Ашық тұқымдылар, немесе қарағайлар бөлімі

Ашық тұқымдылар, немесе қарағайлар бөлімі

( Gymnospermatophyta, Pіnophyta)

Құрылысы. Спорофиттері негізінен ағаштар, сиректеу ағаштанған лианалар немесе бұталар. Шөптесін формалары жоқ. Бүйірінен бұтақтанады, сабағы моноподиальды өседі. Сабағы екінші рет қалыңдайды. Көптеген түрлерінің түтіктері жоқ, сүрегі тек трахеидтерден тұрады. Сүзгілі  түтіктерінің серіктік клеткалары болмайды. Бір түрлерінің жапырақтары үлкен, тілімделген; ал екіншілерінде олар ұсақ, тұтас, қабыршақ тәрізді, немесе ине тәрізді болып келеді. Көпшілігі мәңгілік жасыл өсімдіктер. Тамыр жүйесі кіндік тамырлы. Кіндік тамырында да, жанама тамырларында да микориза түзіледі. Ашық тұқымдылардың негізгі белгілерінің бірі сол, олардың тұқымбүрі, немесе тұқымбүршік болады. Тұқымбүрі дегеніміздің өзі мегаспорангий, ол ерекше қорғаныш қызметін атқаратын қабықша интегументтпен қапталған. Тұқымбүрлері мегаспорофилдерінде ашық орналасады, олардан ұрықтанғаннан кейін, дән пайда болады.

Классификациясы. 6 класс

- тұқымды папоротниктер, немесе лигноптеридопсид-тер (Lіgnopterіdopsіda);

- саговниктер немесе цикадопсидтер (Cycadopsіda);

- бенеттиттер немесе беннеттитопсидтер (Bennettі-topsіda);

- гнеталар немесе гнетопсидтер (Gnetopsіda);

- гинкголар немесе гинкгопсидтер (Gіnkgoopsіda);

- қылқан жапырақтылар немесе пинопсидтер (Pіnopsіda)

Тұқымды папоротниктер класы: калимматотека (Calymmatotheca), медуллоза (Medullosa), кейтония (Caytonіa), глоссоптерис (Glossopterіs).

    Саговниктер класы бір қатардан (Cycadales) тұрады, онда бір тұқымдас (Cycadaceae) бар.

    Бенеттиттар: Басқа ашық тұқымдылардан айырмашылығы сол, олардың стробилдері (шишки) қос жынысты болады. Бір қатардан тұрады (Bennettіtales), оған вилламсониялар (Wіllamsonіaceae) және беннеттиттер (Bennettіtaceae) тұқымдастары жатады. Вилламсониялар тұқымдасының аса кең таралған туыстарына вильламсония (Wіllamsonіa) және вильямсониелла (Wіllamsonіella) өсімдіктері жатады. Ал беннеттиттер тұқымдасының кең таралған туысына цикодеойдея (Cycodeoіdea) жатады.

   Гинкголар класы бір қатардан (Gіnkgoales) тұрады, онда қазіргі кездегі флорада кездесетін бір ғана монотипті тұқымдас бар (Gіnkgoaceae). Тұқымдас екі қалақшалы гинкго (Gіnkgo bіloba) деген жалғыз түрмен белгілі.

Қылқан жапырақтылар класы 7 қатар: 1)вольцилар қатары (Voltzіales); 2)подозамиттер қатары (Podozamіtales); 3)араукариялар қатары (Araucarіales); 4) қарағайларқатары (Pіnales); 5) кипаристар қатары (кипарисовые - Cupressales); 6)подокарпустар қатары (Podocarpales); 7) тиссалар қатары (Taxales).

   Гнеталар үш қатарға бөледі: қылшалар (Ephedrales), гнеталар (Gnetales), вельвичилар (Welwіtsehіales).

Кәдімгі қарайғай (Pіnus sylvestrіs)

