Plik spermatofity lub phanerogam, zwane również „roślinami nasiennymi”, to duża monofiletyczna linia roślin należących do grupy lignofitas (roślin drzewiastych), w których zarówno okrytozalążkowe (rośliny kwitnące), jak i nagonasienne (iglaste i podobne).
Spermatofity tworzą odrębną grupę od lignofitów dzięki wspólnej charakterystyce rozwoju nasion, która w podręcznikach jest opisywana jako „ewolucyjna nowość” dla tej grupy..
Słowo „spermatofit” dosłownie oznacza „rośliny z nasionami”, ponieważ pochodzi od greckich słów „sperma ”, co oznacza nasienie i „Fiton”, co znaczy roślina.
Spermatofity to jedne z najważniejszych organizmów na Ziemi, ponieważ zarówno rośliny okrytonasienne, jak i nagonasienne to dwie niezwykle obfite grupy, niezbędne do funkcjonowania praktycznie wszystkich ekosystemów lądowych..
Jeśli myślisz szybko, rośliny z nasionami są prawdopodobnie najbardziej znaną większości ludzi, nie tylko z punktu widzenia żywieniowego (ponieważ oleje, skrobie i białka uzyskuje się z nasion wielu roślin), ale także z krajobrazowego punktu widzenia.
Spermatofity to między innymi gigantyczne sekwoje Kalifornii, duże i liściaste drzewa amazońskiego lasu deszczowego, lilie i róże, ryż, owies, kukurydza, pszenica i jęczmień..
Indeks artykułów
- Główną cechą spermatofitów czy fanerogamów jest produkcja nasion po zapyleniu, czyli jako produkt powstały z połączenia dwóch komórek płciowych.
- Są organizmami fotosyntetyzującymi, to znaczy mają chloroplasty, które zawierają chlorofil, dzięki czemu mogą przekształcić energię świetlną promieni słonecznych w użyteczną energię chemiczną.
- Ciało tych warzyw jest podzielone na korzenie, łodygę i liście.
- Niektóre plemniki, czyli okrytozalążkowe, wytwarzają kwiaty, z których pochodzą owoce, które zawierają nasiona.
- Nagonasienne nie wytwarzają kwiatów, ale mają wyspecjalizowane struktury do podtrzymywania nasion..
- Większość plemników ma dobrze rozwiniętą tkankę naczyniową, złożoną z tkanki ksylemu i tchawicy..
- Są szeroko rozpowszechnione w biosferze, zajmując w ten sposób setki różnych siedlisk.
- Mogą mieć wtórne tkanki wzrostu lub nie.
Rośliny kwitnące (okrytozalążkowe) rosną praktycznie w każdym nadającym się do zamieszkania regionie na ziemi (z wyjątkiem lasów iglastych) i mogą nawet dominować w niektórych ekosystemach wodnych. Dlatego są w stanie zamieszkać:
- Pustynie
- Równiny
- Obszary górskie
- Oceany, morza i rzeki
Podobnie rośliny nagonasienne, inne rośliny z nasionami, również mają dużą plastyczność w odniesieniu do siedliska, które mogą zajmować, chociaż są bardziej ograniczone do środowisk lądowych i innych niż wodne..
Rośliny nasienne należą do dywizji Spermatophyta. W tym dziale zgrupowane są paprocie z nasionami „paprospermy”, nagonasienne i okrytozalążkowe..
Paprocie nasienne to grupa składająca się głównie z roślin kopalnych, dlatego plemniki często uważa się za rośliny nagonasienne i okrytozalążkowe..
Słowo „nagonasienne” oznacza „rośliny z nagimi nasionami” (gymnos, co oznacza „nagi” i sperma, co oznacza „ziarno”).
W zależności od analizowanych badań ta grupa roślin jest grupą „nienaturalną”, gdyż jej członkowie mają pochodzenie parafiletyczne, co oznacza, że nie wszystkie mają tego samego wspólnego przodka; lub jest to grupa monofiletyczna, brat roślin okrytozalążkowych.
- Członkowie grupy spotykają się w tym podziale, ponieważ łączy ich wspólna cecha (apomorfia), że nie produkują kwiatów.
- Ponadto rośliny te mają struktury zwane „szyszkami”, niektóre żeńskie, a inne męskie..
- Po zapłodnieniu nasiona nie są otoczone ścianką owocu.
- Mają zwinięte, igiełkowate liście obfite w woski..
Nagonasienne dzielą się na następujące linie:
- Cycadophyta, linia uważana za najbardziej podstawową
- Ginkgophyta
- Coniferophyta, drzewa iglaste
- Gnetophyta o Gnetales, czasami zaliczany do grupy drzew iglastych
Przeciwnie, rośliny kwitnące są sprawdzoną grupą monofiletyczną, uważaną za grupę siostrzaną dla nagonasiennych. Są to zdecydowanie najbardziej obfita, różnorodna i odnosząca sukcesy grupa roślin, obejmująca ponad 95% wszystkich żyjących obecnie gatunków roślin..
