Pochodzenie okrytozalążkowe, charakterystyka, klasyfikacja, cykl życia

The okrytozalążkowe Są najliczniejszą, różnorodną i odnoszącą sukcesy grupą roślin zamieszkujących planetę. Są one znane jako rośliny kwitnące, ponieważ mają najbardziej charakterystyczną cechę kwiatu.

Termin okrytozalążkowe pochodzi od greckich słów „angion ” co oznacza pojemnik i słowo ”sperma ”, Co oznacza ziarno? Dlatego nazwa okrytozalążkowy oznacza pojemnik na nasiona.

Główną funkcją kwiatów w tych roślinach jest produkcja owoców i nasion; nasiona mogą być wytwarzane przez samozapylenie, zapylanie krzyżowe lub zdarzenia nieseksualne, takie jak apomixis.

Rośliny okrytozalążkowe są monofiletyczną grupą roślin naczyniowych i są uważane za grupę siostrzaną dla nagonasiennych. Główną różnicą roślin okrytozalążkowych w stosunku do nagonasiennych jest to, że zalążki są zamknięte w jajniku, który później stanie się owocem.

Okrytozalążkowe rosną i dominują praktycznie we wszystkich regionach planety, z wyjątkiem lasów iglastych. Istnieją okrytozalążkowe przystosowane do siedlisk lądowych, wodnych i epifitycznych, będące tropikalnymi regionami Ameryki Południowej najbogatszym w te gatunki. Kaktusy to okrytozalążkowe rośliny przystosowane do wzrostu w wyjątkowo suchych regionach.

Kwiaty roślin okrytozalążkowych są ściśle związane z zapylaczami i uważa się, że ewoluowały one równolegle (współewoluowały). Zapylacze modelowali adaptację roślin do pokrycia jajników.

W grupie roślin okrytozalążkowych są najbardziej zmienne formy roślin, z bardzo małymi przedstawicielami, takimi jak soczewica wody o rozmiarze 1 mm i gigantyczne drzewa, takie jak Eukaliptus, który może mierzyć do 100 m wysokości.

Ta grupa obejmuje większość gatunków roślin o znaczeniu gospodarczym dla ludzkości, w tym kukurydzę, pszenicę, kawę, kakao, ziemniaki, wśród wielu innych upraw niezbędnych w diecie człowieka.

Rośliny okrytozalążkowe rozmnażają się płciowo po podwójnym zapłodnieniu, które wytwarza zarodek i bielmo.

Rośliny okrytozalążkowe reprezentowane są przez ponad 300 000 różnych gatunków, sklasyfikowanych w około 450 rodzinach, i to te kwitnące rośliny zdominowały Ziemię przez ponad 100 milionów lat.

Indeks

• 1 Charakterystyka
• 2 Pochodzenie i ewolucja
  • 2.1 Pierwsze okrytozalążkowe
• 3 Klasyfikacja roślin okrytozalążkowych
• 4 Cykl życia roślin okrytozalążkowych
  • 4.1 Mikrogametofit lub męski gametofit
  • 4.2 Megagametofito lub samica Gametofito
  • 4.3 Zapłodnienie
• 5 Przykłady gatunków okrytozalążkowych
• 6 referencji

Funkcje

Rośliny okrytozalążkowe są w przeważającej części roślinami wolno żyjącymi, istnieją jednak gatunki pasożytnicze i saprofityczne. Niektóre okrytozalążkowe to liany, które wspinają się na szczyt tropikalnego lasu deszczowego, podczas gdy inne są epifitami, które rosną w warstwie leśnej..

-Kwiat okrytozalążkowych składa się z trzech okółków: perianth, androce i gynoecium.

-The perianth Składa się ze zmodyfikowanych liści bud, które tworzą kielich i koronę. Kielich jest na ogół zielony i fotosyntetyczny, składa się z płatków w kształcie liści. Korona jest zazwyczaj kolorowa, kolorowa, pachnąca i składa się z pojedynczych lub stopionych płatków.

-The androce Składa się z zestawu pręcików, a te pręciki są nośnikami pyłku, w którym znajdują się męskie gametofity (mikrogametofity). Pręciki są męskimi narządami rozrodczymi kwiatów.

