Шишки хвойных деревьев: строение и виды¶

Шишка хвойных деревьев — это видоизменённый побег, орган размножения голосеменных растений класса Хвойные (Pinopsida), представляющий собой систему чешуй, расположенных на общей оси. Шишки выполняют две основные функции: в них формируются семязачатки (семяпочки) с последующим развитием семян, а также происходит их распространение. В отличие от цветковых растений, семена хвойных не заключены в плод, а лежат открыто на поверхности семенных чешуй, что и определило название отдела — Голосеменные.

¶Строение шишки

Шишка развивается из генеративной почки и состоит из центральной оси (стержня) и отходящих от неё чешуй. У большинства хвойных (сосна, ель, лиственница) различают два типа чешуй: кроющие (стерильные) и семенные (фертильные). Семенные чешуи несут на своей верхней поверхности по два семязачатка (у сосновых) или несколько (у кипарисовых). Кроющие чешуи выполняют защитную функцию и часто срастаются с семенными, образуя единую структуру.

Чешуи располагаются по спирали или мутовчато. У некоторых видов (например, у пихты) шишки при созревании распадаются прямо на дереве, освобождая семена, тогда как у сосны и ели они опадают целиком. Древеснеющие шишки характерны для сосновых; у можжевельника чешуи становятся мясистыми и срастаются, образуя так называемую шишкоягоду.

¶Микростробилы и мегастробилы

Хвойные — однодомные или двудомные растения. Мужские шишки (микростробилы) значительно мельче женских, обычно собраны в группы у основания побегов. Они состоят из микроспорофиллов, на которых развиваются пыльцевые мешки. Женские шишки (мегастробилы) крупнее, в начале развития имеют зелёный или красноватый цвет и состоят из семенных чешуй с семязачатками.

Опыление происходит ветром (анемофилия). Пыльца хвойных имеет воздушные мешки, облегчающие перенос на большие расстояния. После попадания пыльцы на семязачаток происходит её прорастание, и формируется пыльцевая трубка, по которой спермии достигают яйцеклетки. Оплодотворение у сосны происходит через 12–14 месяцев после опыления, а полное созревание семян длится до двух лет.

¶Виды шишек

Классификация шишек строится на морфологических признаках: форме, размере, плотности чешуй и способе их раскрытия.

¶По форме и размеру

• Цилиндрические — характерны для ели, лиственницы, пихты. Длина варьируется от 2–3 см (у ели обыкновенной) до 15–25 см (у пихты кавказской).
• Яйцевидные и шаровидные — свойственны сосне, кедру, кипарису. Шишки сосны обыкновенной достигают 7 см, кедровой сосны (сибирского кедра) — 13 см.
• Удлинённо-овальные — у псевдотсуги Мензиса, достигают 8–10 см.

¶По степени одревеснения

• Древеснеющие — чешуи становятся жёсткими, деревянистыми (сосна, ель, лиственница). Такие шишки после созревания раскрываются, освобождая семена, либо опадают нераскрытыми.
• Мясистые (шишкоягоды) — чешуи сочные, срастаются в единый плодоподобный орган (можжевельник, тис). Шишкоягоды имеют тёмно-синий или чёрный цвет и используются в пищу и медицине.

¶По способу раскрытия

• Раскрывающиеся — чешуи раздвигаются при высыхании (сосна, ель). У ели шишки после выпадения семян остаются висеть на дереве ещё несколько лет.
• Нераскрывающиеся — опадают целиком (кедровая сосна, пихта). У пихты шишки разрушаются на дереве, оставляя торчащий стержень.

¶Особенности отдельных родов

• Сосна (Pinus). Шишки состоят из плотно прижатых чешуй с утолщением на конце — щитком. Созревают на второй год. Семена часто снабжены крылышком для анемохории (распространения ветром).
• Ель (Picea). Шишки свисающие, цилиндрические, с тонкими кожистыми чешуями. Созревают в год цветения.
• Лиственница (Larix). Мелкие яйцевидные шишки, не опадают несколько лет. Семена мелкие, с крылом.
• Кедр (Pinus sibirica). Крупные шишки с толстыми одревесневшими чешуями, семена («кедровые орешки») без крыльев, распространяются кедровкой и другими животными.
• Можжевельник (Juniperus). Шишкоягоды с 1–10 семенами, созревают на второй-третий год. Используются как пряность и лекарственное сырьё.

¶Практическое значение

Шишки хвойных имеют хозяйственное значение. Семена сосны кедровой — ценный пищевой продукт, богатый маслами. Шишки хмеля, хотя и не относятся к хвойным, внешне схожи и используются в пивоварении, но ботанически являются соцветиями. Из молодых зелёных шишек сосны и ели готовят варенье и настои, применяемые в народной медицине как отхаркивающее и витаминное средство. Древесина шишек не используется промышленно, однако сами шишки служат топливом и материалом для поделок. В лесоводстве учитывается урожайность шишек для планирования сбора семян и восстановления лесов.

Шишки также выполняют экологическую роль: их семена составляют основу рациона многих птиц (клесты, дятлы) и млекопитающих (белки, бурундуки) в зимний период.

¶Источники

• Жизнь растений: в 6 т. Т. 4. Мхи, плауны, хвощи, папоротники, голосеменные растения / под ред. И. В. Грушвицкого и С. Г. Жилина. — М.: Просвещение, 1978.
• Ботаника: учебник для вузов / под ред. А. К. Тимонина. — М.: Академия, 2007.
• Флора СССР: в 30 т. / гл. ред. В. Л. Комаров. — М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1934–1964.