Są również jednymi z najważniejszych roślin dla światowego systemu gospodarczego, ponieważ są wykorzystywane nie tylko do produkcji żywności, ale także do wydobywania różnego rodzaju surowców..
- Wszystkie rośliny okrytonasienne mają kwiaty, zwykle biseksualne (obie płci na tym samym kwiatku).
- Jej nasiona są zamknięte w jajniku, który przekształca się w owoc.
- Na ogół wykazują podwójne zapłodnienie.
Rośliny okrytozalążkowe stanowią niezwykle liczną i zróżnicowaną grupę, której klasyfikacja jest przedmiotem badań wielu specjalistów w tej dziedzinie, dlatego istnieją pewne rozbieżności między jedną a drugą klasyfikacją. Jednak jednym z najbardziej akceptowanych jest to, że ta grupa obejmuje klady:
- Amborellales
lub Nymphaeales
- Austrobaileyales
- Magnolidy
lub Laurales
lub Magnoliales
lub Canellales
o Piperales
lub Jednoliścienne
lub Commelinidos
lub Eudicotyledons
Cykl życiowy spermatofitów jest znany jako „zarodnik”, w którym sporofity przeważają i wytwarzane są nasiona, a gametofit, w przeciwieństwie do innych grup roślin, jest redukowany wewnątrz zalążka lub ziarna pyłku.
Z tego wynika, że wszystkie rośliny z nasionami mają przemianę pokoleń, jedną gametofityczną i drugą sporofityczną, ale gametofit rozwija się tylko wtedy, gdy rośliny osiągną dojrzałość lub etap reprodukcji..
Sporofity to te, które posiadają wyspecjalizowane struktury, w których wytwarzane są gametofity żeńskie i męskie. Mikrosporangia produkuje ziarna pyłku (samce), a megasporangia wytwarzają megaspory lub zalążki (samice).
W niektórych przypadkach zarówno megasporangium, jak i mikrosporangium znajdują się u różnych osobników lub struktur (nagonasienne), ale generalnie u większości roślin oba mają tę samą strukturę znaną jako kwiat (okrytozalążkowe).
Kwiat jest wyspecjalizowaną strukturą do rozmnażania i wyrasta z łodygi jako „przedłużenie” korpusu rośliny..
Megasporangium zawarte w kwiatach ma „pojemnik” (jajnik), który służy do przyjmowania ziaren pyłku, które są wytwarzane przez mikrosporangium (tego samego kwiatu lub różnych kwiatów).
Zalążki w jajniku zawierają wszystkie niezbędne składniki odżywcze wspomagające rozwój zarodka, nasion i owocu, proces zachodzący po zapyleniu i zapłodnieniu zalążka ziarnem pyłku.
Wytworzone w ten sposób nasiona można rozproszyć na różne sposoby, a po wykiełkowaniu tworzą nowy sporofit, który może powtórzyć cykl życiowy..
Spermatofity to niezwykle różnorodne rośliny o bardzo różnych cyklach życiowych, kształtach, rozmiarach i sposobach życia.
Do tej grupy należą wszystkie znane nam kwitnące rośliny, praktycznie wszystkie rośliny, które spożywamy jako pokarm oraz duże i majestatyczne drzewa, które tworzą lasy i dżungle, które wspierają życie zwierząt..
- Do gatunku należy jabłko, typowe dla sezonu jesiennego w wielu krajach sezonowych Malus domestica, Jest częścią podziału Magnoliophyta i rzędu Rosales.
- Pinus mugo to gatunek sosny krzewiastej rosnącej w Alpach, z którego pozyskuje się niektóre związki o właściwościach wykrztuśnych, przeciwastmatycznych i dezynfekujących.
- Chleb, który człowiek codziennie spożywa, składa się z mąki produkowanej z nasion pszenicy, gatunku okrytozalążkowych należących do rodzaju Triticum i to otrzymuje imię Triticum aestivum.
Ewolucja roślin nasiennych jest ściśle związana z ewolucją dwóch struktur: nasion i ziaren pyłku..
Ewolucja nasion to proces, który przebiegał w kilku etapach, ale dokładna ich kolejność nie jest znana i mogło się zdarzyć, że dwa lub więcej wystąpiło w tym samym czasie. Następnie przedstawiono „etapy” ewolucji nasion, jak proponują niektórzy autorzy:
Termin odnosi się do powstawania dwóch rodzajów haploidalnych zarodników (z połową ładunku chromosomalnego rośliny, która je dała) w dwóch różnych sporangiach.
