Хвойные растения — это… Что такое Хвойные растения{q}

Таксономия и название

• Сосна.
• Кедр.
• Ель.
• Пихта.
• Лиственница.
• Секвойя.
• Кипарис.
• Можжевельник.
• Туя.

Название отдела — Pinophyta — соответствует правилам МКБН, согласно статье 16.1 которого название таксона растений рангом выше семейства формируется из названия типового семейства (в данном случае Pinaceae) или носит описательный характер (в данном случае — Coniferae, от лат. conus — шишка и ferro — носить, нести)[1]. Более старые и теперь не используемые названия — Coniferophyta и Coniferales.

В русском языке название отдела — Хвойные — происходит от слова «хвоя», хотя далеко не все представители имеют листья иглообразной формы. Также не совсем корректным являлось и более старое название, калька от Coniferae, «шишконосные» — поскольку не все хвойные растения имеют шишки.

В общем смысле хвойные эквивалентны голосеменным растениям, особенно в тех областях с умеренным климатом, где обычно только они и могут встречаться из голосеменных растений. Тем не менее, это две различающихся группы. Хвойные растения — самые распространенные и имеющие наибольшее экономическое значение представители голосеменных, однако, они представляют собой лишь одну из четырёх подгрупп растений.

Отдел хвойных растений состоит всего из одного класса — Pinopsida, который включает как все вымершие, так и все существующие таксоны. Раньше чаще всего происходило деление класса Pinopsida на два порядка — тисовые (Taxales) и собственно хвойные (Pinales), однако последние исследования последовательностей ДНК доказали, что такое деление делает порядок Pinalesпарафилетичным, поэтому порядок Тисовые был включён в состав Pinales.

Более аккуратным делением было бы деление класса на три порядка: Pinales, включающего только семейство хвойных (Pinaceae); Araucariales, включающего Араукариевые (Araucariaceae) и Подокарповые (Podocarpaceae); Cupressales, включающего все остальные семейства, в том числе и Тисовые (Taxaceae). Однако, нет достаточных оснований для такого деления, поскольку большинство учёных предпочитает сохранять все семейства внутри единственного порядка Pinales.

Филогения Pinophyta, основанная на кладистическом анализе молекулярных данных. По результатам A. Farjon and C. J. Quinn {amp}amp; R. A. Price in the Proceedings of the Fourth International Conifer Conference, Acta Horticulturae 615 (2003)

В настоящее время в классе хвойных рассматриваются от 6 до 8 семейств с общим количеством родов 65—70 и 600—650 видов. Семь наиболее различающихся семейств связаны в таблице вверху справа. В других интерпретациях головчатотисовые (Cephalotaxaceae) могут быть включены в состав тисовых (Taxaceae), а в некоторых работах дополнительно выделяют Phyllocladaceae как отличающееся от подокарповых семейство.

Определённую роль в построении филогенетического дерева хвойных играют биохимические исследования. Так, состав эфирных масел хвойных в целом достаточно близок (терпены и небольшое количество окисленных терпеноидов), но существенно раздично соотношение компонентов, возможно даже появление или исчезновение некоторых маркерных веществ у отдельных видов (карен).

Характеристика хвойных растений

К этому классу относится около 600 видов. Некоторые из них широко распространены, другие же встречаются довольно редко. Назвали так эти растения потому, что листья почти у всех из них видоизменены в иглы, называемые хвоей. А в ботанике их относят к классу голосеменных. Все они характеризуются тем, что семена развиваются у них в шишках. Чем же еще класс хвойных растений отличается от остальных{q}

• Это самые древние представители растительного царства. Остатки их находят в пластах, принадлежащих каменноугольному периоду. Причем распространены они были тогда даже за северным полярным кругом.
• Почти все современные хвойные – это деревья. И строение их также отличается от всех остальных. Они имеют один ствол с отходящими от него в разные стороны побегами.

• Многие представители хвойных растений – долгожители. Сейчас существует сосна североамериканская, возраст которой почти пять тысяч лет, а мамонтовое дерево живет около 3000 лет.
• По размерам хвойные растения также относятся к рекордсменам. Самое высокое дерево в мире – это секвойя. Ее высота может достигать более 110 метров. Толщина ствола у хвойных также поражает своими размерами: у мексиканского болотного кипариса и мамонтового дерева она доходит до 12-16 метров.
• К особенностям всех хвойных относится также наличие смолы в их древесине. Она густая, обладает сильным запахом и целебными свойствами.
• Все представители хвойных так или иначе используются человеком и являются одними из самых нужных растений на Земле.

Происхождение

Хвойные являются древней группой, их ископаемые останки встречаются на протяжении порядка 300 млн лет, начиная с позднего каменноугольного периодапалеозойской эры. Более современные роды появляются в ископаемых отложениях возрастом 60—120 млн лет. Другие представители теперь уже вымерших классов и отрядов встречаются в ископаемом виде с поздней палеозойской и мезозойской эры.

