W świecie roślin najdoskonalszą i najliczniejszą grupą jest dział roślin okrytonasiennych lub kwitnących. Należą do nich wszystkie rośliny wyposażone w organ rozmnażania nasion - kwiat. W sumie na planecie występuje ponad 350 tysięcy różnych gatunków roślin, z czego ¾ z nich należy do roślin okrytozalążkowych. Mogą z łatwością rosnąć w wodzie, suchych pustyniach i pokrywać tereny stepów wielokolorowym dywanem. W tym artykule przyjrzymy się cyklowi życia roślin okrytonasiennych, które doskonale przystosowały się do różnych warunków środowiskowych i są rozmieszczone od lodowatej Arktyki po Antarktydę.
Definicja
Okrytozalążkowe lub rośliny kwitnące to rośliny, których organem rozmnażania nasion jest kwiat. Należą do nich zioła, kwiaty, krzewy i drzewa. Kwiaty rozwijają gamety męskie i żeńskie.(komórki rozrodcze). Nasiona znajdują się wewnątrz jajnika, w owocach, stąd nazwa - okrytozalążkowe. Kwiaty różnią się kształtem, wielkością, strukturą i kolorem. W niektórych roślinach zapylane są przez wiatr, w innych przez owady. Okres wegetacyjny jest również inny dla każdego – od kilku tygodni (dla efemeryd) do setek lat (dla dębu). Wszystkie rośliny okrytozalążkowe mają różną wysokość. Istnieje wiele roślin o wyprostowanych pniach, ale są też pędy pełzające, płożące się i pnące. System korzeniowy i liście są dość zróżnicowane. Pomimo tej różnicy istnieje określony cykl życiowy roślin okrytozalążkowych. Wszystkie rośliny są pogrupowane według ich cech charakterystycznych. Głównym kryterium taksonomii jest stopień powiązania między roślinami. Wszystkie rośliny kwitnące są podzielone na dwie klasy - dwuliścienne i jednoliścienne.
Mają ogromne znaczenie zarówno w przyrodzie, jak iw życiu jednostki. Niektóre z nich są zjadane przez ludzi, inne są karmione zwierzętami domowymi i dzikimi. Surowce roślinne znajdują zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Rośliny ozdobne są wykorzystywane do kształtowania krajobrazu, rośliny drzewiaste do budowy, rośliny lecznicze w medycynie tradycyjnej i ludowej.
Cykl rozwoju roślin okrytozalążkowych
Następuje zmiana pokoleń. Mejoza wytwarza zarodniki, natomiast gamety są wynikiem mitozy. Zarówno te, jak i inne powstają w kwiecie. Dlatego nazywa się to narządem rozmnażania płciowego i bezpłciowego. W ziarnach pyłku (mikrospory) w dużych ilościach tworzą się gamety męskie, które są przenoszone przez owady lub wiatr dopiętno.
Zjawisko to pozwala roślinom okrytonasiennym obejść się bez pływających plemników. Na wszystkich etapach rozwoju zarówno zarodki, jak i plemniki z jajami są pod niezawodną ochroną tkanek saprofitów. Rezultatem jest wysoka żywotność kwitnących przedstawicieli flory.
Struktura kwiatowa
Cykl okrytozalążkowy to przemiana pokoleń gametofitów (płciowych) i sporofitów (bezpłciowych), reprezentowanych przez zwykłą roślinę składającą się z łodygi, korzenia, liści i kwiatu.
Korona płatków tych ostatnich i zielone działki kielicha chronią część żeńską (słupek) i część męską (pręciki). Słupek zawiera piętno, styl i jajnik z jajkiem. Pręciki posiadają zdolność do wytwarzania pyłku, który po dostaniu się do jajnika zapładnia komórkę jajową. W rezultacie powstaje ziarno. Owoc, który chroni nasiona i pozwala mu się rozprzestrzeniać, pochodzi z jajnika.
