От самых первых в истории возникновения семенных растений до наших дней дожили хвойные. Они так хорошо приспособились к жизни на Земле, что за 400 миллионов лет своего существования изменились незначительно. В процессе их эволюционного развития ученые выделяют два наиболее бурных периода: мезозойский и кайнозойский.

Первый — мезозойский связан с возникновением древних голосеменных, которые пришли на смену еще более древней группе высших растений — папоротниковидным. Сами голосеменные по времени возникновения и строению органов неоднородны. Самые древние из них — семенные папоротники, которые в настоящее время являются вымершей группой, а более совершенные по характеру строения своих органов — хвойные. Первые предки современных хвойных появились в мезозойскую эру. Они быстро заняли обширные пространства земного шара, включая о. Шпицберген, Гренландию, берега Северного Ледовитого океана и Антарктиду. Это была первая эра господства голосеменных. Но уже в конце мезозоя в связи с изменением природных условий предки современных хвойных постепенно начали вымирать. И четвертичное оледенение, охватившее обширные пространства северного полушария, уничтожило богатую растительность прошлого. Древние голосеменные сохранились в основном в горных убежищах, по берегам более теплых крупных морских бассейнов, приуроченных к североамериканским, по берегам Тихого океана и в горных массивах Евразии.

После оледенения начался новый период расцвета голосеменных, в том числе и хвойных. Путем сложных мутационных процессов и перестроек, связанных с приспособлением к постоянно изменяющимся природно-климатическим условиям, стали возникать новые группы голосеменных растений. Они стали более разнообразными, многие из них живут и в наши дни — это остатки вымерших представителей (саговниковых, араукариевых) и вновь расцветающих хвойных. Взгляните на карту растительности всего земного шара и вы увидите: пихта, ель, сосна занимают около трети всех лесов в северном полушарии. Везде, где другим древесным растениям выжить трудно — в Арктике, высоко в горах или на границе леса, в лесостепях или пустынях,— вы всегда встретите хвойные в древовидной или стелющейся форме.

Среди живущих ныне хвойных в нашей стране самым древним представителем является гинкго. Родина его Китай, но у нас его можно встретить на Черноморском побережье Кавказа, в Крыму, на Украине, в Поволжье и других регионах. Такому успеху хвойные обязаны строению своих вегетативных и репродуктивных органов. Побеги их уже в конце первого года жизни покрыты вторичными тканями. Листья (хвоя) сравнительно мелкие, игольчатые, многочисленные, снаружи покрыты кутином и воском, устьица глубоко расположены в фотосинтезирующих тканях; между первичной покровной тканью и хлоренхимой (фотосинтезирующими клетками) располагается гиподерма (механическая ткань), которая защищает хвою от механических повреждений и определяет удобное положение на побеге.

Самое же удивительное, что отличает хвойные от других семенных растений,— это репродуктивные органы, мужские колоски и женские шишки. Взгляните на крону сосны в начале июня и вы увидите в ней множество желтых колосовидных образований, продуцирующих огромное количество пыльцы, от которой поверхность небольших водоемов, расположенных вблизи соснового леса, покрывается желтой пленкой. Это пыльца сосны. Мужской колосок имеет ось, на которой в строго определенном порядке располагаются листоподобные образования (микроспорофиллы) с загнутыми вверх кончиками, а на них с нижней поверхности находятся мешковидные образования — микроспорангии, заполненные пыльцой (микроспорами). Если вы возьмете лупу и препаровальную иголочку и осторожно разрушите поверхность микроспорангия, например у сосны, то увидите, что внутри находится пыльца сосны, округлая, одетая двумя оболочками: наружная утолщенная — экзина, внутренняя тонкая — интина. Экзина в двух боковых частях отходит от интины и образует два воздушных мешка, которые играют роль летательных аппаратов и тем самым способствуют переносу пыльцы на женские шишки, где и происходит оплодотворение семяпочки и образование семян.

Для того чтобы этот процесс произошел, ветер должен перенести миллионы пылинок, которые смогли бы участвовать в этом сложнейшем процессе — процессе оплодотворения, характерном для семенных растений.

Женские шишки хвойных — это не что иное, как совокупность специализированных спороносных листьев, собранных в своеобразный побег. Возьмите шишку сосны второго года жйзни, она зеленоватая, сделайте продольный разрез и увидите ось (видоизмененный удлиненный побег — ауксибласт), на которой строго по спирали располагаются пленчатые образования — кроющие чешуи (видоизмененные листья), а в их пазухах одревесневшие семенные чешуи, несущие в основании по две семяпочки — макроспорангии. Семенные чешуи с макроспорангием — это укороченный побег (брахибласт), приспособленный для оплодотворения и формирования семян. На третий год жизни сосновой шишки семенные чешуи становятся твердыми. Подобное строение с твердыми чешуями, первоначально плотно прилегающими друг к другу благо-даря повышенной смолистости, обеспечивает сохранность находящихся внутри семяпочек (макроспор). Но как только произойдет оплодотворение и начнется процесс созревания семян, чешуйки постепенно расходятся, смола высыхает, семенные чешуи становятся плотными, деревянистыми, и семена легко высыпаются из открытой шишки, если, конечно, птицы или белки не успели съесть их к этому времени.

У некоторых хвойных, например у сосны, на семенах имеются крылатые выросты. Посмотрите на крылатку семени — и вы увидите прекрасное скульптурное образование, отличающееся оригинальностью строения и играющее роль летательного аппарата для семени. Обратите внимание на полет семени — и вы будете удивлены его необычностью. В сухую ветреную погоду, благодаря наличию крылышка, семя может улететь от материнского растения на 50—100 и более метров. Упав на почву, семя прорастает после триода покоя. Образующийся проросток (всход) состоит из зачаточного корешка, подсемядольного колена (зачаточного стебелька), почечки и семядолей. На второй год жизни появляется надсемядольный стебелек, и лишь на третий год молодое растение приобретает хвою и побег, характерные для данного вида.

Хвойные, несмотря на общность строения репродуктивных органов, заметно различаются формой, цветом, размерами, характером расположения семенных чешуй. Поэтому при определении видов следует собирать не только вегетативные, но и репродуктивные побеги.

Среди голосеменных хвойные являются наиболее распространенной группой. Они включают 7 семейств, около 55 родов и 600 видов. В Карелии хвойные представлены 44 видами, из них 7 являются дикорастущими, остальные — культивируемыми, они встречаются в садах и парках, аллеях и скверах, более часто в юго-западной части Карелии. К сожалению, из-за небрежного отношения некоторые виды находятся в угнетенном состоянии, на грани своего исчезновения.

Более разнообразными по составу флоры у нас в Карелии являются представители семейства сосновые, относящиеся к 4 крупным родам: пихта, лиственница, ель, сосна.