Ngành Thông - Pinophyta (ngành Hạt trần - Gymnospermatophyta)

Ngành Thông - Pinophyta (ngành Hạt trần - Gymnospermatophyta) 7.1. Đặc điểm Ngành Thông là ngành có mức độ phát triển cao, biểu hiện trong việc phức tạp hoá cơ quan dinh dưỡng và cơ quan sinh sản để thích ứng với lối sống trên đất. Chúng gồm những đại diện có thân gỗ, thân bụi, không có thân thảo, có cấu tạo thứ cấp, gỗ có quản bào núm, chưa có sợi gỗ và nhu mô gỗ (trừ Dây gắm có mạch thật). Là những cây thường xanh. Lá có hình chân vịt, hình vẩy, hình kim. Cơ quan sinh sản gồm 2 loại bào tử: - Bào tử nhỏ là hạt phấn, nằm trong túi bào tử nhỏ là túi phấn và nằm ở mặt dưới lá bào tử nhỏ, chúng tập trung lại thành nón đực ở đầu cành. - Bào tử lớn nằm trong túi bào tử lớn là noãn, noãn nằm ở mặt bụng hoặc hai bên sườn của lá bào tử lớn. Lá bào tử lớn tập trung thành nón cái. Noãn về sau phát triển thành hạt. Noãn chưa được lá noãn bọc kín nên gọi là hạt trần. Dựa vào đặc điểm này mà Theophraste (372 - 287 TCN) đã đặc tên là “Gym - nosperm” để mô tả những loài cây mà hạt không được bảo vệ. Hạt trần là nhóm rất cổ của thực vật có hạt. Là những cây có hạt đầu tiên xuất hiện trên trái đất đầu kỷ Devon thuộc đại cổ sinh. Ở Đại Trung sinh chúng phát triển mạnh, gồm 20.000 loài. Đến nay có nhiều loài đã tuyệt diệt chỉ còn khoảng 600 - 700 loài. 7.2. Phân loại Ngành Thông chia làm 3 phân ngành và 6 lớp Phân ngành Tuế: Cycadicae Gồm tất cả những thực vật hạt trần có lá lớn. Cơ quan sinh sản có thể tập trung thành nón hay chưa thành nón. Gồm 3 lớp: - Lớp Dương xỉ có hạt Lyginopteridopsida. - Lớp Tuế Cycadopsida. - Lớp Á Tuế Bennettidopsida. 7.2.1.1. Lớp Dương xỉ có hạt - Lyginopteridopsida Gồm những cây hạt trần nguyên thuỷ nhất, mang nhiều tính chất giống Dương xỉ. Lá đơn, dạng kép lông chim 1 - 2 lần. Thân có cấu tạo trung trụ nguyên sinh, trung trụ ống, có khi đa trụ. Noãn sinh ra trên các lá bình thường hay trên các lá sinh sản. Các lá sinh sản chưa tập trung thành nón. Cấu tạo noãn đơn giản, trên đỉnh noãn có buồng phấn. - Giao tử thể đực có giác mút sơ khai. Tinh trùng lớn, có nhiều roi ngắn. Gồm 3 bộ Lyginopteridales, Caytoniales và Glossopteridales. Chúng đóng vai trò lớn trong việc hình thành và phát triển của thực vật và quá trình hình thành các vùng than đá ở Châu Á, nhất là vùng Đông Nam Á. Đại điện điển hình: Lyginopteris oldhamia Sev. Thân mảnh và cao, lá kép lông chim 2 lần, có trung tụ phát triển, lớn nhờ tượng tầng, gỗ gồm các quản bào. Lá bào tử nhỏ giống lá dinh dưỡng nhưng có những lá chét biến đổi để mang từ 6 - 8 túi bào tử. Noãn hình thành đơn độc trên các lá và có cấu tạo đơn giản: bên ngoài có một lớp vỏ noãn, bên trong có phôi tâm và buồng phấn. Bào tử nhỏ nẩy mầm cho 2 tinh trùng chuyển động được nhờ có roi. 7.2.1.2. Lớp Tuế - Cycadopsida Gồm những đại diện đang sống