Cechy roślin okrytozalążkowych
Wyłączność tych roślin jest następująca:
- Podwójne nawożenie. Z jednego nasienia, po kontakcie z jajkiem, powstaje zygota. Ponadto powstaje z niego zarodek. Od drugiego tworzy się komórka triploidalna, co następnie prowadzi do rozwoju bielma zawierającego składniki odżywcze.
- Pyłek początkowo wnika w piętno słupka i dalej do wejścia pyłkowego zalążka. Ten ostatni jest chroniony przed uszkodzeniem, ponieważ jest zamknięty w jamie słupka jajnika.
- Obecność kwiatu umożliwia rozmnażanie przez nasiona.
- Żeński gametofit to woreczek zarodkowy, podczas gdy męski gametofit to ziarno pyłku. Rozwijają się dość szybko i są znacznie uproszczone, w przeciwieństwie do innych roślin. Z drugiej strony są pod stałą ochroną i zależą od sporofitu.
- Cykl życiowy roślin okrytozalążkowych jest zdominowany przez diploidalny sporofit.
Odmiana
Różnorodność form życia i rozmiarów roślin okrytonasiennych uderza w wyobraźnię jednostki. Na przykład rzęsa Wolffian jest uważana za najmniejszego przedstawiciela, jej średnica wynosi około jednego milimetra. A po drugiej stronie – gigantyczny eukaliptus, osiągający sto metrów wysokości. Tak więc wśród kwitnących są:
- zioła;
- krzewy;
- drzewa;
- krzewy;
- liany i inne.
Pierwsze trzy są uważane za najważniejsze. Krzewy i drzewa są wieloletnie. Niektóre gatunki drzew mogą żyć ponad tysiąc lat. Wśród roślin zielnych występuje wiele jednorocznych. W okresie wegetacyjnym przechodzą przez cały cykl życiowy roślin okrytozalążkowych. W skrócie można to opisać w następujący sposób:
- Rozwijaj się z nasion.
- Kwiat.
- Rozwijaj nasiona.
- Zgiń.
W naturze występuje wiele gatunków traw wieloletnich i dwuletnich. W przypadku, gdy rosną w miejscach, gdzie zimy są mroźne, zielona część podłoża obumiera podczas zimnej pory roku. Jednak bulwy lub kłącza pozostają w ziemi, z pewną rezerwąskładniki odżywcze. Wiosną tworzy się nowa zielona część rośliny. Należy pamiętać, że rośliny dwuletnie owocują i kwitną dopiero w drugim roku, po czym roślina obumiera. A byliny każdego roku zachwycają kwitnieniem. Oto taka inna długość życia roślin okrytozalążkowych. Ponadto wśród roślin kwitnących występują saprofity, pasożyty i półpasożyty, które całkowicie utraciły zdolność do fotosyntezy.
Główne różnice w reprodukcji roślin okrytonasiennych i nagonasiennych
Wyjątkowość roślin okrytonasiennych polega na obecności kwiatu, w którym pojawiają się i wykluwają się zarodniki, tworząc żeńskie i męskie pokolenie płciowe z gametami, a także zachodzi zapylanie, gynogeneza i rozwój nasion. W okrytonasiennych, gametofitach nasiona powstają w słupkach i pręcikach, a nie w szyszkach, jak u nagonasiennych. W okrytonasiennych zalążki tworzą się wewnątrz słupka, w przeciwieństwie do nagonasiennych. Dzięki temu są bezpiecznie ukryte i chronione przed złymi warunkami środowiskowymi. Po zapłodnieniu z zalążka powstaje zalążek, a owoc wyrasta z dna słupka. Kolejną różnicą jest podwójne nawożenie roślin kwitnących, tzn. bielmo tworzy się w nich po, a nagonasiennych przed zapłodnieniem. Ponadto partenogeneza wegetatywna występuje tylko u roślin okrytozalążkowych. Tak więc cykl życiowy roślin okrytonasiennych jest nieco inny niż nagonasiennych w świecie roślin.
