Древесные цветковые растения. Размеры и рост деревьев

Древесные цветковые растения, хотя и кажутся совершенно непохожими на остальных представителей растительного мира Земли, на самом деле не образуют никакой отдельной ботанической категории.

Большинство из них принадлежит к типичным цветковым растениям (покрытосеменным), обладающим деревянистым стеблем. Все современные деревья, за исключением голосеменных, таких, как хвойные и гинкго, относятся к цветковым растениям, однодольным или двудольным.

Среди однодольных растений деревьев сравнительно немного, да и те в отличие от двудольных не образуют древесины. Наиболее известные из них-несколько сотен видов пальм, например, таких, как финиковая (Phoenix dactylifera) и кокосовая (Cocos nuciferа). Большинство же древесных видов принадлежат к двудольным и растут в тропических районах мира. Многие из них обладают ценной древесиной, в частности тик, черное и красное деревья. К числу наиболее обычных деревьев умеренного пояса относятся дуб, ясень, бук и береза. Они, как правило, образуют смешанные леса нередко с примесью и других видов, вроде каштана. Реже некоторые из них (например, черный бук [6] в Новой Зеландии) создают чистые одновидовые леса.

Древесные растения способны существовать в разных климатических условиях. Так, черный бук-близкий родственник обыкновенного северного бука - растет в южном полушарии в районах, где плодородные почвы и обильные осадки способствуют развитию джунглей.

Достигающий высоты 29 м, покрытый вечнозелеными мелкими (до 2 см в длину) листьями, черный бук образует здесь обширные леса. Телопея - эмблема Нового Южного Уэльса. Это невысокое растение с цветками, достигающими 10 см в длину, растет в западной части региона на кислых почвах полупустынь

Размеры и рост деревьев. Толщина деревьев определяется жизнедеятельностью слоя клеток, сплошным кольцом окружающего древесину ствола и называемого камбием [1]. Деление этих клеток, лежащих под корой, и обусловливает утолщение дерева: производимые камбием клетки быстро специализируются, превращаясь в элементы проводящей системы ствола, по которой вода и необходимые минеральные соли транспортируются к ветвям и листьям.

При утолщении деревьев умеренной зоны образуются годичные кольца новой древесины, реже они видны у тропических форм. Камбий [1] создает новые клетки ксилемы [2] и флоэмы [3]. Сердцевина [4] может быть мертвой; ее лучи [5] служат для передвижения питательных веществ в радиальных направлениях. Защищает все ткани корка [6].

Механическая прочность деревьев, обусловленная присутствием древесины, в конечном счете тоже является результатом преобразования клеток камбия. С возрастом стенки клеток проводящей воду ткани, называемой ксилемой, постепенно пропитываются лигнином - плотным веществом, химически родственным целлюлозе. Именно лигнин и определяет твердость и прочность стволов, помогающую деревьям держаться прямо. Этому же, разумеется, способствует и корневая система.

Деление клеток камбия в разных условиях идет неравномерно. В умеренном поясе летом деревья растут быстрее, чем осенью. В итоге слой древесины, наросшей за летние месяцы, выглядит на спилах более светлым кольцом. Благодаря этому возраст дерева легко определить подсчетом годичных колец. В тропиках ритм роста деревьев определяется чередованием сухого и влажного сезонов.

Покрывающая дерево пробка является продуктом деления клеток особой ткани-пробкового камбия. Этот защитный покров сильно варьирует по толщине и составу у разных видов. Так, пробка серебристой березы - тонкая и похожа на бумагу, тогда как у пробкового дуба — губчатая и очень толстая. У некоторых деревьев, растущих в саваннах, пробка устойчива даже против огня.

Листья и фотосинтез. Деревья, как и другие зеленые растения, создают необходимые им питательные вещества путем фотосинтеза. Листья деревьев чрезвычайно варьируют по величине и форме и могут быть простыми и сложными. В начале этого ряда можно было бы поставить мелкие простые листья березы, длина которых не превышает 5 см, а в конце-гигантские листья каучуконосного фикуса, достигающие 30 см в длину.

Жизнь каждого листа на дереве ограниченна, ее продолжительность зависит от климатических факторов. У многих деревьев умеренного пояса листва сбрасывается каждую осень и вновь появляется весенней порой [4]. Такие деревья называют листопадными. В противоположность этому у вечнозеленых деревьев листья отмирают и заменяются без определенного порядка новыми каждые два-три года. Большинство тропических деревьев-вечнозеленые, но те, что подвержены воздействию засушливого сезона, часто тоже оказываются листопадными.

Гормон ауксин [1] образуется в листьях. Когда лист стареет, синтез ауксина замедляется и в основании черешка образуется отделительный слой [2]. Лист отпадает от стебля [3], а пучки проводящих тканей зарубцовываются [4]

У древесных пород умеренного пояса цветки обычно малозаметны, нередко до такой степени, что неспециалисту вообще кажется, будто эти деревья не цветут. Отсутствие цветочного великолепия у таких деревьев объясняется тем, что они опыляются ветром и им не нужно привлекать живых опылителей - насекомых. Те же древесные растения, которые опыляются насекомыми (например, многие кустарники, лианы и тропические деревья), обычно обладают крупными, ярко окрашенными и часто сильно пахнущими цветками [7, 8].

Пассифлора-древесное растение, лазящее с помощью тонких закрученных усиков [1]. Некоторые виды дают крупные съедобные плоды [2]

Вьющаяся жимолость оплетает своим стеблем растение-хозяина, оставляя на его ветвях спиральные следы. Иногда жимолость способна задушить растение-хозяина, препятствуя движению в нем питательных веществ. Цветки вьющейся жимолости имеют тычинки и пестики и опыляются насекомыми

Итог успешного опыления-плоды дерева; они столь же разнообразны, что и цветки. В качестве примера можно сослаться на крылатые плоды клена и ясеня, огромные «орехи» ряда тропических деревьев, например кокосовой пальмы, сочные плоды яблонь и слив, похожие на бобы гороха плоды акаций и ракитника.

Будущее древесных цветковых растений. Распространение древесных цветковых растений по нашей планете многократно менялось со времени их появления. Анализ пыльцы показывает, что в доледниковую эпоху европейские лесные массивы состояли не только из знакомых нам современных древесных пород, но и из видов, считающихся теперь экзотическими, например магнолий и рододендронов. Если бы человек не уничтожал леса, они бы еще покрывали огромные пространства на земном шаре. Но лишь в последние годы человечество стало принимать меры по сохранению деревьев в умеренном поясе Земли.

В дереве постоянно перемещаются растворы веществ [1]. Синтезируемые в листьях вещества идут по флоэме [2]. Минеральные соли [3] поднимаются из корней по ксилеме [4]. Рост осуществляется на верхушках побегов, корней [5] и в камбиальном слое [6].