và đã hoá thạch. Cây lớn, không phân cành hay ít phân cành. Lá lớn, kép lông chim 1 lần. Cơ quan sinh sản tập trung thành nón, nón thường phân tính. Riêng chi Cycas chưa tập trung thành nón. - Nón đực gồm những lá bào tử nhỏ chuyển hó mạnh tạo thành các túi phấn, bên trong chứa hạt phấn có 1 rãnh. - Nón cái gồm những lá bào tử lớn, thường tập trung ở đỉnh thân. Lá bào tử kớn phân thành 2 phần: phần không sinh snả dạng lá phân thuỳ nhiều; phần sinh sản gồm 2 dãy túi bào tử lớn tức noãn có từ 3 dến 6 noãn. Noãn có cấu tạo tương đối đơn giản. Phía trên hình thành lỗ noãn, dưới lỗ noãn có phôi tâm, bên trong có một khoang nhỏ là buồng phấn. Hạt phấn rơi vào lỗ noãn, nẩy mần trong buồng phấn tạo thành ống phấn chứa tinh trùng. Tinh trùng vào thụ tinh với tế bào trứng tạo thành hợp tử. Hợp tử phát triển thành phôi và tạo thành hạt. Đại diện: Vạn Tuế Cycas revoluta Thunb. Thiên Tuế Cycas pectinata Griff. Lớp Á Tuế - Bennettiopida Gồm những thực vật đã hoá thạch sống ở đại trung sinh, phổ biến ở kỷ Jura và Bạch phấn có từ 3 - 4 vạn loài. Gồm 1 bọ Á Tuế Bennettiales, 1 họ Á Tuế. Đó là những cây đứng, ít phân cành. Lá kép lớn hình lông chim, trên mặt các lớp biểu bì lá tồn tại khí khổng gồm 2 tế bào đóng mở và 2 tế bào kèm gióng thực vật có hoa. Cơ quan sinh sản là nón lưỡng tính hay đơn tính bên ngoài được bao bọc bằng một lớp các lá dinh dưỡng hay các lá bất thụ, trong là các lá bào tử nhỏ, lúc non cuộn lại thành hình thoa, mang các túi phấn họp lại thành ổ. Phía trong là các lá bào tử lớn xếp trên phần lồi của trục nón. Mỗi lá noãn gồm một cuống dài hoặc ngắn mang một noãn ở đỉnh. Xen kẽ với những lá noãn còn có những lá vảy bất thụ có phần loe để che trở cho các noãn. Cấu tạo của nón như vậy gần giống với cấu tạo hoa Ngọc Lan của thực vật có hoa. Sự thụ tinh giống Tuế. Có các đại diện: Williamsonia sewardiana B. Sahni, Cycadeoidea dacotensis Ward, Cycadeoidea gibsoniana Ward. (hình 7.4.) 7.2.2. Phân ngành Thông – Pinicae Gồm những cây hạt trần có gỗ lớn, lá nhỏ, cây thường phân cành mạnh. Cơ quan sinh sản luôn luôn tập hợp thành nón. Nón đơn tính thường chuyên hoá và tiêu giảm nhiều. Chia làm 2 lớp: lớp Bạch quả (Ginkgopsida), Lớp Thông (Pinopsida). 7.2.2.1. Lớp Bạch quả - Ginkgopsida Gồm những cây đã phát triển trong Đại cổ sinh từ kỷ Devon muộn, gồm 17 chi nay đã chết, chỉ còn lại 1 bộ, 1 họ, 1 chi và 1 loài độc nhất là loài Bạch quả: Ginkgo biloba L. còn được trồng ở các đền chùa Trung Quốc. (Trước những năm 1960 ở Huế có trồng dọc đường Điện Biên Phủ gần chùa Từ Đàm, nay không còn nữa). Đó là loài có thân gỗ lớn, cao đến 30m, phân nhánh, lá tập trung ở đỉnh cành, lá xẻ thùy. Bông lá bào tử đơn tính cùng gốc. Nón đực có dạng đuôi sóc, lá bào tử nhỏ gồm một cuống bé mang 2 hoặc nhiều túi phấn. Nón cái gồm 2 noãn phát triển. Sự thụ tinh giống Tuế .