Caracteristicile gymnosperms - Biologie

Caracteristici generale. Gymnosperms a apărut pentru prima dată în perioada Devoniană târziu în urmă cu aproximativ 350 milioane ani .; probabil, ei se trag din feriga vechi, dispărut în perioada Carbonifer timpurie. În epoca Mezozoic - epoca de construcție de munte, ridicare continental și drenare climatice - gimnosperme înflorit, dar de la mijlocul perioadei Cretacic a dat drumul la poziția dominantă a angiosperme.

Departamentul de gymnosperms moderne are mai mult de 700 de specii. În ciuda numărului relativ mic de specii, gimnosperme cucerit aproape întreaga lume. La latitudini temperate din emisfera nordică sunt vaste întinderi de forma păduri de pin numite taiga.

copaci gymnosperm moderne prezentate în mod avantajos, în mod semnificativ mai puțin - arbuști și rareori -lianami; plante erbacee între ele. gymnosperms Frunzele sunt semnificativ diferite de alte grupe de plante, nu numai în formă și mărime, dar, de asemenea, asupra morfologiei și anatomiei. In cele mai multe specii, ele sunt de tip ac (ace) sau solzos; în reprezentanții individuali sunt mari (de exemplu, y Welwitschia surprinzător lungimea lor este de 2-3 m), penate, bilobat și colab. Frunzele sunt plasate la un moment dat, două sau mai multe smocuri.

Sistemul de apă (xylem) Rularea constă în principal din gimnosperme traheide, și numai unele grupuri sunt nave prezente.

Marea majoritate a gimnosperme - peren, plante cu una sau dioică cu sistem de tulpină și rădăcină bine dezvoltate formate de principalele și laterale rădăcini. S-au stabilit semințe, care sunt formate din Ovulele. Ovule gol (de aici numele departamentului), situate pe megasporophylls sau solzi de semințe colectate în conurile de sex feminin.

În ciclul de gimnosperme există o succesiune de două generații - sporofite și gametofit cu dominanță sporofit. Gametofiților sunt foarte reduse, iar gimnosperme și angiosperme gametofit de sex masculin au antheridium decat in mod dramatic diferite de la toate plantele fără sâmburi heterosporous.

Gymnosperms includ șase clase, dintre care două au dispărut complet, iar celelalte sunt reprezentate de plante vii astăzi. Cel mai bun conservat și cel mai mare grup de gimnosperme este clasa conifer, există cel puțin 560 de specii care formează păduri pe suprafețe întinse din nordul Eurasia și America de Nord. Cel mai mare număr de specii de pin, molid, zada apare in coastele Oceanului Pacific.

Clasa Conifere. Toate coniferele - Evergreen, rareori foioase (ex larice) arbori sau arbuști cu ac sau scară asemănător

În conifere tulpini erecte acoperite cu coaja solzos. lemnului dezvoltat în mod clar vizibile în vederea în secțiune transversală a tijei și cortexul mai puțin dezvoltată și sevei. Xylem 90-95% traheide formate rasinoase. conuri de rășinoase dioică; plante - cea mai mare parte monoică, rar - dioică.

Cele mai frecvente reprezentanți ai conifere din Belarus și România sunt Scoțiană de pin si molid sau european. Structura lor, reproducerea, alternanța de generații în ciclul de dezvoltare reflectă trăsăturile caracteristice ale tuturor conifere.

Pin -odnodomnoe plantă (Fig. 9.3). În luna mai, la baza de lăstari tineri de grinzi de pin format un galben-verzuie conuri masculi 4-6 mm lungime și 3-4 mm diametru. Pe axa acestor umflaturi situate frunze multistrat solzoase, sau microsporophylls. Suprafața inferioară are două microsporophylls microsporangium - sac de polen în care se produce polen. Fiecare bob de polen este echipat cu două pungi de aer, care facilitează transferul de polen de vânt. Granulele de polen sunt două celule, dintre care una este ulterior în contact cu un tub de forme de polen ovule, celălalt după divizare produce doi spermatozoizi.

Fig. 9.3. Ciclul de dezvoltare al pin silvestru: o - ramura cu conuri; b- con de sex feminin în secțiune; în - scalele de semințe cu ovule; r - ovulului în secțiune; d -muzhskaya con în secțiune; e - polen; Ei bine - scara de semințe cu semințe; 1 - conuri de sex masculin; 2 - conuri tinere de sex feminin; 3 - con cu semințe; 4 - protuberanțe după semințele de precipitare; 5 - pyltsevhod; 6 - capac; 7 - Tub de polen cu spermatozoizii; 8 - archegonium oul; 9 - endosperma.

