Karakteristiske spermatofytter eller phanerogamer, klassificering, udvikling

4806
Robert Johnston
Karakteristiske spermatofytter eller phanerogamer, klassificering, udvikling

Det spermatofytter eller phanerogams, også kendt som "frøplanter", er en stor monofyletisk afstamning af planter, der hører til gruppen af ​​lignofitas (træagtige planter), og hvor både angiospermer (blomstrende planter) og gymnospermer (nåletræer og lignende).

Spermatofytter danner en separat gruppe fra lignofytter takket være den fælles egenskab ved frøudvikling, som i lærebøger er beskrevet som en "evolutionær nyhed" for gruppen..

Foto af et æbletræ, en spermatofytplante (Kilde: W. carter / CC0, via Wikimedia Commons)

Ordet "spermatophyte" betyder bogstaveligt "planter med frø", da det kommer fra de græske ord "sædceller ", hvilket betyder frø, og "Fiton", hvad betyder plante.

Spermatofytter er en af ​​de vigtigste organismer på jorden, da både angiospermer og gymnospermer er to yderst rigelige grupper, der er vigtige for, at næsten alle jordbaserede økosystemer fungerer..

Hvis du tænker hurtigt, er planter med frø sandsynligvis den mest velkendte gruppe for de fleste mennesker, ikke kun set ud fra et ernæringsperspektiv (da olier, stivelse og proteiner opnås fra frø af mange planter), men også fra landskabs synspunkt.

De gigantiske redwoods i Californien, de store og grønne træer i Amazonas regnskov, liljer og roser, ris, havre, majs, hvede og byg, blandt tusinder af andre, er spermatofytter..

Artikelindeks

  • 1 Kendetegn ved spermatofytter
  • 2 Habitat
  • 3 Klassifikation og taksonomi
    • 3.1 Gymnospermer
    • 3.2 Angiospermer
  • 4 Livscyklus og reproduktion
    • 4.1 Generationsskifte
    • 4.2 Blomsterne
  • 5 Eksempler på spermatofytarter
  • 6 Udvikling af spermatofytter
    • 6.1 - Udvikling af frø
    • 6.2 - Udvikling af pollenkorn
  • 7 Referencer

Kendetegn ved spermatofytter

- Hovedkarakteristikken ved spermatophytes eller phanerogams er produktionen af ​​frø efter bestøvning, det vil sige som et produkt, der skyldes sammensmeltning af to kønsceller.

- De er fotosyntetiske organismer, dvs. de har kloroplaster, der indeholder klorofyl, så de kan omdanne lysenergi fra solens stråler til anvendelig kemisk energi.

- Kroppen af ​​disse grøntsager er opdelt i rod, stilk og blade.

- Nogle spermatofytter, angiospermerne, producerer blomster, og fra disse blomster stammer frugterne, som er dem, der indeholder frøene.

- Gymnospermer producerer ikke blomster, men har specialiserede strukturer til at understøtte frøene..

- De fleste spermatofytter har veludviklet vaskulært væv, der består af xylemvæv og tracheider..

- De er bredt fordelt over biosfæren og besætter således hundreder af forskellige levesteder.

- De har måske eller måske ikke sekundært vækstvæv.

Habitat

Blomstrende planter (angiospermer) vokser i stort set enhver beboelig region på jorden (undtagen nåleskove) og kan endda dominere nogle akvatiske økosystemer. Derfor er de i stand til at bebo:

- Ørkener

- Sletter

- Bjergrige områder

- Hav, have og floder

På samme måde har gymnospermer, andre planter med frø, også stor plasticitet med hensyn til det habitat, de kan besætte, skønt de er mere begrænsede til terrestriske og ikke-akvatiske miljøer..

Klassifikation og taksonomi

Frøplanter hører til Spermatophyta-divisionen. I denne afdeling er bregnerne grupperet med frø "Pteridosperms", Gymnosperms og Angiosperms.

