Класс Хвойные. Общая характеристика. Семейства Сосновые и Кипарисовые

Хвойные

Хво́йные (лат. Pinóphyta или Coníferae) — один из 13—14 отделов  царства растений, к которому относятся  сосудистые растения, семена которых  развиваются в шишках. Все современные  виды — древесные растения, преобладающее  большинство — деревья, хотя есть и кустарники. Типичные представители  — кедр, кипарис, пихта, можжевельник, лиственница, ель, сосна, секвойя, тис  и каури. Хвойные растения произрастают в диком виде почти во всех частях света. Часто они преобладают  над другими растениями, например, в таких биомах, как тайга. Хвойные  растения имеют неоценимое экономическое  значение, в основном в качестве лесоматериала и сырья для  производства бумаги. Древесина хвойных  относится к типу так называемых «мягких» пород. 

Таксономия и название 

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 Pinales парафилетичным, 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. 

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. Семейство Таксодиевые (Taxodiaceae) здесь  включено в семейство Кипарисовые (Cupressaceae), хотя продолжает часто встречаться  во многих источниках как отдельное  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  различно соотношение компонентов, возможно даже появление или исчезновение некоторых маркерных веществ  у отдельных видов (карен). 

Сосно́вые (лат. Pináceae) — семейство хвойных растений порядка Сосновые, или Хвойные (Pinales). К семейству относятся такие  известные роды, как сосна, ель, кедр, лиственница, пихта, тсуга. 

Описание 

Вечнозелёные (исключение — листопадные лиственница и  псевдолиственница) деревья, реже кустарники; смолистые и пахучие, однодомные. 

Кора гладкая, чешуйчатая либо бороздчатая. 

Боковые ветви хорошо развиты и схожи с длинными отростками, либо уменьшены до хорошо выраженных коротких отростков (лиственница, псевдолиственница, кедр), либо до карликовых отростков у сосен; веточки цилиндрической формы, иногда покрыты постоянной хвоей  либо черенками хвои; промежуток между  междоузлиями не превышает 1 см; почки  хорошо различимы. 

Корневая система  волокнистая либо древесная, не адаптированная, как правило, с эктэндотрофной микоризой. 

Листья (хвоя) простые, опадают по одному (пучками у сосен), по листорасположению очерёдные  и спиральные, но иногда сплетённые в основании, так что выглядят одно- или двухрядными (пучками); игловидные либо реже узколанцетные; бесчерешковые  либо расположены на коротком черешке. Хвоинки вырастают либо по одной (спирально) на длинных отростках, либо пучками на коротких; молодые листья (если присутствуют) растут на длинных  отростках. Листья имеют смоляные каналы. У большинства вечнозелёных родов  хвоя живёт 2—5 лет. Количество семядолей 2—15(24). 

Почки покрыты плотно прилегающими друг к другу тонкими  смолистыми чешуями. Генеративные почки  образуют мужские колоски, или шишки (микростробилы) и женские шишечки (мегастробилы). Микростробилы обычно малозаметны, располагаются на концах побегов, красные или жёлтые, их микроспорофиллы  мелкие, несут на нижней стороне  по два микроспорангия, содержащих пыльцу. Мегастробилы собраны в сложные  шишки, которые имеют ось с  сидящими на ней многочисленными  парами чешуй: кроющей и расположенной  в её пазухе семенной. Женские шишки  созревают ежегодно (у рода Сосна  — раз в два — три года), затем либо опадают, либо ещё долго  остаются на дереве; у некоторых  видов сосен не раскрываются при  созревании. 

Чешуи шишек накладываются  друг на друга, прицветники отсутствуют  почти по всей длине шишки; расположены  спирально. 

Семена по два  на каждую чешуйку, имеют удлинённое крыло (у некоторых видов сосен  крыло короткое либо рудиментарное); кожура отсутствует. 

Распространены преимущественно  в умеренном поясе Северного  полушария. 

Кипари́совые (лат. Cupressáceae) — семейство деревянистых растений порядка Хвойные.

Ботаническое описание 

Кипарисовые — пряморастущие  или стелющиеся ветвистые кустарники или деревья. 

Листья растений крестообразно противостоящие или  мутовчатые (по три, реже четыре). Молодые  листья игольчатые (опадают). 

Цветки одно-двудомные.

Мужские шишки 

Мужские цветочные  шишки мелкие, отдельно стоящие на коротких побегах. Тычинки супротивные  или мутовчатые с коротким черешком и широкой конечной чешуёй, пыльцевые зёрна свободные.

Женские шишки 

Женские цветочные  шишки перекрестно-парные или мутовчатые. Шишки деревянистые, с налегающими  друг на друга щитовидными чешуями, или косточковидные, иногда — шишкоягоды со сросшимися чешуями (у можжевельника и Arceuthos).

Семена 

Семена свободные  или связаны в ядро, крылатые и  бескрылые. Семядолей от двух до шести. 

Распространение 

Представителей семейства  можно встретить в Северном полушарии (особенно в Северной Америке и  Восточной Азии до Средиземноморья). Встречаются и в Южном полушарии.