Różnica między rozmnażaniem płciowym a wegetatywnym
Rośliny kwitnące charakteryzują się rozmnażaniem płciowym i wegetatywnym. Pierwszy jest związany z kwiatem, więcponieważ jest uważany za narząd rozrodczy. Z zygoty powstałej w wyniku fuzji gamet następnie rozwija się zarodek nowej rośliny.
A dzięki wegetatywnej metodzie rozmnażania, nowi przedstawiciele powstają dzięki regeneracji liści, pędów, korzeni, czyli organów wegetatywnych.
Nagonasienne
Kiedy się rozmnażają, te gatunki roślin produkują nasiona, a nie zarodniki. Ponadto nie tworzą owoców, a ich nasiona nie są chronione i znajdują się na powierzchni łusek szyszek. Modrzew, sosna, świerk to najbardziej znane przykłady nagonasiennych. W większości igły (igły) zamiast liści. Dużą grupę wśród nagonasiennych stanowią drzewa iglaste, reprezentowane są również przez winorośle, drzewa i krzewy. Brak ziół w dziale nagonasiennych. Wszystkie rośliny nagonasienne to wiecznie zielone byliny o długiej żywotności. Nasiona rozwijają się z zalążków, które mają składniki odżywcze w skórze, jest to uważane za ważną przewagę nad roślinami zarodnikowymi.
Cykl nagonasienny
Cykl życiowy roślin nagonasiennych i okrytonasiennych ma pewne różnice. W pierwszym dominuje pokolenie bezpłciowe, a gametofit rozwija się na sporoficie. Rozważmy bardziej szczegółowo rozwój nagonasiennych na przykładzie wiecznie zielonego drzewa (sosny). Dorosła roślina to sporofit. Zarodniki dojrzewają w tzw. sporangiach znajdujących się w szyszkach. Co więcej, samiec i samica różnią się kolorem: pierwszy jest żółty, a drugi czerwony w pierwszym roku. Na końcuwiosną (w maju) i na początku pierwszego letniego miesiąca męskie zarodniki wypadają z domów i pod wpływem wiatru przemieszczają się do szyszek przeciwnego rodzaju. Żeńskie zarodniki kiełkują wewnątrz zarodni, tworząc pączek z dwoma organami. To w nich zachodzi rozwój jaja, to znaczy wzrost jest gametofitem. Jest nowym pokoleniem sosny i jednocześnie organizmem macierzystym przyszłego zarodka. Gametofit męski to pyłek, który wytwarza plemniki.
W pierwszym roku gamety obu płci są niedojrzałe, więc nie dochodzi do zapłodnienia. Szyszki żeńskie zamykają się po zapyleniu, a gamety męskie i żeńskie rozwijają się w nich przez cały rok. Rok później następuje zapłodnienie szyszek żeńskich zielonkawych i zdrewniałych. Pierwszą komórką sporofitu jest zygota, która dzieli się i tworzy z nowych komórek zarodek z korzeniem i pędem, czyli organy wegetatywne. Wokół niego tworzy się skorupa i odkładają się składniki odżywcze. W ten sposób powstaje nasiono w stożku żeńskim. W trzecim roku brązowieją i otwierają się. W efekcie nasiona wpadają do gleby i kiełkują, pojawia się młody sporofit sosny.
Wniosek
Znanych jest ponad 350 rodzin, około trzynastu tysięcy rodzajów i ponad trzysta tysięcy gatunków roślin okrytozalążkowych. Te autotroficzne organizmy są niezbędnym składnikiem skorupy Ziemi.
Wśród roślin nagonasiennych dominują rośliny kwitnące. Umożliwiają istnienie świata zwierząt. Udowodniono, że niektóre grupy zwierząt powstały dopiero poZiemia była wypełniona roślinami okrytonasiennymi. Jest to chyba jedyna grupa reprezentowana wśród roślin wyższych, której okazy potrafiły odtworzyć środowisko morskie, tzn. wraz z glonami w słonej wodzie żyją różne gatunki roślin kwitnących.