Спорофитінің биіктігі 50м, 400 жылдай өмір сүретін өсімдік. Діңі жақсы жетілген, онда бүйірлік бұтақтары топтасып орналасады. Сабақтары моноподиалды бұтақтанып өседі. Ұзарған бұтақтарының сыртын қоңырлау- қызғыш түсті, қабыршақты жұқа  жапырақтары жауып тұрады. Осы жапырақтардың қолтығында қатты қысқарған өркендер пайда болады, оларда екі- екіден ине тәрізді жапырақтар  орналасады. Оның ортасында екі өткізгіш шоғы орналасады. Қарағай шамамен 30-40 жылдан кейін спора түзе бастайды. Спорофилдері жиналып бір-бірінен айқын айырмасы бар, бір өсімдікте болатын екі түрлі бүр (шишки) түзеді. Әдетте аталық бүрлері  топтасып, ал аналық бүрлері жалғыздан орналасады. Аталық бүр қабыршақтарының  қолтығында, қысқарған сабақтың орнында пайда болады. Бүр жақсы жетілген өсі бар, түрі өзгерген өркен. Өске микроспорофилдері спиралдың бойымен, черепица тәрізді, бірінің шетін бірі жауып қаланады. Өстің түп жағында қорғаныш қызметін атқаратын қабыршақтары болады. Микроспорофилдің төменгі жағында екі микроспорангиясы болады. Күзге қарай микроспорангияның ішінде, микроспораның көптеген аналық клеткаларының жекеленуі аяқталады. Көктемде мейоз жүреді. Нәтижесінде әрбір диплоидты аналық клетка төрт- төрттен микроспора түзеді. Микроспора бір ядролы, оның қабығы интиннен және экзиннен тұрады. Сонымен бірге қабықтарының ажырауының нәтижесінде, микроспораның үстінде, екі ауа қуыс п.б. Микроспорангияның ішінде, микроспора өсіп аталық гаметофитіке айналады. Тозаң микроспораның ішінде дамиды және ол редукцияға көп ұшыраған. Микроспораның ядросының алғашқы рет бөлінуінің нәтижесінде екі проталлиалды клетка пайда болады, бірақ олар тез бұзылады. Бұл гаметофиттің вегетативтік клеткалары болып саналады. Осыдан кейін микроспораның ядросы екінші рет бөлінеді, одан антеридиальды және вегететивтік клеткалар п.б. Микроспораның қабығы тозаңның қабығы болып қалады. Тозаң пісіп жетілген кезде микроспорангилар тікесінен жарықшақтары арқылы ашылады, нәтижесінде одан көптеген ұсақ тозаңдар сыртқа шашылады. Ауа қапшықтары олардың желмен таралуына көмектеседі. Аталық гаметофиттің одан әрі дамуы аналық бүршіктің тұқым бүрінің ішінде жүреді. Аналық бүршіктері (шишка) жас бұтақтардың жоғарғы ұштарында пайда болады. Негізгі өсінде жабындық деп аталынатын ұсақ қабыршақтары орналасады. Олардың қолтығында, үстінгі жағында екі тұқым бүрі бар тұқымдық қабыршақтары орналасады. Жас тұқымбүрі нуцелустан және интегументтен тұрады. Нуцелус дегеніміз мегаспорангий. Ол қорғаныш қызметін атқаратын жабын интегументпен бірігіп кетеді. Тек бүршіктің өске қараған ұшына жақын жерде, интегументтің тесігі болады, оны микропиле деп атайды. Осы тесік арқылы тұқымбүрінің ішіне тозаң өтеді. Алғашқы кезде нуцеллус біртектес диплоидты клеткалардан тұрады. Кейіндеу оның ортаңғы бөлігінен, бір үлкен археспоралды клетка оқшауланып көрінеді. Ол мейоз жолымен бөлініп, төрт мегаспора түзеді. Келешегінде олардың үшеуі өліп, біреуі тірі қалады. Мегаспорангилар еш уақытта ашылмайды, сондықтанда мегаспора оның ішінде қалып отырады. Мегаспора бірнеше рет бөлінеді де аналық гаметофит түзеді, оны эндосперм деп атайды. Эндоспермнің микропиле жағындағы екі сыртқы клеткасынан екі архегония жетіледі. Тозаң аталық бүршіктерден тұқымбүріне желмен келіп түседі. Оны нуцеллус пен интегументтің арасын толтырып тұратын, қоймалжың, сұйықтың тамшысы оңай ұстайды. Бұл тамшы, микропиле арқылы, сыртқа шығып тұрады. Кебе келе тамшы тозаңды тұқымбүрінің ішіндегі нуцелуске қарай тартады. Тозаңданған соң, микропиле жабылады. Осыдан кейін барып, аналық бүршіктің қабықшалары тығыздалып бірігеді. Аталық гаметофит, өзінің одан әрі дамуын мегаспорангидің ішінде жалғастырады. Тозаңның экзинасы жарылады да, интинмен қоршалған вегетативтік клетка тозаң түтігін түзеді, ол нуцеллустың ұлпасына еніп, архегонияға қарай өседі. Антеридиальды клетка бөлініп екі клетка береді: тірсек клеткасын және сперма түзетін клетканы. Олар тозаң түтігіне өтеді. Ал тозаң түтігі оларды өз кезегінде архегонияға жеткізеді. Ұрықтанудың алдында, сперма түзетін клеткадан талшықсыз екі спермия-аталық гаметалар пайда болады. Тозаң түтігі архегонияның мойны арқылы жұмыртқа клеткасына жетеді. Осы кезде тозаң түтігінің ішіндегі туробор қасымының артуына байланысты, оның ұшы жарылады да, ішіндегі заттары жұмыртқа клеткасының цитоплазмасына құйылыды. Вегетативтік ядро бұзылып жойылады. Аталық гаметаның бірі жұмыртқа клеткасының ядросымен қосылады, ал екіншісі өледі. Қарағайдың тозаңдануынан ұрықтануына дейін 13 айдай уақыт өтеді. Зиготадан (2п) ұрық пайда болады. Ұрық эндоспермдегі (п) артық қор заттарының есебінен өседі. Толық жетілген ұрық тамыршадан, сабақшадан, бірнеше тұқым жарнағынан және бүршіктерден тұрады. Ұрық эндосперммен қоршалған. Ол өскен кезінде эндоспермдегі қажетті заттарды өзіне қорек ретінде пайдаланады. Интегумент қатты қабық (спермадерманы) түзеді. Осылай тұқымбүрі дәнге айналады. Ол тұқым қабыршағында жатады және оның қанатша тәрізді өсіндісі болады. Дән тозаңданғаннан кейін, екінші жылы күзге қарай пісіп жетіледі. Келесі қыста бүршіктер төмен қарап иіліп, салбырайды да, қабыршақтарының арасы ажырап ашылады, осы кезде дәндері жерге шашылады. Аналық өсімдіктен босаған дән ұзақ уақыттар бойы тыныштық қалыпта бола беруі мүмкін. Тек қолайлы жағдай туған кезде ғана олар өседі.