Borovice je světlomilná rostlina, jejíž vzhled závisí na podmínkách pěstování. V hustém lese jsou borovice rovné, štíhlé, s hladkým kmenem, dosahující výšky 35-40 m. Průhledná korunka je umístěna úplně nahoře.
Spodní postranní větve nesnášejí stín a brzy odumírají. Na otevřených plochách mají borovice rozložitou korunu. Borové lesy se nacházejí v široké škále podmínek, včetně písčitých půd, bažin, křídových hor a holých skal.
Borovicová struktura
Kořenový systém borovice tyčinkovité, velmi dobře vyvinuté. Kromě dlouhých kořenů, hlavních nebo bočních, existují krátké malé a silně větvené postranní, obvykle s mykorhizou. Neexistují žádné vedlejší kořeny. Tvar kořenového systému závisí na typu půdy. Na písku tedy borovice kromě hluboce zakořeněných kořenů vyrůstají četné povrchové kořeny. V bažinách má jen povrchové kořeny.
kmen borovice má tenkou kůru a masivní dřevo složené z tracheid. Ve dřevě je velmi málo parenchymu. Nachází se kolem pryskyřičných průchodů – protáhlých mezibuněčných prostorů ve formě kanálků naplněných éterickými oleji, pryskyřicí a balzámem. Všechny tyto látky jsou vylučovány jednovrstvými epiteliálními buňkami vystýlajícími pryskyřičný kanálek.
V kmenech borovic jsou dobře patrné letokruhy dřevin. Vznikají, stejně jako u kvetoucích rostlin, v důsledku sezónní periodicity aktivity kambia.
Borové listy – modrozelené jehlice (jehlice) – žijí 2-3 roky. Jsou umístěny v párech na mladých větvích. Povrch jehlic je pokryt silnou vrstvou kutikuly, pod kterou jsou malé epidermální buňky se značně zesílenými stěnami.
Průduchy jsou ponořeny do prohlubní vyplněných voskovými zrnky. Toto uspořádání průduchů je zařízení pro snížení odpařování vody. Díky tomu v zimě borovice za přítomnosti jehličí odpaří desítkykrát méně vody než holé krytosemenné rostliny.
Brzy na jaře se na větvích borovice objevují nové výhonky ze zimujících pupenů. Existují dva typy výhonků:
- Protáhlé, pokryté nahnědlými šupinami;
- sedící v paždí těchto šupin jsou zkrácené, nesoucí dvě jehlice.
Mladé jehlice nových výhonků jsou měkké a jasně zelené barvy. V druhé polovině léta se na koncích výhonků vytvářejí pupeny, spolehlivě chráněné tenkými šupinami těsně přiléhajícími k sobě, pokrytými vrstvou pryskyřice. Jedná se o přezimující pupeny.
Množení borovice. Kuželová struktura
Borovice se množí semeny. Tvorba semen začíná ve věku 30-40 let. Do této doby se na stromech tvoří dva typy kuželů:
Načervenalé samičí šišky rostou na vrcholcích letošních výhonů koncem jara. Na ose takového kužele jsou 2 typy stupnic:
- Vnější – krycí;
- vnitřní – semeno.
Na základně semenné stupnice jsou dvě otevřená vajíčka (ovules) s pylovými průchody na vrcholu. Uvnitř každého vajíčka se z makrospory po meióze vytvoří haploidní ženský prothallus se dvěma archegoniemi. Každé archegonium obsahuje velkou vaječnou buňku a 2-4 malé krční buňky.
Mužské šišky, dozrávající na vrcholcích loňských výhonů, mají také osu se šupinatými listy. Každý list má na spodní straně dvě mikrosporangia, ve kterých dozrávají mikrospory – pylová zrna.
Opeření
Borovice, stejně jako všechny nahosemenné rostliny, je opylována větrem. Koncem jara nebo začátkem léta se šupiny semen samičích šišek poněkud oddalují. Velké množství pylu přinášeného větrem padá mezi semenné šupiny a je zadržováno rozšířeními pylovodu vajíčka. Do této doby nebo o něco dříve se na povrch pylovodu uvolní kapka tekutiny, která smáčí pylová zrna a nasává je do vajíčka po dobu asi 10 minut.
Po opylení se šupiny semen přiblíží k sobě a zůstanou pevně stlačené, dokud semena nedozrají. U borovice uplyne mezi opylením a oplodněním 12-14 měsíců. Hnojení začíná vyklíčením pylové láčky, která se pomalu pohybuje směrem k vajíčku. K fúzi ženských a mužských jader také dochází velmi pomalu.
U nahosemenných se tedy samčí buňky díky přítomnosti pylové láčky dostanou do ženských buněk a nevyžadují vodu, což je důležitá adaptace na život na souši.
Tvorba, zrání a klíčení semen borovice
Po vytvoření diploidního jádra zygoty začíná vývoj embrya a tvorba semene. Z oplodněného vajíčka se vyvine semenné embryo, které se skládá z kořene, stonku, několika děložních listů (15-12) a pupenu, obal semene se tvoří ze skořápky vajíčka.
