Ялинки-голочки, наука і життя
ЯЛИНКИ-голочки
Н. Замятіна. Фото Н. Замятін і Н. Мологіной.
Хвойні - одні з найдавніших рослин, що населяють нашу планету. Геологічна історія їх налічує близько 370 млн років. У процесі такої довгої еволюції листя, або голки, хвойних зберегли особливості будови аж до деталей анатомічної структури. Вони не такі різноманітні, як листя квіткових рослин, проте розрізняються за формою, кольором і розміром, причому деякі зовсім не схожі на звичну для нас хвою.
Найпоширеніше хвойне дерево - знайома нам з раннього дитинства ялина. Хвоя ялин у вигляді одиночних хвоїнок виростає по всій поверхні гілки. Кожна хвоїнки зазвичай чотиригранна. Грані іноді не дуже помітні, хвоинки здаються майже плоскими, але завжди видно, що вони загострені на кінці. Виходить, що товста ялинова голка як би закінчується ще однією зовсім тонкої голочкою.
У перетині хвоїнки утворює неправильний ромб, завжди спрямований найбільшим кутом вниз. У цьому кутку знаходиться середня жилка листа. Така конструкція надає голок жорсткість - згадайте, які вони міцні і колючі. Відразу під зовнішнім шаром клітин хвоинки - епідермісом - розташовуються два шари клітин з дуже твердими оболонками, що додають голок ще більшу міцність.
Як і в інших хвойних, на листках-голках їли є воскова оболонка - кутикула. Саме у цих рослин кутикула найбільш товста. Особливою товщиною кутикули відрізняються канадські види ялин, хвоя яких має блакитний відтінок. У воскової оболонці розчиняються викидаються в атмосферу продукти згоряння автомобільного палива, саме тому хвойні погано ростуть в місті. Ялина здатна нарощувати товщину кутикули, і чим гірша екологічна ситуація, тим товщі воскова оболонка і тим яскравіше ялинки. Але при досягненні певної межі настає розпад кутикули, хвоя стає брудно-сірої, втрачає блиск і опадає.
Хвоя ялин різних видів сильно відрізняється одна від одної. Дуже короткі голки у ялини канадської - всього 1-1,5 см, до того ж шишки її пахнуть НЕ скипидаром, як у інших ялин, а чорною смородиною і утворюються навіть на найнижчих гілках; вони не перевищують в довжину 6 см і дозрівають в перший же рік.
У іншого добре відомого нам хвойного дерева - сосни гілки спочатку ростуть, як у ялини, тобто хвоинки розташовуються поодинці і по всій довжині пагона. На наступний рік в пазухах хвоїнок утворюються укорочені пагони, настільки крихітні, що ми зазвичай не звертаємо на них уваги. Листя-голки на цих пагонах виростають пучками від 2 до 50 хвоїнок в кожному, в залежності від виду. Сосни навіть ділять на групи по числу хвоїнок: 2-, 3- і 5 хвойні.
Найчисленніші - двуххвойние сосни. Ростуть вони в основному в Європі і Азії. До найбільш відомих двуххвойним відносяться повсюдно поширена вУкаіни сосна звичайна і зустрічається в Центральній Європі сосна Банкса. Хвоинки у сосни Банкса коротенькі, всього 2-4 см. Вони дуже жорсткі і настовбурчуються в різні боки, чому гілки здаються "розпатланим". До речі, сосні належить рекорд по довжині листя серед хвойних: північноамериканська болотна сосна має голки довжиною до 45 см.
Треххвойние сосни майже всі походять з Америки. Пятіхвойние - зустрічаються і серед європейських, і серед американських видів; вони зазвичай мають м'яку, довгу, тонку і майже неколюча хвою.
До пятіхвойним відноситься одна з найкрасивіших сосен - веймутова сосна. Хвоя на її тонких, довгих, злегка поникающих гілочках відмирає швидко, зберігаючись зазвичай лише на 10-15-сантиметрових кінчиках. В умовах середньої полосиУкаіни м'яка ніжна хвоя веймутової сосни доставляє дереву чимало неприємностей. З зростаючих в наших садах і парках хвойних саме це дерево більше всього подобається воронам. Його хвоя служить їм взимку джерелом вітамінів. В результаті навесні після танення снігу земля під Веймутова соснами буває покрита товстим шаром обірваних воронами гілок. Причому ворони обдирають ці хвойні не тільки в місті, а й в лісі.
П'ять хвоїнок має і сибірський кедр, який теж відноситься до сосен і називається сосною сибірської. До речі, в Підмосков'ї ворони охоче общипують і кедр сибірський, і корейську кедрову сосну, що відрізняється більш дрібними шишками.
У справжніх кедрів хвоинки теж розташовані в пучках на верхівках укорочених пагонів. Хвоїнок в пучку дуже багато, вони тонкі, прямі і порівняно короткі; ні у одного виду кедра вони не перевищують 5 см, а у кіпрського кедра досягають лише 1-2 см, через що все гілки виглядають як плюшеві стрічки.
Взимку багато хвойні продовжують випаровувати воду через хвою, але при промерзанні грунту або пошкодженні коренів вода в них не надходить. Дерева висихають, як білизна на вітрі, і гинуть. Модрина ж хвою на зиму скидає, і зимовий висихання їй не загрожує.
