Le pin sylvestre est l'un des représentants les plus célèbres des gymnospermes. Il existe un grand nombre d'espèces différentes de cet arbre, que l'on trouve principalement en Russie, en Europe et en Amérique du Nord, et le cycle de vie du pin se compose de plusieurs phases. Les caractéristiques botaniques détaillées de l'arbre et une description de toutes les étapes de son développement sont présentées plus loin dans l'article.
Description biologique du pin
Le pin appartient au royaume de la plante, au département des conifères et à la famille des pins. Il a un arôme caractéristique et est un arbre à feuilles persistantes qui pousse particulièrement activement en hauteur pendant un siècle.
Tu sais Le bois de pin n'est pas utilisé uniquement dans l'industrie du bois. Un substitut du cuir véritable et de la soie artificielle en est également fabriqué.
Description botanique du pin:
- L'arbre atteint une hauteur de 35–40 m, mais certains spécimens peuvent atteindre jusqu'à 50 m.
- Les racines de pin sont ductiles. Dans un sol sec, ils peuvent pénétrer dans le sol jusqu'à une profondeur de 8 m, et dans des conditions de forte humidité, ils sont parallèles à la surface de la terre dans un rayon de 10 m du tronc d'arbre.
- Le tronc de pin direct a un diamètre de 0,6 à 1,2 m et sa partie supérieure est ramifiée.
- La surface de la partie inférieure du tronc est recouverte d'écorce brune avec de petites fissures. Au sommet de l'arbre, l'écorce est plus fine et teintée.
- Les branches de pin forment une couronne épaisse en forme de cône.
- Les pousses latérales de l'arbre sont densément parsemées d'aiguilles vertes pointues, qui remplacent les feuilles. Ils sont denses et ont une longueur allant jusqu'à 7 cm et sont disposés par paires.
- Le pin est un mûrissement en morceaux la deuxième année après l'émergence. Il a la forme d'un cône, dont le diamètre est d'environ 2 à 4 cm.
Étapes du cycle de vie
Chaque pin passe par un cycle de vie complet, qui commence par des graines et se termine par un arbre adulte. Dans le processus d'un tel développement, un semis est d'abord formé à partir de graines, qui en 2-3 ans deviennent un jeune arbre, qui grandit pendant de nombreuses années.
Pour assurer une reproduction ultérieure, des cônes contenant du pollen et des primordiums de graines sont formés chaque année sur un pin. À la suite de la pollinisation, la fertilisation se produit, ce qui se termine par la formation d'une nouvelle portion de matériel de semence et le cycle entier du pin se répète à nouveau. Chaque étape de ce processus est décrite en détail plus loin dans l'article.
Graines
Les graines de pin sont à l'intérieur des cônes femelles et mûrissent pendant 20 mois après la pollinisation. Avec leur aide, l'arbre se reproduit.
Important! Le matériel de semence de pin reste viable pendant 7 ans. Il pousse mieux sur un sol modérément humide et fertile.
Les principales caractéristiques des graines de pin:
- ont une forme allongée arrondie;
- atteindre un diamètre de 4 à 5 mm;
- recouvert d'une coquille noire dense;
- ont une «aile» - excroissance membraneuse jusqu'à 2 cm de long.
Semis
Une fois dans le sol, les graines mûries germent avec l'arrivée de la chaleur printanière, donnant vie à un nouvel arbre. Tout d'abord, un semis est formé à partir de la graine.
Tu sais Le plus grand représentant des pins est le pin Lambert. Ces arbres peuvent atteindre une hauteur de 70 m et pousser aux États-Unis et au Canada.
Les étapes de son développement sont répertoriées ci-dessous:
- La graine de pin qui est entrée dans le sol absorbe activement l'eau et gonfle.
- La peau externe est déchirée et le bourgeon racinaire situé sur la partie inférieure de la graine est dirigé vers le sol.
- La pousse embryonnaire commence à s'allonger. En conséquence, les cotylédons situés à son sommet s'élèvent au-dessus de la surface du sol.
- L'apport restant de nutriments dans la graine est entièrement consacré à la croissance et au développement du jeune plant.
- Une jeune pousse verticale est formée de jeunes feuilles en forme d'aiguille disposées en spirale.
