Caracteristici generale ale departamentului de gymnosperms

Gymnosperms - grupul vechi de plante, care a apărut în Devonian. Gymnosperms, comparativ cu spor mai mare, reprezintă un nivel mai ridicat de organizare a plantei, ca mijloc de reinstalare a acestora este - sămânță. Cele mai multe taxonomiști considera un grup de gimnosperme natural. Potrivit acestora, toate gimnosperme a evoluat de la una dintre ramurile laterale heterosporous plantelor ferigă vechi.

Caracteristici ale structurii. Gymnosperms sunt heterosporous. Microsporii formate în microsporangiums situate pe microsporophylls și megaspory - în megasporangia pe megasporophylls. Micro- și megasporophylls (frunze fertile) sunt asamblate în strobila sporophylls -sobraniya pe axa - Sporiferous evadare scurtat. Cele mai multe gymnosperms (cu excepția Bennettitales) gay strobila. Strobila format numai microsporophylls numite microstrobiles și de la megasporophylls - megastrobilami. Strobila poate fi singur (ca în multe cicade), dar formează adesea o congregație.

Gymnosperms, spre deosebire de tuiuri, mosses club și ferigi, reproduce sporii și semințe mai lungi, care sunt situate pe scalele deschise de conuri. Semințele ies din ovule, situată pe scara de semințe de lemn moale sau megasporophylls din alte gimnosperme.

Noua metodă de reproducere - semințele - a fost modul terestru cel mai relevant de viață a plantelor. Odată cu dezvoltarea de plante superioare au rupt legătura vechi cu mediul apos necesar la momentul fertilizării, și a devenit teren. În gimnosperme și nu devin nesigure și condițiile de existență terestră, generarea separată de viață sexuală - gametofit, necesită, de asemenea, un substrat destul de umed.

Una dintre cele mai importante caracteristici ale tuturor gimnosperme - prezența (ovule ovule). Megasporangia în nucela ovulului este înconjurat de un capac de protecție tegumentului. Ovule deschis situat pe cântare de semințe (megasporofillah) și dau semințe după fertilizare - gimnosperme organelor de reproducere.

Reproducerea. În gymnosperms vegetativă și de reproducere a semințelor observate. reproducerea vegetative produs artificial - sau butași unele chiparos sau stratificarea (de exemplu, brad). Trăsăturile caracteristice ale gimnosperme de reproducție de semințe considera exemplul pin silvestru (Pinus sylvestris) (Fig. 1).

Fig. propagare 1. Semințe de pădure de pin:

Un pin cu -vetka de sex masculin (7) și feminin (2 -4) conurile 2 - primul an de viață; 3 - al doilea an după polenizare; 4 - precipitarea cu semințe mature; B - conuri de sex masculin 5 Vedere -Total; 6 - microsporophylls două microsporangia; În -pylinka (gametofit masculin) 7 - construcție; 8 -prorastanie (e - numit exină și - Intini; in - pungi de aer și - anteridialnaya celula c - sifonogennaya celula tub, b - nucleul celulelor bazale; cn - celule spermagennoy miez; pt - tub de polen); Dl -damă ciocni 9 vedere -Total; 10 -semennaya cântare cu două ovule; A -semyazachatok 11 - după formarea megaspores (yn - tegument; m - micropyle; NC - nucela; mgf - megaspory); 12 după dezvoltarea gametofit de sex feminin (en - endospermă; arhitect - archegonium); E - semințe (ACS - TESTA lignos; UPC - TESTA membranos; încărcare - embrion); F - scară de semințe cu semințe

Pine este plante monoice, heterosporous (sporofite). Unul din plante conuri de pin de sex masculin formate cu microsporangia si femei - cu megasporangia.

Microsporoge și microgametogenesis. În luna mai, la baza de lăstari tineri de grinzi de pin sunt formate conuri de sex masculin gălbui - strobili. Fiecare nod este axa la care spirala atașate microsporophylls (fig. Col. Incl.).

Fig. 2. Secțiune longitudinală prin conurile de sex masculin de pin:

1 - axa conuri; 2 - microsporophylls; 3 - sacul de polen

Fiecare microsporophylls de pe partea de jos are două sac de polen - microsporangium. La prima diploide celule mamă a litigiilor (microsporangiums) sunt saci de polen. Dintre ei în primăvară, ca urmare a meioză microsporilor haploizi sunt formate. Astfel, de la un celule materne diploide forma patru microsporilor haploizi. Microspor single-core, acoperite cu două teci - Intini (intern) și numit exină (exterior). Are doua alveolelor, care rezultă din exfolierii numit exină Entin. Numit exină formată dintr-un material cu celule captuseala microsporangia. Este gros, stratificat, și conține carbohidrați kutinizirovannaya rezistente la Sporopollenin. Intini, se formează, este subțire și delicată, și constă din pectină.

Mai mult, există un bob proces microgametogenesis -educația polen (gametofit mascul). Microspori începe să se împartă, t. E. Convertit în zarostok de sex masculin (polen), dar nu lasă microsporangium. Microspori nucleu suferă mitoza și se formează două celule. O celula produce două celule vegetative prothallial, care dispar în curând. Din celelalte celule mitotice sunt formate anteridalnaya și celule vegetative. In polenul din microspori două cochilii sunt stocate (numit exină și Intini), două alveolelor și două celule noi sunt formate - vegetative și anteridialnaya. Astfel, gimnosperme format polen, care este gametofitul masculin.

celulă Anteridialnaya formează ulterior gârneților masculini sexuali - sperma si celule vegetative mai mare, care este corpul gametofitul masculin, formează un tub de polen ulterior (figura 3.).