Pe de altă parte lăstarii aceeași plantă produce conuri de sex feminin roșiatic. Axa lor principală situată mici solzi transparente opace, în axils din care stau mari solzi groase, lemnoase după aceea. Pe partea de sus a acestor două scări amplasate ovulului, fiecare dintre acestea fiind în curs de dezvoltare gametofit de sex feminin - endospermele cu două archegonia puternic de ou în fiecare dintre ele. Pe partea de sus a ovulului, în afara stratului protejat, o deschidere - pyltsevhod sau micropyle.

La sfarsitul primaverii sau vara polen maturate timpurie purtat de vânt și cade pe ovulului. Micropyle prin polen este tras în ovulului unde germinează în tubul de polen, care pătrunde la archegonium. Formată de data aceasta doi dintre sperma tubului de polen pentru a ajunge la archegonium. Apoi, unul dintre siguranțe de sperma cu oul, iar celelalte matrițelor. Din ovulul fertilizat (zigotul) format embrion de semințe și ovulului convertite în sămânță. Seminte maturi de pin, în al doilea an, turnat din conuri și preluată de animale sau de vânt, transportate pe distanțe lungi.

În semnificația sa în biosferă și rolul activităților umane conifere ocupă locul al doilea după angiospermele, depășind cu mult toate celelalte grupe de plante superioare.

Ele ajuta pentru a rezolva problema enorma de conservare a apei și de amenajare a teritoriului, sunt cea mai importantă sursă de lemn, materie primă pentru colofoniu, terebentină, alcool, balsamuri, uleiuri esențiale pentru industria de parfumuri, produse farmaceutice și alte substanțe valoroase. Unele conifere cultivate ca plante ornamentale (brad, arborvitae, brad, cedru, etc.). Semințe de mai multe pin (siberian, coreeană, italiană) sunt consumate, sunt, de asemenea, produse de ulei.

Reprezentanții celorlalte clase de gimnosperme (sagovnikovye, gnetalians, Ginkgo) sunt mult mai puțin frecvente și mai puțin cunoscute decât conifere. Cu toate acestea, aproape toate tipurile de decorative și sagovnikovyh se bucură de o largă popularitate în rândul grădinari în multe țări. Desfrunzit arbuști veșnic verzi scăzut efedra (gnetalians clasă) sunt utilizate pentru a obține o sursă de materie primă de efedrina alcaloid, care este folosit ca mijloc de stimulare a sistemului nervos central, precum și în tratamentul bolilor alergice

semințe de plante ca gimnosperme, și flori, diferite de toate celelalte reprezentanți ai lumii de plante care se reproduc prin semințe, mai degrabă decât prin intermediul spori.

Care este sămânța și ce semnificație biologică?

Poate părea ciudat, dar toate plantele de semințe ca gimnosperme, și plante cu flori sunt, în același timp, plantele - heterosporous. Acest lucru înseamnă că disputele au două tipuri diferite - microsporilor (spori de sex masculin) și megaspory (spori de sex feminin). Prima dă naștere la un gametofit de sex masculin, iar al doilea - de sex feminin. În acest sens, semințe de plante nu diferă de acele plante fără semințe heterosporous ca Marsilio și Salvini. Cu toate acestea, există diferențe semnificative între ele.

În timp ce procesul de fertilizare in toate plantele superioare fără sâmburi are loc în apă, reproducerea în semințe de plante au apărut independent de apă. Cu această sămânță de plante se pot reproduce sexual, chiar și în deșert, chiar și în sezonul fără ploi. Cum se întâmplă acest lucru?

In timp ce marea majoritate a plantelor superioare fără sâmburi megaspory scutite de megasporangia, în semințe de plante este singura lor megaspory matură rămâne închisă definitiv în termen de megasporangia și aici, în interiorul megasporangia, este dezvoltarea procesului de gametofit și fertilizare de sex feminin.

Megasporangia în semințe de plante este înconjurat de un capac de protecție specială, numită tegumentului. Megasporangia cu jurul său tegumentului numite ovule. Este într-adevăr este germenele seminței (rinichiul), din care semințele se dezvoltă după fertilizare. După cum știm deja, dezvoltarea megaspory, precum și dezvoltarea gametofit feminin se întâmplă în interiorul megasporangia, și, prin urmare, în cadrul ovulului. În interiorul procesului de fertilizare ovulului si dezvoltarea embrionului.