- Après avoir atteint l'âge de deux ans, de petits flocons sans pépins peuvent être vus sur les pousses des semis. Des pousses raccourcies se forment dans leurs sinus, sur lesquels poussent deux aiguilles. Cette structure est également caractéristique du pin adulte.
Bosses
Au printemps, les cônes se forment sur un arbre adulte: femelle et mâle. Ils diffèrent les uns des autres en apparence et contiennent des organes spéciaux qui provoquent des différends - les sporanges. Ici, la formation de différends féminins et masculins a lieu, participant au processus de fertilisation à l'avenir. Une description de chaque type de pommes de pin est présentée ci-dessous.
1 - une branche avec un cône et une collection de microstrobilles; 2 - une jeune bosse; 3 - bosse mature; 4 - graines; 5 - une branche avec de jeunes pousses.
Les femmes
Le deuxième nom des pommes de pin femelles est macrostrobils. Ils poussent en groupes de 2-3 pièces. dans la partie supérieure des branches ou individuellement et contiennent des spores femelles qui restent à l'intérieur après la fécondation, formant des graines.
Une description détaillée des pommes de pin femelles est présentée ci-dessous:
- La forme du macrobe est conique et sa longueur est d'environ 3 à 7 cm.
- Chaque cône a un axe autour duquel se trouvent des échelles de deux types - tégumentaire et graine. Ils sont appelés mégasporophylles et sont disposés en spirale.
- Sur la surface extérieure des larges flocons séminaux (près de la base) se trouve une paire de primordiums séminaux. D'en haut, ils sont couverts d'écailles tégumentaires plus petites.
- Chaque primordium de semence se compose de nucelles (tissu mégasporogène) et de tissu tégumentaire (tégument).
- Sur le bord supérieur du germe de semence se trouve un micropieu - un petit trou conçu pour laisser passer le pollen mâle.
- Au cours de la première année, les cônes femelles sont peints en rouge et la deuxième année, ils deviennent verts. Au moment de la maturation et de l'éjection des graines, les cônes deviennent bruns et tombent de l'arbre.
Hommes
Les cônes mâles sont situés principalement près de la base des jeunes pousses de pin et sont appelés strobiles. À l'intérieur, ils contiennent du pollen, qui est utilisé pour la fertilisation.
Important! Le pin commence à porter ses fruits dès l'âge de 15 ans. Des récoltes abondantes de cônes sont observées tous les 5 à 7 ans.
La description des cônes mâles est présentée ci-dessous:
- le strobil mâle (microstrobil - pousse avec sporanges) en forme d'épillet est peint en jaune, ses dimensions sont de 8-12 mm.
- Le cône mâle est l'axe autour duquel les microsporophylles (feuilles porteuses de spores) sont disposées en spirale.
- Sur la partie inférieure de la surface de chaque microsporophylle, il y a une paire de chambres spéciales avec pollen - microsporanges.
- Les chambres à pollen contiennent des microspores. À la suite du processus de mitose (division indirecte), ils forment du pollen.
- Chaque grain de pollen individuel se compose de quatre cellules - une végétative, générative et deux protales. Ces dernières sont nécessaires exclusivement au développement des cellules végétatives et génératives, elles disparaissent donc après avoir abandonné leur ressource.
- Une cellule pollinique contient deux membranes. L'intérieur est plus subtil et s'appelle intina, et la couverture externe dense remplit une fonction protectrice et s'appelle exina.
- Chaque grain de pollen a des sacs d'air. Ils facilitent le transfert de pollen par le vent et sont des gonflements formés dans des endroits où l'exin de la cellule est séparée de l'intina.
Pollinisation et fertilisation
Le processus de pollinisation a lieu en mai. Dans le même temps, le pollen mûrit dans les microsporanges des cônes mâles et les écailles des cônes femelles s'ouvrent largement, se préparant à l'accepter.
Tu sais Les aiguilles les plus longues sont en pin des marais. La longueur des aiguilles de cet arbre peut atteindre 45 cm.
Le processus de pollinisation comprend les étapes suivantes:
- Lorsque le pollen des cônes mâles est mûr, les microsporanges éclatent et les grains de pollen se répandent.
- Le vent transporte facilement les grains de pollen, ce qui fait que certains d'entre eux tombent entre les écailles des cônes femelles.