- Megaspory: duże i małe, wytwarzane przez mejozę w strukturze znanej jako megasporangium. Każda megaspora rozwija się wewnątrz żeńskiego gametofitu, w którym znajduje się archegonia.
- Mikrospory: mejotyczne produkty mikrosporangium. Mikrospory pochodzą z męskiego gametofitu, w którym znajdują się antheridia.
Uważa się, że jest to jeden z podstawowych „etapów” ewolucji spermatofitów, ponieważ stan przodków obejmował homosporium, czyli wytwarzanie tylko jednego rodzaju zarodników (równych zarodników)..
Oprócz powstania dwóch różnych typów zarodników, u plemników rozwinęła się inna choroba zwana endosporią, która polega na całkowitym rozwoju żeńskiego gametofitu wewnątrz pierwotnej ściany zarodnika..
Stan przodków jest znany jako „egzosporia” i ma związek z kiełkowaniem zarodników i ich wzrostem jako zewnętrznego gametofitu..
Rośliny posiadające nasiona charakteryzują się wytwarzaniem pojedynczego megaspora, co uważa się za cechę, która ewoluowała na dwa sposoby.
Początkowo musieli zdobyć umiejętność zmniejszania liczby komórek mejozy wewnątrz megasporangium do zaledwie jednej; Należy zauważyć, że każda z tych komórek jest znana jako komórka macierzysta megasporocytów lub megasporów..
Po mejozie pojedynczy diploidalny megasporocyt daje początek 4 haploidalnym megasporom. Trzy z tych megasporów „przerywają”, pozostawiając pojedynczy funkcjonalny megaspor, który powiększa się, co jest skorelowane ze wzrostem rozmiaru i zasobów odżywczych w megasporze..
Jednym z warunków przodków lub cech charakterystycznych spermatofitów jest to, że megaspor jest uwalniany z megasporangium, które uległo zmianie w tej grupie, ponieważ w tych roślinach megaspora, raz wyprodukowana, jest zatrzymywana w megasporangium.
Tej nowej ewolucyjnej „akwizycji” towarzyszyło z kolei zmniejszenie grubości ściany komórkowej megasporów..
Wielu autorów uważa to za jedno z ostatnich wydarzeń, jakie miały miejsce podczas ewolucji roślin nasiennych. Jest to „pokrycie” megasporangium specjalną tkanką zwaną powłoką, która prawie całkowicie je otacza, z wyrazem dystalnego końca.
Powłoka wyrasta z podstawy megasporangium, które w wielu tekstach może być określane jako nucela.
Z zapisów kopalnych wynika, że powłoka początkowo wyewoluowała jako dwa oddzielne płaty, jednak wszystkie rośliny nasienne, które istnieją obecnie, mają powłokę składającą się z ciągłego pokrycia otaczającego nukelę, z wyjątkiem mikropyle, który jest skrajnie dystalnym.
Mikropyl jest miejscem wejścia ziaren pyłku lub łagiewki pyłkowej podczas zapłodnienia megaspory, więc aktywnie uczestniczy w tym procesie.
Ewolucji nasion bezpośrednio towarzyszyła ewolucja ziaren pyłku, ale czym jest ziarno pyłku??
Ziarno pyłku jest niedojrzałym endosporycznym gametofitem męskim. Endosporium w tych strukturach ewoluowało w podobny sposób do tego, co działo się w nasionach, ponieważ obejmowało rozwój męskiego gametofitu w ścianach zarodnika..
Są niedojrzałe, ponieważ po wypuszczeniu nie są jeszcze w pełni zróżnicowane.
W przeciwieństwie do innych rodzajów roślin i jak omówiono powyżej, ziarna pyłku bardzo różnią się od megasporów. Są to niezwykle małe męskie gametofity, które składają się z kilku komórek.
Po uwolnieniu z mikrosporangium ziarna pyłku muszą zostać przetransportowane do mikropylu zalążka, aby mogło nastąpić zapłodnienie. Rodowity charakter zapylenia był anemofilny (zapylanie przez wiatr).
Po kontakcie z komórką jajową męski gametofit kończy swój rozwój, dzieląc się przez mitozę i różnicując. Z tego wyrasta egzosporyczna łagiewka pyłkowa (poza zarodnikiem), która pełni funkcję organu wchłaniającego składniki odżywcze wokół tkanki sporofitycznej..
Wszystkie dzisiejsze rośliny nasienne mają męskie gametofity zdolne do tworzenia łagiewki pyłkowej wkrótce po zetknięciu się z tkanką megaspory (nucela). Tworzenie łagiewki pyłkowej jest znane jako syfonogamia.
Oprócz pełnienia funkcji organu wchłaniającego pokarm, łagiewka pyłkowa służy także do dostarczania plemników do „jajeczka” komórki jajowej..
Jeszcze bez komentarzy