Frøbregner er en gruppe, der hovedsageligt består af fossile planter, så sædceller betragtes ofte som gymnospermer og angiospermer..

Gymnospermer

Kogler af en fyr, en Gymnosperm (Kilde: Sridhar Rao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) via Wikimedia Commons)

Ordet "gymnosperm" betyder "planter med bare frø" (gymnos, hvilket betyder "nøgen" og sæd, hvilket betyder "frø").

Afhængig af undersøgelsen, der analyseres, er denne gruppe af planter en "ikke-naturlig" gruppe, da dens medlemmer er af parafyletisk oprindelse, hvilket betyder, at ikke alle har den samme fælles forfader; eller det er en monofyletisk gruppe, bror til angiospermer.

- Gruppens medlemmer mødes i denne division, fordi de deler det fælles kendetegn (apomorphy) ved ikke at producere blomster.

- Derudover har disse planter strukturer kendt som "kegler", nogle hunner og de andre hanner..

- Frøene er ikke indkapslet inden for en frugts væg efter befrugtning.

- De har rullede, nåleformede blade, der er rigelige i voks..

Gymnospermer er opdelt i følgende slægter:

- Cycadophyta, slægten troede at være den mest basale

- Ginkgophyta

- Coniferophyta, nåletræer

- Gnetophyta o Gnetales, undertiden klassificeret i gruppen af ​​nåletræer

Angiospermer

Blomster af Tetradenia riparia, en angiosperm. Conrado / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Blomstrende planter er tværtimod en dokumenteret monofyletisk gruppe, der betragtes som en søstergruppe for gymnospermer. De er langt den mest rigelige, forskelligartede og vellykkede gruppe af planter af alle og omfatter mere end 95% af alle plantearter, der lever i dag..

De er også en af ​​de vigtigste anlæg i det verdensøkonomiske system, da de ikke kun udnyttes til produktion af mad, men også til udvinding af forskellige typer råmaterialer..

- Alle angiospermer har blomster, normalt biseksuelle (begge køn på samme blomst).

- Dens frø er indkapslet i en æggestok, der udvikler sig til en frugt.

- De udviser generelt dobbelt befrugtning.

Angiospermer udgør en ekstremt rigelig og forskelligartet gruppe, hvis klassificering er genstand for undersøgelse af mange specialister inden for området, så der er nogle uoverensstemmelser mellem en klassificering og en anden. Imidlertid er en af ​​de mest accepterede, at denne gruppe består af kladerne:

- Amborellales

eller Nymphaeales

- Austrobaileyales

- Magnolides

eller Laurales

eller Magnoliales

eller Canellales

o Piperales

eller Monocots

  • Petrosavials
  • Acorales
  • Alismatales
  • Asparges
  • Dioscoreales
  • Liliales
  • Pandanales

eller Commelinidos

  • Arecales
  • Commelinales
  • Zingiberales
  • Poales

eller Eudicotyledons

  • Buxales
  • Trochodendrales
  • Ranunculales
  • Proteals
  • Berberidopsidales
  • Dillenials
  • Gunnerales
  • Caryophyllales
  • Santalales
  • Saxifragales
  • Rosides
  • Vital
  • Crossosomatales
  • Geraniales
  • Myrtales
  • Zygophyllales
  • Celastrales
  • Cucurbitals
  • Fabales
  • Fagales
  • Malpighiales
  • Oxalidal
  • Rosenbuske
  • Plantager
  • Brassicales
  • Malvales
  • Sapindales
  • Asterider
  • Cornales
  • Ericales
  • Garryales
  • Gentianales
  • Lamiales
  • Solanales
  • Apiales
  • Aquifoliales
  • Asterales
  • Dipsacals

Livscyklus og reproduktion

Livscyklussen for spermatofytter er kendt som "spore", hvor sporophyten dominerer, og frø produceres, og gametophyten, i modsætning til andre grupper af planter, reduceres inde i æg eller pollenkorn.

