Karakteristiske spermatofytter eller fanerogamer, klassifisering, evolusjon

3257
Philip Kelley
Karakteristiske spermatofytter eller fanerogamer, klassifisering, evolusjon

De spermatofytter eller phanerogams, også kjent som "frøplanter", er en stor monofyletisk avstamning av planter som tilhører gruppen lignofitas (treaktige planter) og hvor både angiospermer (blomstrende planter) og gymnospermer (bartrær og lignende).

Spermatofytter danner en egen gruppe fra lignofytter takket være den delte egenskapen til frøutvikling, som i lærebøker er beskrevet som en "evolusjonær nyhet" for gruppen..

Foto av et epletre, en spermatofyttplante (Kilde: W. carter / CC0, via Wikimedia Commons)

Ordet "spermatophyte" betyr bokstavelig talt "planter med frø", som det kommer fra de greske ordene "sperma ", som betyr frø, og "Passer på", hva betyr plante.

Spermatofytter er en av de viktigste organismer på jorden, da både angiospermer og gymnospermer er to ekstremt mange grupper som er essensielle for at nesten alle terrestriske økosystemer fungerer..

Hvis du tenker raskt, er planter med frø sannsynligvis den mest kjente gruppen for folk flest, ikke bare fra et ernæringsperspektiv (siden oljer, stivelse og proteiner er hentet fra frøene til mange planter), men også fra et landskaps synspunkt.

De gigantiske skogvedene i California, de store og løvrike trærne i Amazonas regnskog, liljer og roser, ris, havre, mais, hvete og bygg, blant tusenvis av andre, er spermatofytter..

Artikkelindeks

  • 1 Kjennetegn på spermatofytter
  • 2 habitat
  • 3 Klassifisering og taksonomi
    • 3.1 Gymnospermer
    • 3.2 Angiospermer
  • 4 Livssyklus og reproduksjon
    • 4.1 Alternasjon av generasjoner
    • 4.2 Blomstene
  • 5 Eksempler på spermatofyttarter
  • 6 Utvikling av spermatofytter
    • 6.1 - Utvikling av frø
    • 6.2 - Utvikling av pollenkorn
  • 7 Referanser

Kjennetegn på spermatofytter

- Hovedkarakteristikken for spermatofytter eller fanerogamer er produksjonen av frø etter pollinering, det vil si som et produkt som følge av fusjonen av to kjønnsceller.

- De er fotosyntetiske organismer, det vil si at de har kloroplaster som inneholder klorofyll, slik at de kan konvertere lysenergi fra solstrålene til brukbar kjemisk energi.

- Kroppen til disse grønnsakene er delt inn i rot, stilk og blader.

- Noen spermatofytter, angiospermene, produserer blomster og fra disse blomstene stammer fruktene, som er de som inneholder frøene.

- Gymnosperms produserer ikke blomster, men har spesialiserte strukturer for å støtte frøene..

- De fleste spermatofytter har godt utviklet karvev, sammensatt av xylemvev og tracheider..

- De er vidt fordelt over biosfæren, og okkuperer dermed hundrevis av forskjellige habitater.

- De kan eller ikke har sekundært vekstvev.

Habitat

Blomstrende planter (angiospermer) vokser i nesten hvilken som helst beboelig region på jorden (unntatt barskog), og kan til og med dominere noen vannøkosystemer. Derfor er de i stand til å bo:

- Ørkener

- Slettene

- Fjellområder

- Hav, hav og elver

Tilsvarende har gymnospermer, andre planter med frø, også stor plastisitet med hensyn til habitatet de kan okkupere, selv om de er mer begrenset til terrestriske og ikke-akvatiske miljøer..

Klassifisering og taksonomi

Frøplanter tilhører divisjonen Spermatophyta. I denne divisjonen grupperes bregnene med frø "Pteridosperms", Gymnosperms og Angiosperms.

Frøbregner er en gruppe som hovedsakelig består av fossile planter, så spermatofytter blir ofte ansett for å være Gymnosperms og Angiosperms..

Gymnospermer

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

Ordet "gymnosperm" betyr "planter med bare frø" (gymnos, som betyr "naken" og sædceller, som betyr "frø").

Avhengig av studien som blir analysert, er denne gruppen av planter en "ikke-naturlig" gruppe, siden dens medlemmer er av parafyletisk opprinnelse, noe som betyr at ikke alle har samme felles forfader; eller det er en monofyletisk gruppe, bror til angiospermer.

- Gruppemedlemmene møtes i denne divisjonen fordi de deler den vanlige egenskapen (apomorphy) av å ikke produsere blomster.

