent "comme une feuille de tremble" même à la moindre brise, ce qui est facilité par la disposition particulière du pétiole de la feuille ( fig. 28, 29).

Seuls quelques groupes de plantes dicotylédones passaient devant nous, comme si un faisceau de lampe de poche éclairait un tout petit coin du vaste monde. Il existe de nombreuses autres familles d'angiospermes - par exemple, les légumineuses, la deuxième plus grande famille d'espèces dicotylédones, qui, en symbiose avec les bactéries, jouent un rôle important dans l'enrichissement du sol en azote. C'est aussi la rosacée, qui comprend la pomme, la poire, la cerise et la prune, nos cultures de jardin irremplaçables. Il s'agit de crucifères et de citrouilles dont le rôle dans la culture maraîchère et la culture du melon est aussi important que celui des rosacées en horticulture. Ce sont le hêtre, le bouleau, le tilleul et l'orme, dont les représentants forment la base de toute forêt de la Volga, et de très nombreuses espèces, genres et familles (Fig. 30-42).

Monocotylédones

La classe des plantes monocotylédones, comme déjà mentionné, est beaucoup plus pauvre que la précédente en termes de nombre d'espèces, mais elles occupent une place énorme dans la vie humaine - il suffit de rappeler au moins la famille des céréales.

La plupart des botanistes pensent que les monocotylédones ont évolué à partir des dicotylédones à un stade précoce de l'évolution de ces dernières (un cotylédon a progressivement disparu dans leur graine), puis, au cours de millions d'années, le processus de divergence de ces deux classes de plantes supérieures n'a fait que s'intensifier.

Comme tout autre groupe d'organismes vivants, les plantes monocotylédones sont divisées en unités systématiques plus petites. Parmi elles, on trouve des familles avec un très grand nombre d'espèces, par exemple, comme les céréales (il y a environ cinq mille espèces dans le monde), linéaires (au moins deux mille), et, enfin, les orchidées (la plus grande en termes de le nombre de représentants dans le règne végétal - il y a environ 30 000 orchidées différentes dans le monde). Et certaines familles d'espèces monocotylédones sont très pauvres - comme par exemple le rat musqué (il n'y a que quatre et dix espèces de plantes de cette famille sur Terre).

Dans la région de Samara, il n'y a qu'un seul de ses représentants - les ombellifères, une très belle plante côtière de nos lacs, eriks et prairies marécageuses. Les inflorescences en parapluie aux fleurs délicates blanc-rose sont bien connues de beaucoup, en particulier de ceux qui aiment se détendre au bord des lacs ou des pêcheurs passionnés (Fig. 43).

Mais une famille de monocotylédones comme les céréales dans la région de Samara compte au moins cent et demi d'espèces. Et il convient de noter que pratiquement aucun autre groupe de plantes supérieures dans la vie de la société humaine ne joue un rôle aussi remarquable que les céréales. Il s'agit notamment de cultures céréalières importantes qui sont d'une importance mondiale pour fournir à l'humanité de la nourriture - blé, seigle, maïs, orge, millet, riz, avoine. De plus, les cultures fourragères de grande valeur appartiennent aux céréales - feu, herbe de blé, fléole des prés, pâturin, fétuque et bien d'autres (Fig. 44-50).

Les céréales n'ont pas besoin de fleurs visibles et odorantes de loin qui attirent les insectes; ce sont toutes des plantes autogames ou pollinisées par le vent. La fleur de céréale est constituée d'un pistil avec des stigmates et des étamines poilus (le plus souvent au nombre de trois). A l'extérieur, la fleur est recouverte de deux écailles qui, lors de la floraison, s'éloignent l'une de l'autre et ouvrent sa partie interne. Les épillets sont fabriqués à partir de fleurs, qui forment des inflorescences si caractéristiques des céréales - une panicule, un sultan ou une véritable oreille.

Certains groupes de céréales forment l'apparition de biocénoses entières, qui se manifestent le plus clairement dans les régions steppiques d'Europe, y compris dans la moitié sud de la région de Samara.

Par exemple, des associations de plantes telles que l'herbe à plumes-fétuque, l'herbe à plumes-forb, la fétuque-forb, pour les steppes des prairies - les associations de pâturin, à pattes fines, chiendent avec herbe à plumes, herbe à feuilles étroites et velue sont très typiques pour de vraies steppes. Dans les steppes désertes, la base de la végétation est constituée de fétuque, volost, fétuque, fétuque (Fig. 51-55).

Ainsi, de nombreuses céréales sont à la fois un produit des steppes et, en même temps, le visage des steppes. L'image des espaces steppiques du sud de la Russie est indissociable de l'image de l'herbe à plumes scintillant au soleil, dont la plupart des espèces forment des arêtes longues et fines - des "plumes" lors de la floraison. Ce type de nature de la zone, d'ailleurs, était totalement inconnu de l'Europe occidentale ; Il n'est donc pas surprenant qu'avant la révolution, des galettes de « plumes » de certains types d'herbe à plumes, en particulier la plus belle herbe à plumes, aient fait l'objet d'exportations russes.

Bien sûr, ces interminables steppes d'herbes à plumes, couvertes d'argent d'horizon en horizon, sont tombées dans l'oubli depuis longtemps. Or tous ces espaces sont occupés par des monocultures d'autres céréales. Bien sûr, les besoins du pays en blé, seigle, orge et autres céréales sont énormes. Et pourtant, en jetant parfois un coup d'œil à l'îlot d'herbes à plumes, solitaire contre la pente du ravin, où la terre arable l'a poussé, vous vous surprenez involontairement à penser : cette beauté n'a-t-elle vraiment pas le droit d'exister ? Non, nous avons besoin non seulement de terres arables, mais aussi de zones importantes de terres protégées, où vous pouvez venir voir une vraie et immense steppe sans fin ni bord. Ce devrait être une steppe avec toute la variété primitive d'herbes et d'oiseaux, de sons et d'odeurs, avec une mer de soleil et un océan d'herbe à plumes, où il y aura des animaux de steppe spacieux et en voie de disparition, et le regard d'un cavalier solitaire . Après tout, l'homme ne vit pas seulement de pain (fig. 56).

Tout cela fait partie d'un immense règne végétal, un groupe spécial et étonnant d'organismes vivants, dont l'évolution a fourni l'occasion de jouer un rôle exceptionnel dans l'histoire de la planète - les plantes dans tous les sens du terme sont à la base de la vie sur Terre. Cela se voit à la fois dans l'histoire de la colonisation du sol par les organismes vivants, et dans le rôle des plantes dans l'approvisionnement de la biosphère terrestre en matière organique, ainsi que, par exemple, lorsque la vie progresse sur des espaces qui n'ont pas encore été maîtrisé par celui-ci. Ils ont conquis les continents et les océans, ont permis à tous les groupes d'animaux d'apparaître sur Terre et, bien sûr, le couronnement de l'évolution de la matière vivante sur notre planète - l'homme. Et si désormais la vie terrestre est déjà au seuil de nouveaux espaces, tantôt surnaturels, cosmiques, alors à la pointe de cette offensive se trouve un homme en alliance invisible avec plante verte, une particule de sa planète natale.

Valéry EROFEEV.

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