Generationsskifte

Ud fra dette forstås det, at alle planter med frø har vekslede generationer, en gametofytisk og en anden sporofytisk, men gametophyten udvikler sig først, når planterne når voksenalderen eller reproduktionstiden..

Sporofytterne er dem, der bærer de specialiserede strukturer, hvor de kvindelige og mandlige gametofytter produceres. Microsporangia producerer pollenkorn (han) og megasporangia producerer megasporer eller ovules (hun).

I nogle tilfælde findes både megasporangium og microsporangium i forskellige individer eller strukturer (Gymnosperms), men generelt er de fleste planter i samme struktur kendt som en blomst (Angiosperms)..

Blomster

En blomst er en specialiseret reproduktionsstruktur og stammer fra stammen som en "forlængelse" af plantens krop..

Megasporangium indeholdt i blomsterne har en "beholder" (æggestokken), der fungerer i modtagelsen af ​​pollenkornene, som produceres af microsporangium (af den samme blomst eller af forskellige blomster).

Æggene i æggestokken har alle de nødvendige næringsstoffer til at understøtte udviklingen af ​​fosteret, frøet og frugten, en proces, der opstår efter bestøvning og befrugtning af ægløsningen med et pollenkorn.

De således producerede frø kan spredes på forskellige måder og når de først er spiret, danner de en ny sporofyt, der kan gentage livscyklussen..

Eksempler på spermatofytarter

Spermatofytter er ekstremt forskellige planter med meget forskellige livscyklusser, former, størrelser og levevis.

Til denne gruppe hører alle de blomstrende planter, som vi kender, praktisk talt alle de planter, vi spiser som mad, og de store og majestætiske træer, der udgør skovene og junglerne, der understøtter dyrenes liv..

- Æblet, der er typisk for efterårssæsonen i mange sæsonbestemte lande, tilhører arten Malus domestica, Det er en del af Magnoliophyta-divisionen og Rosales-ordenen.

- Pinus mugo er en art af buskfyr, der vokser i Alperne, og hvorfra nogle forbindelser med slimløsende, antiastmatiske og desinfektionsegenskaber ekstraheres.

- Brødet, som mennesket spiser dagligt, er lavet af mel produceret af frø af hvede, en art af angiosperm, der tilhører slægten Triticum og der modtager navnet på Triticum aestivum.

Udvikling af spermatofytter

Udviklingen af ​​frøplanter er tæt forbundet med udviklingen af ​​to strukturer: frø og pollenkorn..

- Udvikling af frø

Udviklingen af ​​frø er en proces, der opstod i flere trin, men den nøjagtige sekvens af dem er ikke kendt, og det kan være sket, at to eller flere opstod på samme tid. Dernæst præsenteres "trin" i udviklingen af ​​frø, som nogle forfattere foreslår:

1-Heterosporia

Udtrykket henviser til dannelsen af ​​to typer haploide sporer (med halvdelen af ​​den kromosomale belastning af planten, der gav anledning til dem) inden for to forskellige sporangier.

- Megaspores: stort og lille i antal, produceret af meiose i en struktur kendt som megasporangium. Hver megaspore udvikler sig inde i den kvindelige gametophyte, hvori archegonia findes.

- Microspores: de meiotiske produkter fra microsporangium. Mikrosporer stammer fra den mandlige gametophyte, hvor anteridia findes.

Det betragtes som et af de væsentlige "trin" under udviklingen af ​​spermatofytter, fordi den forfædres tilstand bestod af homosporium, dvs. produktion af kun en type sporer (lige spor)..

2-Endosporia

Ud over dannelsen af ​​to forskellige typer sporer udviklede spermatofytterne en anden tilstand kendt som endosporia, som består af den komplette udvikling af den kvindelige gametofyt inde i sporets oprindelige væg..

Den forfædres tilstand er kendt som "exosporia" og har at gøre med spiringens spiring og dens vækst som en ekstern gametofyt..

3-reduktion i antallet af megasporer

Planter med frø er kendetegnet ved at producere en enkelt megaspore, en egenskab der menes at have udviklet sig på to måder.