Листопад рятує модрини і в умовах великого міста: що накопичилися в хвої за літо шкідливі для дерева речовини восени видаляються разом з хвоєю, що дозволяє цим деревам жити там, де вони їли і сосни зазвичай гинуть. На відміну від сосен, у яких хвоя облітає разом з гілочкою, короткі пагони модрин не опадають, а протягом кількох років щорічно викидають нові пучки хвої. Взимку вони стирчать на дереві як бородавки.
Не зовсім звична для нас і хвоя ялиці. Більше 30 видів ялиць ростуть навколо Тихого океану на американському та азійському континентах. Це величезні, до 100 м заввишки, красиві дерева з гладкою корою і стирчать вгору шишками, розпадаються при дозріванні. Ялиця в середній полосеУкаіни в природі не зустрічається. Ялиця сибірська росте на північному сході європейської частини, на Уралі і в Сибіру, утворюючи темнохвойниє лісу. На Кавказі зустрічається ялиця Нормана, інші види ростуть на Далекому Сході.
Відрізнити ялицю від добре знайомої їли легко по одній-єдиній гілочці. У ялиці хвоя плоска і зовсім не колючий; вона утворює на гілці два добре помітних ряду, залишаючи вільною верхню частину. У більшості ялиць на нижньому боці хвоїнок є дві білі смужки, в яких розташовуються продихи. У бальзамічний ялиці ці смужки широкі, чому хвоинки здаються яскраво-білими. Існує дуже красива і незвичайна за зовнішнім виглядом ялиця, яка так і називається - одноколірна. Її хвоя з обох сторін сірувато-зелена. Хвоїнки розташовані рідко і досягають 6-7 см в довжину. Гілки цієї ялиці нагадують граблі. Після опадання листя на них залишаються плоскі рубці, тому самі гілки майже гладкі.
Ялиця, мабуть, саме ароматне дерево серед хвойних. Піхтова лапка - тонкі гілочки з хвоєю - цінна сировина для отримання ефірного масла, яке застосовується в медицині і косметиці і служить сировиною для отримання камфори.
Є ще одне, не надто знайоме жителям середньої смуги хвойна рослина - псевдотсуга. Зовні воно дивно схоже на ялина. Від їли відрізняється, перш за все, формою шишок. Шишки псевдотсуги утворюються не на кінцях молодих гілочок, а на пагонах минулого року і мають далеко виступаючі криють луски з довгими "хвостиками". Хвоя псевдотсуги розташовується по всій гілці, як у ялини.
Дуже дрібна, до 1-1,5 см, хвоя у справжньої тсуги. Красиві дерева тсуги зустрічаються в Північній Америці, Китаї, Японії, Індії. Голки у цієї рослини - плоскі, як у ялиці, нижня сторона хвоїнок з білими смужками, а частіше зовсім біла. Кінчик хвоинки круглий.
Довгі (до 3 см) вузькі листя-голки з двома жовтувато-зеленими смужками на нижньому боці і у тиса ягідного. Його листя живуть дуже довго, до 10 років і більше, і протягом усього життя накопичують отруйна речовина - Таксин. Чим старше хвоя, тим більше вона отруйна. Насіння тиса теж містять Таксин, але в дозрілої м'ясистої кровелькой плодів отруйних речовин немає, і птиці, наприклад чорні дрозди, охоче їх поїдають.
Подробиці для допитливих
У хвойних кожна голка майже повністю відтворює будову стебла. Зовнішній шар клітин хвоинки, своєрідну "кору", називають епідермісом. Зверху хвоїнки покриті восковою кутикулою. За епідермісом слід гиподерма, або подкожіца, - товстостінні клітини, які захищають листя від пошкоджень (у дерева гиподерме відповідала б деревина). У багатьох хвойних гиподерма дерев'яніє. "Дерев'яну" оболонку мають хвоинки їли, кедра і сосни. Особливо тверда гиподерма у пицундской сосни: верхні кути її хвоинки буквально "заброньовані" механічної тканиною, що дозволяє дуже довгою хвої абсолютно не згинатися.
За гіподермою розташована найважливіша тканину голки -паренхіма, її глибокі складки буквально нашпиговані зеленими кульками хлорофілу - хлоропластами. Саме в паренхімі відбувається фотосинтез. У паренхімі же розташовані смоляні ходи (смоляні ходи є не у всіх хвойних), їх дрібні клітинки виділяють смолу. Кожен смоляний хід, як водопровідна труба, оточений товстостінними клітинами механічної тканини. Ще ближче до центру голки розташовуються судинні волокнисті пучки, оточені "внутрішньої шкірою" - механічної тканиною ендодерми. За одревесневшей тканини - ксилеме - провідна вода йде від гілки до кінця хвоинки. За неодревесневшіе тканини - флоема - органічні речовини рухаються в зворотному напрямку. У провідному пучку є і своя паренхіма. Іноді вона зелена - працює на синтез, але частіше - одревесневшая, особливо в довгій хвої. В цьому випадку судинно-волокнистий пучок служить жорсткою віссю, яка не дозволяє Хвоїнки згинатися.
Устячка, через які дихають хвойні, зазвичай заховані глибоко під ендодермою, що дозволяє значно скоротити витрату води взимку на випаровування, а влітку - під час посухи.