Fig. 3. Formarea de polen (gametofit de sex masculin), în gimnosperme: 1 - conuri de sex masculin; 2 - microsporophylls cu microsporangium; 3 - polen cu două pungi de aer

Megasporogenesis și megagametogenez. conuri de sex feminin (întâlniri megastrobilov) sunt de asemenea formate în primăvară, la vârfurile lăstari tineri. conuri feminine - un grup de modificate scurtate laterale muguri, constând din acoperire externă și internă cântare cântare de semințe care sunt megasporophylls modificate. La baza fiecărei scară de semințe sunt două ovulului.

Young ovulului este compus dintr-o parte centrală a unui multicelular - și capacul tegumentului nucela din jur. nucela tegument crește de la bază, așa-numita chalaza, și crește în sus. El se unește cu nucela. Doar despre un vârf cu care se confruntă axa conurilor, tegumentului are o deschidere numită micropyle sau pyltsevhodom. Nucela este megasporangia și tegument - noua formă, nu întâlnite anterior.

La începutul dezvoltării nucela ovulului este format din celule diploide omogene. La o lună după polenizare în mijlocul nucela stă celula archesporial separat un părinte. Ea meiotici împărțit pentru a forma patru megaspores haploide. Mai mult, trei dintre ele mor, iar unul este în măsură să se dezvolte. Acest lucru se termină megasporogenesis începe megagametogenez.

Megaspory împărțit în mod repetat mitoza, formând astfel un nou material - endosperma fiind gametofitul de sex feminin. Dintre cele două celule exterioare ale endospermului, orientate spre micropyle, format din două archegonium - organe de sex feminin de reproducere sexuală (figura 4). Acest proces va continua pe tot parcursul anului.

Fig. 4. Megagametogenez Scoțiană de pin:

1 - celula archesporial; 2 - tetradă de megaspores; 3 megaspory -delenie; 4 - gametofit de sex feminin (endospermă), dezvoltat de megaspore

Polenizarea. Prin utilizarea polenul pungi de aer de vânt și de la conuri de sex masculin transferate la Ovulele. Polen picaturile prinse lichid dens umple spațiul dintre și tegument nucela și proiectarea prin micropyle. Acest podsyhaya lichid înăsprește pe polen ovulului in interiorul nucela (în camera de polen). După polenizare, micropyle este prea mare. solzi de semințe de conuri de sex feminin sunt închise, apoi lignificate, oferind o protecție ovulului. gametofit Bărbat continuă să evolueze deja megasporangia.

Fertilizarea. Dupa aproximativ 13 luni după exploziile de polenizare numit exină și celula vegetativă, înconjurat de Intini, se dezvoltă în tubul de polen, care este implementat în țesutul nucela și crește în direcția archegonium. tub de polen creste foarte lent, iar fertilizarea are loc numai după iernării. Anteridialnaya celula se divide si formeaza doua celule - celule picioare antheridium si celule generativă (spermagennuyu). Funcția de celule stem nu este încă clar. celula generativă este mutat în tubul de polen, prin care și ajunge la archegonium. Formarea celor două celule spermatice spermagennoy lipsite de flageli lor, se întâmplă chiar înainte de fertilizare. Unul dintre siguranțele sperma cu archegonium nucleul de ou și moare a doua. Doar moare, iar al doilea archegonium. Toate procesul de fertilizare durează aproximativ un an.

Dezvoltarea embrionului. Din zigotului rezultată se dezvoltă germenii. Dezvoltarea sa vine în detrimentul produselor de înlocuire endosperm, care este numit primar. Formată semințele de pin combină gametofitul (n) și sporofite (2n). O porție din sămânța - endospermul primar (n) - predctavlyaet o gametofit femelă (n) .Alte porțiune a semințelor - embrion (2n) -zachatok sporofit subsidiară (2n). Embrionul este format dintr-o rădăcină, tulpină, multiple cotiledoane și plumule. Sămânța crustă tare (2n) - este un fost tegument ovulului. Cojirea strat subțire perisperm adiacent (ex nucela țesut 2 n). Peel și perisperm fac parte izolate din sporofitului (vezi. Fig. 1).

Semințele se coc în toamna, în al doilea an după polenizare, și împrăștiate pe zăpadă în timpul iernii. Conurile de data aceasta ajunge la o lungime de 4 - 6 cm, cântare lignificate, de la verde ele devin maro. cântare de primăvară următoare și se dispersează semințele obține suficient de somn. semințe de pin este prevăzut cu o aripă de lumină, format din țesuturi ale scalei de semințe. Seminte Due pterigion purtate de apendice vânt pe distanțe lungi și apoi germinează în sol și să dea noi plante de pin. Primele semințe de pin în pădure începe să dea doar 40 de ani.

Gymnosperms sunt împărțite în următoarele clase:

1) ferigile de semințe - Leginopteridopsida;

2) cicade - Cycadopsida;

3) Bennettitales - Bennettitopsida;

4) gnetalians - Gnetopsida;

5) ginkgoales - Ginkgoopsida;

6) conifere - Pinopsida.