-The gynoecium składa się z zestawu stolików, które tworzą jeden lub więcej słupków. Wewnątrz owocolistków znajdują się jajniki lub megakorporacje, w których znajduje się samica gametofitu (makrogametofitu). Stolarz reprezentuje kobiecy narząd rozrodczy kwiatów.

Kwiat w okrytozalążkowych jest w większości gatunków biseksualny, to znaczy gametofity męskie i żeńskie znajdują się nie tylko w tej samej roślinie, ale także w tej samej strukturze.

Większość gatunków okrytozalążkowych ma naczynia jako wodę i komórki przewodzące minerały, jednak niektóre grupy podstawowych roślin okrytozalążkowych mają tchawice jako komórki przewodzące.

Pochodzenie i ewolucja

Okrytozalążkowe pojawiły się w dolnej kredzie około 125 milionów lat temu, osiągając wysoki stopień specjalizacji w środkowej kredzie. Skamieniałości roślin z dolnej kredy mają wspólne cechy z istniejącymi i obecnie rozpoznawalnymi grupami.

Najnowsze przodki roślin okrytozalążkowych pozostają tajemnicą. Najbardziej akceptowaną hipotezą jest to, że pochodzą one od członków wymarłej grupy Pteridiosperms, o których wiadomo, że są roślinami z nasionami i liśćmi podobnymi do paproci..

Hipoteza pochodzenia roślin okrytonasiennych opiera się na fakcie, że rośliny Pteridiosperms mają męskie struktury rozrodcze podobne do pylników, podczas gdy żeńskie struktury są strukturami równoważnymi stelarzom.

Pierwsze okrytozalążkowe

Wśród tych uważanych za najwcześniejsze okrytozalążkowe są rośliny kopalne z rodzaju Archaefruktus, datowany na 130 milionów lat temu. Są to rośliny wodne spokrewnione z magnoliami, przedstawiające kwiaty bez okwiatu, z owocolistkami umieszczonymi na pręcikach.

Kwiaty Archaefruktus są skatalogowane przez botaników jako bardzo przodkowe kwiaty, prekursory obecnych kwiatów okrytozalążkowych, jednak niektórzy botanicy uważają kwiaty za nietypowe, podobne do tych, które obserwuje się dzisiaj u niektórych roślin okrytonasiennych.

Kladystowie i paleobotaniczni botanicy uważają, że konieczne jest odkrycie i opisanie większej liczby skamieniałości za pomocą nowych technik, aby wyjaśnić i rozwiązać trudną tajemnicę, jaką jest pochodzenie roślin okrytozalążkowych. Analizy ewolucyjne w okrytonasiennych opierają się na kluczowych cechach, takich jak symetria, znaki kwiatowe, palinologia i rozmiar genomu.

Genetyczna natura roślin jest złożona, co ograniczyło ich ewolucyjne zrozumienie. Jednak analizy molekularne klasyfikują gatunki kladów Magnoliides jako najbardziej przodkową grupę okrytozalążkowych.

Rodowy kwiat okrytozalążkowych został odtworzony z biseksualnym charakterem, radialną symetrią, z dwoma lub więcej zwojami, oddzielonym perianth z niezróżnicowanymi działkami, androceo z trzema lekko oddzielonymi grubymi pręcikami i ginekomią z pięcioma pojedynczymi spiralnymi stolarzami.

Kwiaty obecnych roślin okrytozalążkowych (eudicotyledonia) mają cykliczne kwiaty ułożone specjalnymi zwojami, na przemian z kielichem i koroną. Włókna androceo są cienkie, mają zróżnicowane pylniki i ginekomię z gorszymi ciesielkami, stylami i znamiona.

Ziarna pyłku roślin okrytonasiennych to postać, która wyewoluowała, aby mieć trzy lub więcej otworów (tricolpados), jak zaobserwowano w eudikotylach, podczas gdy w nagonasiennych i Archaefruktus ziarenka pyłku obserwuje się przy jednym otwarciu (monosulcado).

Klasyfikacja roślin okrytozalążkowych

Pierwsza klasyfikacja roślin okrytozalążkowych została dokonana przez Linneusza na podstawie systemu płciowego roślin w 1735 r., Który używał znaków kwiatowych do rozróżnienia grup fanerogramów.