Semena dozrávají na konci druhého léta po opylení nebo na začátku podzimu. Jak samičí šiška dospívá, velmi roste, mění se z červené na zelenou a poté hnědou. V zimě nebo brzy na jaře se šupiny zralé hnědé šišky otevřou, semena vybavená křidélky se vysypou a jsou unášena větrem. K tomu dochází 1,5 roku po opylení.
Semena borovice klíčí na jakékoli půdě: písčité, kamenité, bažinaté, dokonce i na holých skalách. Mladé sazenice vydrží mrazy a nedostatek vláhy, ale hynou ve stínu. Borovice rostou rychle, ročně se zvětší o 30-40 cm. Počínaje druhým rokem života strom každoročně tvoří přeslen větví. Podle počtu přeslenů můžete vypočítat, jak stará je borovice.
Prvními semennými rostlinami byly dnes již vyhynulé semenné kapradiny, které daly vzniknout nahosemenným rostlinám. Nahosemenné rostliny jsou prastaré semenné rostliny na cestě biologického pokroku. Objevily se na Zemi před více než 350 miliony let, dlouho před objevením krytosemenných rostlin. Vědci se domnívají, že nahosemenné rostliny pocházejí ze starověkých heterosporózních semenných kapradin, které dodnes nepřežily. Otisky semenných kapradin se nacházejí v hlubokých vrstvách zemské kůry.
Struktura borové větve
Struktura samičí šišky
Na jaře jsou na vrcholcích mladých výhonků vidět malé načervenalé šišky. To jsou ženské hrbolky. Samičí kužel se skládá z osy nebo tyče, na které jsou umístěny váhy. Na šupinách ženských šišek, nechráněné, jakoby nahé (odtud název – gymnospermy), vajíčka leží, v každém z nich se tvoří vajíčko.
Struktura samičí šišky
Struktura samčí šišky
Na stejných větvích, na kterých se nacházejí samičí, jsou také samčí šištice. Nejsou umístěny v horní části mladého výhonku, ale na jejich základně. Samčí šištice jsou malé, oválné, žluté a shromážděné v úzkých skupinách.
Struktura samčí šišky
Každý samčí kužel se skládá z osy, na které jsou také umístěny váhy. Na spodní straně každé šupiny jsou dva pylové váčky, ve kterých dozrává pyl – soubor prachových částic, ve kterých se později tvoří samčí reprodukční buňky – spermie.
Struktura zralé borové šišky
K hnojení v borovicích dochází rok poté, co pyl zasáhne samičí šištice. A semena vypadnou po dalších šesti měsících, na konci zimy. Do této doby zralý samičí kužel zhnědne a dosahuje 4-6 cm.
Struktura zralé borové šišky
Když se šupiny zralé samičí šišky oddělí, je jasné, že semena leží v párech na horní straně šupin, u jejich základny. Semena leží otevřená, holá. Každé semínko borovice je opatřeno průhledným fóliovým křídlem, které zajišťuje jeho přenos větrem.
Proces opylování a oplodnění v borovici. (Vývojový cyklus)
Rozmnožování: pohlavní – semeny.
Reprodukce probíhá ve dvou fázích: proces opylení a proces oplodnění.
Cyklus vývoje gymnospermu
Proces opylování
- Pyl se usazuje na vajíčkách samičí šišky.
- Pyl proniká do vajíčka pylovým kanálkem.
- Šupiny se uzavřou a slepí se pryskyřicí.
- Příprava na hnojení.
- Když pyl klíčí, tvoří spermie a pylové láčky.
proces hnojení
K oplodnění dochází ve vajíčku 12 měsíců po opylení.
- Spermie se spojí s vajíčkem, což má za následek vznik zygota.
- Vyvíjí se ze zygoty plod.
- Z celé vajíčka – semena.
Šiška roste a postupně se lignifikuje, její barva se stává hnědou. Příští zimu se šišky otevřou a semena se vysypou. Mohou zůstat dlouho v klidu a klíčit pouze v příznivých podmínkách.
Sazenice borovice vypadají velmi zvláštně, když právě vzešly ze semene. Jedná se o malé rostlinky, jejichž stonek je kratší než zápalka a ne silnější než obyčejná šicí jehla. Na vrcholu stonku je svazek velmi tenkých kotyledonových jehlic vyzařujících do všech stran. Borovice nemá jeden nebo dva z nich, jako kvetoucí rostliny, ale mnohem více – od 4 do 7.
Klíček semene borovice
Tak, rostliny patřící do divize Nahosemenné se od všech ostatních rostlin liší tím, že produkují semena. Vnitřní oplození, vývoj embrya uvnitř vajíčka a vzhled semene jsou hlavní biologické přednosti semenných rostlin, které jim daly možnost přizpůsobit se suchozemským podmínkám a dosáhnout vyššího vývoje než bezsemenné vyšší rostliny.