- I tillegg har disse plantene strukturer kjent som "kjegler", noen hunner og andre hanner..

- Frøene er ikke innkapslet i veggen til en frukt etter gjødsling.

- De har rullede, nåleformede blader som er rikelig med voks..

Gymnospermer er delt inn i følgende linjer:

- Cycadophyta, slekten trodde å være den mest basale

- Ginkgophyta

- Coniferophyta, bartrær

- Gnetophyta o Gnetales, noen ganger klassifisert i gruppen bartrær

Angiospermer

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

Blomstrende planter er tvert imot en bevist monofyletisk gruppe, ansett som en søstergruppe for gymnospermer. De er den klart mest mangfoldige, vellykkede gruppen av planter av alle, og består av mer enn 95% av alle plantearter som lever i dag..

De er også en av de viktigste plantene for det verdensøkonomiske systemet, siden de ikke bare utnyttes til produksjon av mat, men også for utvinning av forskjellige typer råvarer..

- Alle angiospermer har blomster, vanligvis bifil (begge kjønn på samme blomst).

- Frøene er innkapslet i en eggstokk, som utvikler seg til en frukt.

- De viser vanligvis dobbel befruktning.

Angiospermer består av en ekstremt rik og mangfoldig gruppe, hvis klassifisering er gjenstand for studier av mange spesialister på området, så det er noen avvik mellom en klassifisering og en annen. En av de mest aksepterte er imidlertid at denne gruppen består av kladene:

- 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 Eudikotyledoner

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

Livssyklus og reproduksjon

Livssyklusen til spermatofytter er kjent som "spore", hvor sporofytten dominerer og frø blir produsert, og gametofytten, i motsetning til andre grupper av planter, reduseres inne i ovula eller pollenkorn..

Alternasjon av generasjoner

Fra dette er det forstått at alle planter med frø har veksling av generasjoner, en gametofytisk og en annen sporofytisk, men gametofytten utvikler seg bare når plantene når voksen alder eller reproduktivt stadium..

Sporofyttene er de som bærer spesialiserte strukturer der kvinnelige og mannlige gametofytter produseres. Microsporangia produserer pollenkorn (hann) og megasporangia produserer megasporer eller ovules (hunn).

I noen tilfeller finnes både megasporangium og microsporangium i forskjellige individer eller strukturer (Gymnosperms), men generelt, i de fleste planter, er begge i samme struktur kjent som en blomst (Angiosperms).

Blomster

En blomst er en spesialisert struktur for reproduksjon og oppstår fra stammen som en "forlengelse" av kroppens kropp..

Megasporangium i blomstene har en "beholder" (eggstokken) som fungerer i mottaket av pollenkornene, som produseres av microsporangium (av samme blomst eller av forskjellige blomster).

Eggløsningene i eggstokken har alle de nødvendige næringsstoffene for å støtte utviklingen av embryoet, frøet og frukten, en prosess som skjer etter pollinering og befruktning av eggen med pollenkorn.

Frøene som produseres på denne måten kan spres på forskjellige måter og når de først er spiret, danner de en ny sporofytt som kan gjenta livssyklusen..

Eksempler på spermatofyttarter

Spermatofytter er ekstremt forskjellige planter, med veldig forskjellige livssykluser, former, størrelser og måter å leve på.

Til denne gruppen tilhører alle de blomstrende plantene vi kjenner, praktisk talt alle plantene vi spiser som mat og de store og majestetiske trærne som utgjør skogene og jungelen som støtter dyrenes liv..

- Eplet, som er typisk for høstsesongen i mange sesongmessige land, tilhører arten Malus domestica, Det er en del av Magnoliophyta-divisjonen og Rosales-ordenen.

- Pinus mugo er en art av buskfuru som vokser i Alpene og hvorfra noen forbindelser med slimløsende, antiastmatisk og desinfiserende egenskaper ekstraheres.

- Brødet som mennesket spiser daglig er laget av mel produsert av frø av hvete, en art av angiosperm som tilhører slekten Triticum og som mottar navnet på Triticum aestivum.

Utvikling av spermatofytter

Utviklingen av frøplanter er nært knyttet til utviklingen av to strukturer: frø og pollenkorn..

- Utvikling av frø

Utviklingen av frø er en prosess som skjedde i flere trinn, men den eksakte sekvensen av dem er ikke kjent, og det kan ha skjedd at to eller flere skjedde samtidig. Deretter presenteres "trinnene" i evolusjonen av frø slik noen forfattere foreslår:

1-Heterosporia

Begrepet refererer til dannelsen av to typer haploide sporer (med halvparten av kromosombelastningen til planten som ga opphav til dem) i to forskjellige sporangier.