- Un liquide collant spécial est libéré du micropieu du cône femelle. Les grains de pollen pris entre les écailles y adhèrent et sont attirés dans le nucelle à la suite du séchage du liquide.
- Le micropieu se ferme et toutes les écailles du cône femelle s'emboîtent parfaitement. Pour garantir une étanchéité élevée, la surface du macroscope est remplie de résine.
1 - cône femelle; 2 - écailles de graines avec deux ovules; 3 - micropieux; 4 - mégaspores; 5 - ovule du nucelle; 6 - tégument, une notice; 7 - nucelle formant un péri-sperme; 8 - archégonium; 9 - endosperme primaire; 10 - cône mâle; 11 - microsporophyllum avec deux microsporanges; 12 - cellule antéridiale; 13 - cellule siphonogène, cellule tubulaire; 14 - noyau de spermatozoïdes; 15 - le noyau des jambes cellulaires; Cellule à 16 tubes; 17 - germe de graines; 18 - endosperme primaire; 19 - écorces de graines; 20 - cône, dont l'âge est d'un an; 21 - une bosse, dont l'âge est de deux ans.
Après que les grains de pollen ont touché le nucelle, le processus de germination de la cellule végétative commence par la formation d'un tube pollinique. Dans ce cas, la cellule pollinique générative se déplace à l'intérieur de la cellule végétative et se développe lentement en nucelle pendant une année civile.
Une description de toutes les étapes préparatoires, ainsi que le schéma du processus de fertilisation sont présentés ci-dessous:
- 30 jours après la pollinisation, la division de la cellule archesporiale du nucelle se produit.
- 4 mégaspores se forment, dont une seule survit, situées à la plus grande distance du micropieu.
- La mégaspore restante commence à croître 6 mois après la pollinisation. De plus, le nombre de ses noyaux à la suite de la fission mitotique augmente à 2000 pièces.
- 13 mois après la pollinisation, des parois cellulaires se forment à l'intérieur des mégaspores. La cytokinèse se produit - chacun des noyaux formés est localisé dans une cellule distincte.
- À la suite de la cytokinèse, un tissu haploïde spécial est formé - l'endosperme. Après 2 mois supplémentaires, à partir de ses cellules situées près de la micropile, 2-3 archégones se forment, qui contiennent un œuf femelle à l'intérieur.
- L'endosperme et les archégones forment une croissance (gamétophyte femelle). Au moment de sa formation, le tube pollinique atteint le nucelle et pénètre dans l'une des archéonias avec l'œuf.
- À l'intérieur du tube pollinique, la cellule génératrice est divisée en stérile et spermatogène (cellule corporelle).
- La cellule corporelle est divisée en une paire de spermatozoïdes qui, avec le tube pollinique, forment un gamétophyte mâle.
- À la suite de la pénétration du tube pollinique dans les archégones, la paroi cellulaire est détruite. Dans ce cas, la fécondation se produit - l'un des spermatozoïdes se combine avec l'ovule et forme un zygote, et le second meurt.
Important! La durée du processus de pollinisation dépend des conditions météorologiques. Avec une quantité suffisante de soleil, le pollen se disperse complètement en 3-4 jours, et pendant la pluie, ce processus prend au moins une semaine.
Maturation des cônes femelles
Après la fécondation, le processus de maturation du cône femelle commence. Ce processus se termine par la formation de la graine et dure six mois à partir du moment de la fécondation.
La maturation des cônes comprend les étapes suivantes:
- En train de diviser le zygote fécondé, un embryon est formé qui a des organes embryonnaires - la racine et la pousse. Au sommet de ces derniers se trouvent de petits cotylédons, qui sont les rudiments des futures feuilles.
- L'endosperme est utilisé comme membrane nutritive nécessaire au développement de l'embryon.
- La formation de l'enveloppe extérieure de la graine à partir du tissu tégumentaire du germe de semence se produit.
- À la fin de l'hiver, les cônes s'ouvrent et les graines sont semées librement, s'étalant sur de longues distances avec le vent, les cônes mûrs se détachent au sol.
La vie de chaque pin commence à partir d'une petite graine germée dans le sol. Après cela, l'arbre se développe sur de nombreuses années, formant annuellement de nouvelles portions de cônes. Le processus complexe de fertilisation et de maturation des graines dure 20 mois à partir du moment de la pollinisation, assurant ainsi la propagation du pin dans les environs.