Acest lucru asigură o fertilizare independentă de apă, autonomia sa.

megasporangia + = tegument ovulului

În procesul de dezvoltare a embrionului în ovul devine sămânță - unitatea de bază de așezare a plantelor de semințe. Marea majoritate a plantelor de semințe este transformarea într-un ovul matur, gata să germineze semințele se produce pe planta mamă. Dar plante primitive pot ovul se desprinde înainte de formarea embrionului, chiar înainte de fertilizare și dezvoltarea embrionului fertilizarea și are loc pe suprafața solului. Este evident că aceste semințe reprezintă o etapă anterioară de evoluție a semințelor. Dar, cu toate acestea, fie pe planta mama sau pe sol, embrionul este format mai devreme sau mai târziu, și, în ambele cazuri, se transformă ovulul semințelor.

Pentru semințele primitive, inclusiv semințele sagovnikovyh, caracterizat prin absența unei perioade latente. Pentru majoritatea plantelor de semințe caracterizate printr-o perioadă mai mult sau mai puțin prelungite de repaus. Perioada de repaus este de o mare importanță biologică, deoarece face posibilă pentru a supraviețui sezonului nefavorabil al anului, și, de asemenea, contribuie la o reașezare mai îndepărtată.

Fertilizarea internă, dezvoltarea embrionului în interiorul ovulului și apariția unor unități de decontare noi, extrem de eficiente - semințe - sunt principalele avantaje ale semințe de plante biologice, care le-a dat posibilitatea de a se adapta mai bine la condițiile de sol și de a realiza o dezvoltare mai mare decât ferigile și alte plante superioare fără sâmburi.

În cazul în care reproducerea sporilor de fiecare dată când a produs un număr foarte mare de ele, de obicei milioane de semințe care au nevoie de o cantitate relativ mică. Acest lucru este de înțeles, din moment ce seed unitate mult mai fiabile decât de soluționare a litigiului. Semințele este deja conținută, și într-o foarte bună, embrion de ambalare de încredere - un sporofit mic cu coloana vertebrala, plumule si frunze embrionare - cotiledoane. Ar trebui să fie eliberat din stratul de semințe - el ia cu ușurință rădăcină și începe să viață independentă. În plus, semințele conține o sursă de nutrienți și aparate enzimatice esențiale pentru eliminare. In aceasta există ceva care seamănă vag grija puilor din regnul animal.

Seed - aceasta este cu adevărat o capodoperă mică de evoluție

După cum știm deja, gimnosperme, la fel ca toate plantele de semințe, sunt heterosporous. Microsporii sunt formate în microsporangiums și megaspory lor - în megasporangia (nucela) ovule.

Microsporangia dezvolta pe microsporophylls și ovule - pe megasporophylls. Microîntreprinderile și megasporophylls gimnosperme au un aspect diferit, mărimea și structura.

În grupul cel mai vechi și primitiv de gimnosperme - semințele ferigi - microsporophylls și megasporophylls așezat liber pe ordinare lăstari lungi. Toate celelalte gymnosperms acestea sunt colectate într-un strobila mai mult sau mai puțin compacte.

Strobila poate fi bisexuala, ca unii benetitov. Cu toate acestea, marea majoritate a gimnosperme strobila unisexuate, și anume sau constau numai din microsporophylls sau doar megasporophylls.

Strobila constând numai din microsporophylls numit strobilus de sex masculin sau microstrobiles. Strobila este compus din megasporophylls sunt numite strobili de sex feminin sau megastrobilov.

Structura strobili în gimnosperme se caracterizează prin extrem de diversă. În cele mai multe cazuri, acestea sunt încă fulg primitiv nu a pierdut complet aspectul lor sub formă de foaie și similaritatea cu sporophylls ferigi de semințe. Astfel, de exemplu, cirrus strobila tip modern Cycad (Cycas). Dar marea majoritate a gimnosperme strobila ajunge la un nivel foarte ridicat de specializare (în special conifere megastrobily).

Ciclul de viață al gymnosperms

Caracteristici ale ciclului de viață al gimnosperme, considerăm exemplul pin silvestru (Pinus sylvestris).

Pine - un copac mare este propagată de semințe. După cum se știe, semințele de pin și alte conifere sunt formate în conuri. Aceste umflaturi este strobili de sex feminin.

Mai puțin cunoscute sunt conuri așa numitele masculi (strobila), în care se maturizează polen. Ele apar la începutul verii și există un timp foarte scurt.

Structura strobilus de sex masculin. Microsporoge și microgametogenesis

În secțiune longitudinală prin axa conului de sex masculin este eliberat bine, la care sunt atașate microsporophylls. La baza fiecărei fante sunt dispuse două sporangi mari (polen sac). Cuiburile umplut microsporangia pânză arheosporului.

proces microsporoge constă în aceea că celulele sunt divizate prin meioză tesut archesporial, având ca rezultat formarea de tetradă a microsporilor haploizi.