Ископаемые хвойные растения были довольно разнообразны, наибольшее отличие от современных представителей этого отряда было у некоторых травянистых хвойных видов, не имеющих древесных волокон. Большинство ископаемых отрядов хвойных и хвойноподобных растений относится к кордиатовым (Cordaitales), войновскиевым (Vojnovskyales), вольциевым (Voltziales) и к отряду чекановскиевых (Czekanowskiales, впрочем, скорее более относящемуся к отделу Ginkgophyta).

Внешний вид

В основном к этому классу относятся деревья, но есть и древовидные кустарники. Почти все хвойные растения вечнозеленые, только некоторые менее распространенные виды сбрасывают листья. Отличить представителей этого класса от остальных довольно легко по особому строению листьев. Почти все из них изменены в хвою – игловидные побеги или плоские чешуйки.

Они имеют небольшую поверхность и испаряют мало воды. Это дает возможность таким растениям зимой не сбрасывать листья. Кроме того, особенности географического распространения хвойных объясняют другие особенности их листьев. Они расположены на ветвях по спирали и имеют темно-зеленый цвет. Это дает им возможность улавливать рассеянный солнечный свет, ведь растут хвойные в основном в северных и умеренных широтах.

Морфология

Все современный хвойные — деревянистые растения, большинство — деревья, в основном с одним прямым стволом с боковыми ветвями и выделенным доминированием верхушки. Размеры взрослого дерева меняются от меньше чем метр до более 100 метров в высоту. Самое высокое дерево, самое толстое, самое большое и самое старое — все представители хвойных растений.

Самое высокое дерево — Секвойя вечнозелёная (Sequoia sempervirens) с высотой 115,2 метра. Самое большое — Секвойядендрон гигантский (Sequoiadendron giganteum), объем — 1486,9 м³. Самое толстое, имеющее наибольший диаметр ствола дерево — Таксодиум мексиканский (Taxodium mucronatum), 11,42 метра в диаметре. Самое старое дерево — Сосна долговечная (Pinus longaeva), 4700 лет.

Листва

Cupressaceae

: чешуйчатые листья кипарисовика горохоплодного (

Chamaecyparis pisifera

)

Листья многих хвойных растений — длинные тонкие иголки; другие же, включая кипарисовые и некоторые подокарповые, имеют плоские, чешуйкообразные листья. Некоторые, особенно Агатис из араукариевых и Нагейя из подокарповых, имеют широкие плоские листья в виде полосок. У большинства хвойных листья расположены по спирали, исключение — большинство кипарисовых и один род из подокарповых, у которых листья имеют супротивное расположение.

У многих видов со спиральным расположением листья перекручены у основания, обеспечивая им максимальную освещённость. Размер листьев от 2 мм у многих чешуелистных видов до 400 мм в длину у хвои некоторых сосен (например, у сосны Энгельмана, Pinus engelmannii). Цвет листьев часто тёмно-зелёный, что помогает усвоить максимум световой энергии слабых солнечных лучей в высоких широтах или в тени от других деревьев.

Листья хвойных растений из более жарких регионов с высоким уровнем солнечного света (например, Сосна турецкая Pinus brutia) часто имеют желтовато-зелёный оттенок, тогда как у других (например, Ель голубая Picea pungens) они покрыты очень мощным матово-восковым налётом, защищающем их от ультрафиолета.

Особый интерес представляют устьица хвойных, изучением которых занимаются преимущественно палеоботаники. Большинство родов отличается характерными особенностями строения устьичного аппарата, благодаря чему даже по небольшому фрагменту листа можно в большинстве случаев довольно точно определить род хвойного.

В преобладающем большинстве родов растения являются вечнозелёными, листья обычно остаются на растении несколько (от 2-х до 40) лет, однако существует 5 родов, сбрасывающих листья осенью и зимующих голыми: лиственница (Larix), псевдолиственница (Pseudolarix), глиптостробус (Glyptostrobus), метасеквойя (Metasequoia) и тис (Taxodium).

Ростки многих хвойных растений, включая большинство кипарисовых и род Pinus в семействе сосновых, на ранней стадии развития имеют листья, часто значительно отличающиеся от листьев взрослых растений.

Размножение

Распространение хвойных растений

В основном они растут при умеренном климате. Для их жизнедеятельности необходимо достаточное увлажнение почвы. Поэтому в северных и умеренных широтах распространены хвойные леса. Отдельные представители их встречаются даже близко с границей вечной мерзлоты. Дальнейшему их продвижению на север препятствует невозможность добывать воду в таких условиях. В теплых же широтах они встречаются только в горах, где не очень жарко.

https://www.youtube.com/watch{q}v=LRPbroymdOU

В основном все хвойные растения сосредоточены вблизи бассейна Тихого океана, где условия для них наиболее благоприятны. Большинство из них распространено в северном полушарии, но встречаются они также в Австралии, Новой Зеландии и Южной Америке. Можно сказать, что в каждом уголке Земного шара имеются хвойные растения.