Obecnie rośliny są klasyfikowane według systemu APG (dla akronimu angielskiego Grupa filogenezy okrytozalążkowych). System ten został zaproponowany przez zespół licznych naukowców, którzy zaproponowali klasyfikację obejmującą wszystkie dostępne informacje na temat znanych rodzin roślin.

System APG zbudować separację rodzin w oparciu o geny chloroplastów i geny kodujące rybosomy, ponieważ te geny w organellach mają wolniejszą szybkość mutacji. Stosuje się także wiele znaków morfologicznych, takich jak morfologia pyłku.

Pierwszy system klasyfikacji APG został opublikowany w 1998 r. Obecnie system APG idzie na czwartą edycję, opublikowaną w 2016 roku w magazynie Journal Botanical. The APG IV rozpoznaje 64 zamówienia i 416 różnych rodzin, w przeciwieństwie do 40 zamówień i 457 rodzin rozpoznanych przez APG Ja.

Najnowsza klasyfikacja roślin okrytozalążkowych ma grupę „ANITA” (Amborellaceae, Nymphaeales, Illiciaceae, Trimeniaceae i Austrobaileyaceae), jako najbardziej podstawną, a następnie stanowi klad Magnoliidae, następnie jednoliścienną, a wreszcie dwuliścienną i eudykotyliczną.

Cykl życia roślin okrytozalążkowych

Podobnie jak wszystkie spermatofity, rośliny okrytonasienne mają zmienne pokolenia. Gametofit rozwija się całkowicie w obrębie struktur rozrodczych sporofitu, co jest heterosporycznym cyklem życia.

Mikrogametofit lub męski gametofit

Cykl rozpoczyna się od pręcików wytwarzających pyłek lub mikrogame. Każdy pręcik ma pylnik, który zawiera cztery mikrosporangi lub woreczki pyłkowe, w każdym worku pyłkowym komórka macierzysta ulega mejozie i wytwarza cztery haploidalne mikrospory.

Mikrospory rosną i rozwijają się w celu wytworzenia niedojrzałego ziarna pyłku, składającego się z komórki łagiewki pyłkowej i komórki generatywnej, która wytworzy dwie plemniki. Mikrospory rozwijają się, aby uzupełnić ścianę zewnętrzną (exine) i wewnętrzną (intine).

Aby ukończyć rozwój ziarna pyłku, musi ono osiągnąć piętno receptywne kwiatu, gdy dojdzie do kiełkowania łagiewki pyłkowej.

Megagametofito lub samica Gametofito

Rozwój megagametofito zachodzi w megastporangios, które są częścią zalążków, które znajdują się wewnątrz jajnika. Jajnik może zawierać jedną lub kilka zalążków, z których każda jest utworzona przez megegaporangio lub nukelę przykrytą powłoką.

Powłoki są łączone w otworze stylu lub mikropyle, ten otwór jest tam, gdzie łagiewka pyłkowa przenika kwiaty.

W obrębie każdego megasporangium megasporofit działa jak komórka macierzysta typu mega-zarodnik i przechodzi mejozę, tworząc cztery haploidalne megaspory. Trzy z tych mega-zarodników rozpadają się lub degenerują, a mega-zarodnik, który jest najdalej od mikropali, przeżywa, co stanie się megagametofitem..

W większości roślin okrytonasiennych powstający megagametofit wytwarza osiem jąder. Cztery rdzenie są zgrupowane w dolnym i górnym końcu. Następnie dwa rdzenie migrują w kierunku centrum. Jądra te są znane jako jądra polarne.

Trzy pozostałe jądra na końcach tworzą pojedyncze komórki, a dwa polarne jądra tworzą pojedynczą komórkę dwujądrową. Komórka najbardziej oddalona od mikropyle spowoduje powstanie komórki jajowej, która będzie otoczona przez dwie krótkotrwałe komórki zwane synergiami.

Synergie wezmą udział w procesie zapłodnienia, który tworzy końcówki worka zarodkowego. Pozostałe trzy komórki znajdujące się na przeciwległym końcu są nazywane antypodami i będą służyć jako tkanka odżywcza dla komórki jajowej.