Fiecare microspori (granule de polen) are două straturi: un subțire intern - Intini și un exterior, rezistent și durabil - numit exină. O trăsătură caracteristică a microsporilor de conifere sunt așa-numitele pungi de aer care sporesc calitățile aerodinamice de polen, care este răspândit de vânt.

Haploizi, nucleul microspori începe să împartă cu mitoza obișnuită. Ca urmare a două diviziuni mitotice succesive formate patru celule, două prothallial și anteridialnaya sifonogennaya.

Prothallial (protallium greacă -. Zarostok) celule sunt un vestigiu al corpului prothallia vegetativ. Aceste celule exista pentru un timp foarte scurt și distrus în curând.

Celulele - (Tub grecesc sifonului.) în creștere a tubului de polen de la sifonogennoy. Toate modificările ulterioare apar cu anteridialnoy celulei. Acesta este împărțit încă o dată și, ca urmare a acestei diviziuni, există celule stem și spermagennaya de celule. Celulele picioare numire nu este clar, dar celulele spermagennoy atunci când divizate a produs doi gameți de sex masculin - sperma. În acest proces microgametogenesis se termină.

Structura Strobe femeilor. Megasporogenesis și megagametogenez

Mai familiar pentru tine conuri de sex feminin (stroboscop) și are o axă, care poartă scalele de două tipuri: scale care acoperă membranoase, în axils din care se dezvolta solzi mari rod sau semințe. În partea inferioară a solzi de semințe plasate pe două ovulului.

Ambele procese: megasporogenesis și megagametogenez apar în ovulului.

proces megasporogenesis este organizat este foarte simplu: în cadrul nucela se deosebeste archespore de celule, care devine megaspores celula parentală. Ca urmare, divizia de reducere a celulelor formate megaspores Tetralogia, dintre care trei mor rapid și sunt alimentate numai rămas megaspory.

Din megaspory haploidă creste gametofit de sex feminin, care ia în cele din urmă aproape întregul volum de material seminal. Rolul funcțional al gametofit feminin este țesut de semințe nutritive - endosperma. Trebuie subliniat faptul că endospermul gimnosperme este un țesut haploidă, spre deosebire de endospermul triploid de plante cu flori.

superior gametofitul mikropilyarnom pol produce două archegonium tipic. Abdomenul fiecăruia dintre ei este un ou mare. După formarea de sex feminin ovulele gametofit gata pentru fertilizare.

Fertilizarea are loc în interiorul ovulului, spermatozoizii pe tubul de polen pentru a penetra archegonia și unul fuzionat cu ovocitul. A doua pereche de gameți, de obicei, nu dă un zigot. Acest tip se numește fertilizarea sifonogamiey.

De la zigot se dezvoltă cu timpul embrionul seminței. dezvoltarea embrionului - un proces foarte complex, cu privire la detaliile pe care ne vom concentra foarte superficial, așa cum face obiectul unei discipline separate - Developmental Biology, vei afla mai târziu.

Când împărțirea zigotul format două celule: bazale și terminale. Din celula terminală dezvoltă așa-numitele suspensii și de la bazal - embrion.

Structura semințelor mature

Structura gymnosperms de semințe mature consideră cel mai convenabil la exemplul așa-numita „nuca“ de pin siberian. Numele complet piuliței corespunzător într-un sens strict științific, deoarece - un tip de fructe, iar fructele sunt formate numai în angiosperme. Este mai corect să numim această structură a semințelor.

Mature de semințe de pin siberian are un capac solid, așa-numita coajă. Ele corespund straturilor exterioare ale tegumentului. Sub coajă situată plenochka auriu-maro, care prin natura sa este un tegument morfologic intern.

nucleu de semințe constă în principal din endosperm. La capătul vârf al miezului are un punct negru - micropyle vindecat. În jurul acestui punct negru este plasat un mic jabou bej - este tot ceea ce rămâne din nucela ovulului.

Dacă se taie cu grijă semințele de povdol, semințele pot fi detectate în interiorul canalului, în care se află embrionul. Embrionul este atașat la suspensie și constă din rădăcină embrionară, hipocotil - hipocotil și cotiledoane multora - frunze embrionare

Informații despre „Caracteristicile gymnosperms“

Categorie: Biologie
Numărul de caractere, inclusiv spații: 17225
Număr de mese: 0
Număr poze: 1