Harilik mänd on üks võimsamate taimede kuulsamaid esindajaid. Selles puus on palju erinevaid liike, mida leidub peamiselt Venemaal, Euroopas ja Põhja-Ameerikas ning männi elutsükkel koosneb mitmest faasist. Puu üksikasjalikud botaanilised omadused ja selle arengu kõigi etappide kirjeldus on artiklis esitatud hiljem.
Männi bioloogiline kirjeldus
Mänd kuulub taime kuningriiki, okaspuude osakonda ja männide perekonda. Sellel on iseloomulik aroom ja igihaljas puu, mis kasvab eriti aktiivselt ühe sajandi kõrguseks.
Kas sa tead Männipuitu kasutatakse mitte ainult puutööstuses. Sellest valmistatakse ka ehtsa naha ja kunstliku siidi aseaine.
Männi botaaniline kirjeldus:
- Puu ulatub 35–40 m kõrgusele, kuid mõned isendid võivad kasvada kuni 50 m kõrguseks.
- Männijuured on elastsed. Kuivas pinnases võivad nad maapinnale minna 8 m sügavusele ja kõrge õhuniiskuse korral on nad puutüvest 10 m raadiuses paralleelsed maapinnaga.
- Otsese männivarre läbimõõt on 0,6–1,2 m. Selle ülemine osa on hargnenud.
- Pagasiruumi alumise osa pind on kaetud väikeste pragudega pruuni koorega. Puu peal on koor õhem ja toonitud.
- Männiharud moodustavad paksu koonusekujulise võra.
- Puu külgmised võrsed on tihedalt täpsete teravate roheliste nõeltega, mis asendavad lehti. Need on tihedad ja pikkusega kuni 7 cm ning paigutatud paarikaupa.
- Männi viljad on viljad, mis valmivad teisel aastal pärast tärkamist. Sellel on koonuse kuju, läbimõõt on umbes 2–4 cm.
Elutsükli etapid
Iga mänd läbib täieliku elutsükli, mis algab seemnetega ja lõpeb täiskasvanud puuga. Sellise arengu protsessis moodustatakse kõigepealt seemnetest seemik, mis 2-3 aasta jooksul muutub nooreks puuks, kasvab mitu aastat kõrguseks.
Edasise paljunemise tagamiseks moodustatakse männipuule igal aastal õietolmu ja seemne primordiaga koonused. Tolmeldamise tagajärjel toimub viljastamine, mis lõpeb uue osa seemnematerjali moodustumisega ja kogu männitsükkel kordub uuesti. Selle protsessi iga etappi kirjeldatakse üksikasjalikult artiklis hiljem.
Seemned
Männiseemned asuvad emaskoonuste sees ja valmivad pärast tolmeldamist 20 kuud. Nende abiga puu paljuneb.
Tähtis! Männi seemnematerjal säilib elujõuliselt 7 aastat. Ta kasvab kõige paremini mõõdukalt niiskel ja viljakal pinnasel.
Männiseemnete peamised omadused:
- olema ümardatud pikliku kujuga;
- jõuda läbimõõduga 4-5 mm;
- kaetud tiheda musta koorega;
- neil on „tiib” - kuni 2 cm pikkune membraani väljakasv.
Seemik
Pärast mullas idanemist valminud seemned idanevad kevadise kuumuse saabudes, andes uuele puule elu. Esiteks moodustatakse seemnest seemik.
Kas sa tead Mändide kõrgeim esindaja on Lamberti mänd. Need puud võivad ulatuda 70 meetri kõrguseks ja kasvada Ameerika Ühendriikides ja Kanadas.
Selle arenguetapid on loetletud allpool:
- Maasse sisenenud männiseeme imab aktiivselt vett ja paisub.
- Väline koor on rebenenud ja seemne alumises osas asuv juurepungas on suunatud maapinna poole.
- Embrüonaalne võrse hakkab pikenema. Selle tulemusel tõusevad selle ülaosas olevad idulehed mullapinnast kõrgemale.
- Seemnes järelejäänud toitainetevaru kulub täielikult noore seemiku kasvule ja arengule.
- Noorte nõelakujuliste lehtedega, mis on paigutatud spiraali, moodustatakse vertikaalne noor võrse.
- Pärast kaheaastaseks saamist võib seemiku võrsetel näha väikseid seemneteta helbeid. Nende siinustes moodustuvad lühenenud võrsed, millel kasvab kaks nõela. See struktuur on iseloomulik ka täiskasvanud männile.