Oprindeligt skulle de have erhvervet evnen til at reducere antallet af meiosceller inde i megasporangium til kun en; Det er vigtigt at bemærke, at hver af disse celler er kendt som en megasporocyt- eller megasporestamcelle..

Efter meiose giver en enkelt diploid megasporocyt anledning til 4 haploide megasporer. Tre af disse megasporer "afbrydes" og efterlader en enkelt funktionel megaspore, der øges i størrelse, hvilket er korreleret med stigningen i størrelse og ernæringsmæssige ressourcer i megasporangium..

4-tilbageholdelse af megaspore

En af de forfædre betingelser eller egenskaber ved spermatophytes er, at megasporen frigives fra megasporangium, som ændrede sig i denne gruppe, da megaspore i disse planter, når den først er produceret, bevares inden for megasporangium.

Denne nye evolutionære "erhvervelse" blev ledsaget af en reduktion i tykkelsen af ​​megasporecellevæggen..

5-Evolution af integrationen

Mange forfattere betragter dette som en af ​​de sidste begivenheder, der fandt sted under udviklingen af ​​frøplanter. Det er "tildækningen" af megasporangium af et specielt væv kaldet integumentet, som næsten fuldstændigt omgiver det med udtryk for den distale ende.

Integrationen vokser fra bunden af ​​megasporangium, som i mange tekster kan omtales som nucela.

Fossile optegnelser viser, at integumentet først udviklede sig som to separate lapper, men alle frøplanter, der findes i dag, har et integument, der består af en kontinuerlig dækning, der omgiver kernerne bortset fra mikropilen, som er den ekstreme distale.

Mikropylen er indgangsstedet for pollenkorn eller pollenrøret under befrugtning af megasporen, så det deltager aktivt i denne proces.

- Udvikling af pollenkorn

Frøets udvikling var direkte ledsaget af udviklingen af ​​pollenkorn, men hvad er et pollenkorn??

Et pollenkorn er en umoden mandlig endosporisk gametofyt. Endosporium i disse strukturer udviklede sig på samme måde som hvad der skete i frøene, da det involverede udviklingen af ​​den mandlige gametofyt inden i sporens vægge..

De er umodne, for når de løslades, er de endnu ikke fuldstændigt differentierede.

I modsætning til andre plantetyper og som diskuteret ovenfor er pollenkorn meget forskellige fra megasporer. Disse er ekstremt små mandlige gametofytter, som består af nogle få celler.

Når de frigives fra microsporangium, skal pollenkornene transporteres til ægformens mikropyle for at befrugtning kan finde sted. Bestammelsens forfædre karakter var anemofil (bestøvning med vind).

Når den er i kontakt med æg, fuldender den mandlige gametophyte sin udvikling ved at dividere ved mitose og differentiere. Herfra vokser et eksosporisk pollenrør (uden for sporen), der fungerer som et organ til absorption af næringsstoffer omkring det sporofytiske væv..

Pollenrøret

Alle frøplanter, der findes i dag, har mandlige gametofytter, der er i stand til at danne et pollenrør kort efter at have været i kontakt med vævet i megasporen (kernen). Dannelsen af ​​pollenrøret er kendt som syphonogamy.

Ud over at fungere som et organ til absorption af mad, fungerer pollenrøret ved levering af sædceller til ægets æg..

Referencer

  1. Merriam-Webster. (nd). Spermatofyt. I Merriam-Webster.com ordbog. Hentet 7. april 2020 fra merriam-webster.com
  2. Nabors, M. W. (2004). Introduktion til botanik (nr. 580 N117i). Pearson.
  3. Simpson, M. G. (2019). Plantesystematik. Akademisk presse.
  4. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (2005). Plantebiologi. Macmillan.
  5. Westoby, M., & Rice, B. (1982). Udviklingen af ​​frøplanterne og inklusiv fitness af plantevæv. Evolution, 36 (4), 713-724.

Endnu ingen kommentarer