Megametofonia, zwana także workiem zarodkowym, składa się z ośmiu oddzielnych jąder w siedmiu różnych komórkach. Wewnątrz worka zarodkowego rozwija się już zapłodniony embrion.

Zapłodnienie

Gdy piętno otrzymuje ziarno pyłku, jony wapnia na tej powierzchni stymulują kiełkowanie łagiewki pyłkowej przez okres od kilku godzin do kilku dni. Dzieje się to poprzez przekazywanie stylu do wnętrza jednej z synergii.

Po znalezieniu się w synergii łagiewka pyłkowa wydala dwie komórki nasienia, które przesuwają się do wewnątrz, a po wytworzeniu podwójnego zapłodnienia.

Jedna z plemników przemieszcza się w synergii i zapładnia sąsiednią komórkę jajową, dając początek zygocie, która staje się embrionem. Druga komórka nasienia jest połączona z komórką, która zawiera dwa polarne jądra, które po doświadczeniu mitozy tworzą tkankę odżywczą znaną jako bielmo..

Po zakończeniu procesu zapłodnienia trwa proces dojrzewania nasion. Nasiona, które kiełkują, rosną i dojrzewają, dają dojrzałego sporofitu diploidalnego lub poliwęglanowego, powiedział sporofit, aby rozwinąć swój kwiat, rozpocznie cykl ponownie.

Przykłady gatunków okrytozalążkowych

Jak wspomniano wcześniej, okrytozalążkowe grupują wszystkie rośliny kwiatowe, które znamy. Dlatego wybór przykładowych gatunków w tym podziale roślin może być nie tak trywialnym zadaniem.

Z antropocentrycznego punktu widzenia wiele gatunków roślin okrytozalążkowych ma wielkie znaczenie handlowe, ponieważ stanowią one główne źródła pożywienia człowieka. Wiele gatunków z rodzaju Triticum są niezbędne do produkcji mąki jadalnej na całym świecie.

Zea mays jest dobrym przykładem innego gatunku jadalnego o dużym znaczeniu w kulturze, historii i gastronomii większości krajów Ameryki Środkowej i Południowej.

Kawa arabska Jest to roślina o dużym znaczeniu handlowym na świecie, ponieważ jej ziarna są wykorzystywane do produkcji kawy, przedmiotu o dużym znaczeniu gospodarczym i gastronomicznym.

W ten sam sposób Kakao Thebroma Jest to kolejny przykładowy gatunek roślin o kwiatach bardzo cenionych przez mężczyzn i mających różne zastosowania. Wszystkie owoce i orzechy są produkowane przez drzewa, których gatunki należą do grupy roślin z kwiatami lub roślinami okrytozalążkowymi.

Róże, tulipany, słoneczniki i stokrotki są dobrymi przykładami roślin o zainteresowaniach handlowych i kulturowych w wielu krajach na pięciu kontynentach ziemi.

Referencje

1. Chase, M. W., Christenhusz, M. J. M., Fay, M. F., Byng, J. W., Judd, W. S., Soltis, D. E., ... & Stevens, P. F. (2016). Aktualizacja klasyfikacji filogenezy okrytozalążkowej dla rzędów i rodzin roślin kwiatowych: APG IV. Botanical Journal of Linnean Society, 181(1), 1-20.
2. Lindorf, H., De Parisca, L. i Rodriguez, P. (1985). Botanika Klasyfikacja, struktura i reprodukcja.
3. Luis, E., Eguiarte, L. E., Castillo, A., i Souza, V. (2003). Molekularna i genomowa ewolucja okrytozalążkowych. Interciencia, 28(3), 141-147.
4. Raven, P. H., Evert, R. F., i Eichhorn, S. E. (2005). Biologia roślin. Macmillan. Rośliny pochodzenia roślinnego Pg (333-345)
5. Simpson, M. G. (2010). Systematyka roślin. Prasa akademicka. Ewolucja roślin kwitnących. Pg (121-136).
6. Soltis, D. E., Bell, C. D., Kim, S., i Soltis, P. S. (2008). Pochodzenie i wczesna ewolucja okrytozalążkowych. N. Y. Acad. Sci., 1133, 3-25.