Muhud
Kevadel moodustuvad täiskasvanud puul koonused: emane ja isane. Need erinevad üksteisest välimuse poolest ja sisaldavad spetsiaalseid organeid, mis tekitavad vaidlusi - sporangia. Siin toimub naiste ja meeste vaidluste moodustamine, võttes tulevikus osa viljastumisprotsessist. Allpool on esitatud iga männikäbide tüübi kirjeldus.
1 - koonusega haru ja mikrostrobilide kogum; 2 - noor muhk; 3 - küps muhk; 4 - seemned; 5 - noorte võrsetega haru.
Naised
Emaste männikäbide teine nimi on makrostrobilid. Nad kasvavad rühmades 2-3 tk. okste ülaosas või üksikult ja sisaldavad emaseid sporasid, mis jäävad pärast viljastamist sees, moodustades seemneid.
Emaste männikäbide üksikasjalik kirjeldus on esitatud allpool:
- Makrobi kuju on kooniline ja selle pikkus on umbes 3–7 cm.
- Igal koonusel on telg, mille ümber on kahte tüüpi skaalad - integraalne ja seeme. Neid nimetatakse megasporofüllideks ja need paiknevad spiraalis.
- Laia seemnehelveste (aluse lähedal) välispinnal on paar seemnealgmeid. Ülevalt on need kaetud väiksemate integraalkaaludega.
- Iga algseemne seemnepõrand koosneb nucellusest (megasporogenous koe) ja integumentary koe (integument).
- Seemnetaime ülaservas on mikropilt - väike auk, mis on mõeldud isase õietolmu läbimiseks.
- Esimese aasta jooksul värvitakse emaskoonused punaseks ja teisel aastal muutuvad nad roheliseks. Seemnete valmimise ja väljutamise ajaks muutuvad käbid pruuniks ja kukuvad puult maha.
Meeste oma
Isased käbid asuvad peamiselt noorte männivõrsete baasi lähedal ja neid nimetatakse strobiilideks. Nende sees on õietolmu, mida kasutatakse väetamiseks.
Tähtis! Mänd hakkab vilja kandma alates 15. eluaastast. Koonuste rikkalikku saaki täheldatakse iga 5–7 aasta tagant.
Isaskoonuste kirjeldus on esitatud allpool:
- isane strobil (mikrostrobil - tulistada sporangiaga) spikeleti kujul on värvitud kollaseks, selle mõõtmed on 8-12 mm.
- Isane koonus on telg, mille ümber mikrosporofüllid (spoori kandvad lehed) on paigutatud spiraali.
- Iga mikrosporofülli pinna alumises osas on paar spetsiaalset õietolmuga kambrit - mikrosporangia.
- Õietolmukambrid sisaldavad mikrospoori. Mitoosi (kaudse jagunemise) protsessi tagajärjel moodustavad nad õietolmu.
- Iga üksik õietolmu tera koosneb neljast rakust - vegetatiivsest, generatiivsest ja kahest primaarselt. Viimaseid on vaja eranditult vegetatiivsete ja generatiivsete rakkude arenguks, mistõttu nad kaovad pärast ressursist loobumist.
- Õietolmurakk sisaldab kahte membraani. Sisemine on peenem ja seda nimetatakse intinaks ning tihe väliskate täidab kaitsefunktsiooni ja seda nimetatakse eksinaks.
- Igas õietolmu terades on õhukotid. Need hõlbustavad õietolmu ülekandmist tuule poolt ja on tursed, mis on moodustatud kohtades, kus raku välimine osa on sisemusest eraldatud.
Tolmeldamine ja väetamine
Tolmeldamise protsess toimub mais. Samal ajal küpseb õietolm isaskoonuste mikrosporangias ja emaskoonuste skaalad avanevad laiaks, valmistudes seda vastu võtma.
Kas sa tead Pikimad nõelad on rabamännil. Selle puu nõelte pikkus võib ulatuda 45 cm-ni.
Tolmeldamise protsess koosneb järgmistest etappidest:
- Kui isaskoonuste õietolm on küps, lõhkeb mikrosporangia ja õietolmu terad vallanduvad välja.
- Tuul kannab kergesti õietolmu teri, mille tagajärjel langeb osa neist emaskäbide soomuste vahele.
- Naissoost koonuse mikropillist eraldub spetsiaalne kleepuv vedelik. Kaalude vahelt kinni püütud õietolmuterad kleepuvad sellele ja vedeliku kuivamise tagajärjel tõmmatakse nucellusesse.
- Mikrotiil sulgub ja kõik emaskoonuse kaalud sobivad tihedalt kokku. Suure tiheduse tagamiseks täidetakse makroskoobi pind vaiguga.
1 - naissoost koonus; 2 - kahe munarakuga seemneskaalad; 3 - mikrotiil; 4 - megaspoorid; 5 - nucellus ovule; 6 - üksus, üks voldik; 7 - perifeerset moodustav nucellus; 8 - arhegoonium; 9 - primaarne endosperm; 10 - isane koonus; 11 - kahe mikrosporangiaga mikrosporofüllum; 12 - anteridiaalne rakk; 13 - sifogeenne rakk, tuubi rakk; 14 - spermaraku tuum; 15 - raku jalgade tuum; 16 - tuubi rakk; 17 - seemne idud; 18 - primaarne endosperm; 19 - seemne koor; 20 - koonus, mille vanus on üks aasta; 21 - muhk, kelle vanus on kaks aastat.
Pärast seda, kui õietolmu terad on jõudnud nucellusse, algab vegetatiivse raku idanemisprotsess õietolmutoru moodustumisega. Sel juhul liigub generatiivne õietolmurakk vegetatiivse sisemuse sees ja kasvab ühe kalendriaasta jooksul aeglaselt nucelluseks.
Kõigi ettevalmistavate etappide kirjeldus ja väetamisprotsessi skeem on esitatud allpool:
- 30 päeva pärast tolmeldamist toimub nucelluse arhiivraku raku jagunemine.
- Moodustab 4 megaspoori, millest ainult üks jääb ellu ja asub mikropillist kõige suuremal kaugusel.
- Ülejäänud megaspoor hakkab kasvama 6 kuud pärast tolmeldamist. Veelgi enam, selle tuumade arv mitootilise lõhustumise tagajärjel suureneb 2000 ühikuni.
- 13 kuud pärast tolmeldamist moodustuvad megaspooride sees rakuseinad. Tekib tsütokinees - iga moodustatud tuum lokaliseeritakse eraldi rakus.
- Tsütokineesi tagajärjel moodustub spetsiaalne haploidne kude - endosperm. Veel 2 kuu pärast moodustuvad selle mikropile läheduses asuvatest rakkudest 2-3 arhegooniat, mille sees on üks emasloom.
- Endosperm ja arhegoonia moodustavad kasvu (naissoost gametofüüt). Selle moodustumise ajaks jõuab õietolmutoru nucelluseni ja tungib munaga ühte arheooniatesse.
- Õietolmutoru sees jagatakse generatiivne rakk steriilseks ja spermatogeenseks (keharakk).
- Keharakk jaguneb seemnerakkude paariks, mis koos õietolmu toruga moodustavad isase gametofüüdi.
- Õietolmutoru arhegooniumi tungimise tagajärjel raku sein hävitatakse. Sel juhul toimub viljastumine - üks seemnerakkudest ühendab munaraku ja moodustab tsügooti, teine aga sureb.
Tähtis! Tolmeldamise kestus sõltub ilmastikutingimustest. Piisava päikese koguse korral haihtub õietolm täielikult 3-4 päevaga ja vihma ajal võtab see protsess vähemalt nädala.
Emaskäbide valmimine
Pärast viljastamist algab emaskoonuse küpsemise protsess. See protsess lõpeb seemne moodustumisega ja kestab kuus kuud alates viljastamisest.
Koonuste valmimine koosneb järgmistest etappidest:
- Viljastatud zigoodi jagamise protsessis moodustub embrüo, millel on embrüonaalsed elundid - juur ja võrse. Viimaste tipus on väikesed idulehed, mis on tulevaste lehtede algeteks.
- Endospermi kasutatakse embrüo arenguks vajaliku toitainete membraanina.
- Toimub seemne välimise kesta moodustumine seemnetekke integreeruvast koest.
- Talve lõpus käbid avanevad ja seemned külvatakse vabalt laiali koos tuulega pikkade vahemaade taha.Küpsed käbid ilmuvad maapinnale.
Iga männi elu algab mullast tärganud väikesest seemnest. Pärast seda kasvab puu paljude aastate jooksul, moodustades igal aastal uusi koonuseid. Seemnete väetamise ja valmimise keeruline protsess kestab 20 kuud tolmeldamise hetkest, tagades männi edasise leviku lähiümbruses.