- Megaspores: stort og lite i antall, produsert av meiose i en struktur kjent som megasporangium. Hver megaspore utvikler seg inne i den kvinnelige gametofytten, der archegonia finnes.

- Microspores: de meiotiske produktene til microsporangium. Mikrosporer stammer fra den mannlige gametofytten, hvor antheridia finnes.

Det betraktes som et av de viktigste "trinnene" under utviklingen av spermatofytter, fordi den forfedre tilstanden besto av homosporium, det vil si produksjon av bare en type sporer (like sporer)..

2-Endosporia

I tillegg til dannelsen av to forskjellige typer sporer, utviklet spermatofyttene en annen tilstand kjent som endosporia, som består av den komplette utviklingen av den kvinnelige gametofytten i sporets opprinnelige vegg..

Den forfedre tilstanden er kjent som "exosporia" og har å gjøre med spiringens spiring og dens vekst som en ekstern gametofytt..

3-reduksjon i antall megasporer

Planter med frø er preget av å produsere en enkelt megaspore, en egenskap som antas å ha utviklet seg på to måter.

Opprinnelig måtte de ha tilegnet seg muligheten til å redusere antall meiosceller i megasporangium til bare en; Det er viktig å merke seg at hver av disse cellene er kjent som en megasporocytt- eller megasporestamcelle..

Etter meiose gir en enkelt diploid megasporocytt opphav til 4 haploide megasporer. Tre av disse megasporene “avbryter” og etterlater en enkelt funksjonell megaspore, som øker i størrelse, noe som er korrelert med økningen i størrelse og ernæringsressurser i megasporangium..

4-Retensjon av megasporen

En av de forfedre forholdene eller egenskapene til spermatofytter er at megasporen frigjøres fra megasporangium, som endret seg i denne gruppen, siden megasporen i disse plantene beholdes i megasporangium en gang.

Denne nye evolusjonære "oppkjøpet" ble i sin tur ledsaget av en reduksjon i tykkelsen på megasporecelleveggen..

5-evolusjon av integrasjonen

Mange forfattere anser dette som en av de siste hendelsene som fant sted under utviklingen av frøplanter. Det er "tildekking" av megasporangium av et spesielt vev kalt integumentet, som nesten helt omgir det, med uttrykk for den distale enden.

Integumentet vokser fra basen av megasporangium, som i mange tekster kan omtales som nucela.

Fossile poster viser at integrasjonen først utviklet seg som to separate lapper, men alle frøplanter som eksisterer i dag har et integument som består av en kontinuerlig dekning som omgir kjernen, bortsett fra mikropilen, som er den ekstreme.

Mikropilen er inngangsstedet for pollenkorn eller pollenrøret under befruktningen av megasporen, så den deltar aktivt i denne prosessen.

- Utvikling av pollenkorn

Utviklingen av frøene ble direkte ledsaget av utviklingen av pollenkorn, men hva er et pollenkorn??

Et pollenkorn er en umoden mannlig endosporisk gametofytt. Endosporium i disse strukturene utviklet seg på en lignende måte som det som skjedde i frøene, siden det involverte utvikling av den mannlige gametofytten innenfor sporens vegger..

De er umodne fordi de ennå ikke er fullstendig differensiert når de blir løslatt.

I motsetning til andre typer planter og som diskutert ovenfor, er pollenkorn veldig forskjellige fra megasporer. Dette er ekstremt små mannlige gametofytter, som består av noen få celler.

Når de frigjøres fra microsporangium, må pollenkornene transporteres til mikropyle av eggstokken for at befruktning skal finne sted. Bestøvelsens forfedre karakter var anemofil (pollinering av vind).

Når den er i kontakt med egget, fullfører den mannlige gametofytten sin utvikling ved å dele med mitose og differensiere. Fra dette vokser et eksosporisk pollenrør (utenfor sporen), som fungerer som et organ for absorpsjon av næringsstoffer rundt det sporofytiske vevet..

Pollenrøret

Alle frøplanter som eksisterer i dag, har mannlige gametofytter som er i stand til å danne et pollenrør kort tid etter at de har kommet i kontakt med vevet i megasporen (kjernen). Dannelsen av pollenrøret er kjent som syfonogami.

I tillegg til å fungere som et organ for absorpsjon av mat, fungerer pollenrøret ved levering av sædceller til egget til egget..

Referanser

  1. Merriam-Webster. (n.d.). Spermatofytt. I Merriam-Webster.com ordbok. Hentet 7. april 2020 fra merriam-webster.com
  2. Nabors, M. W. (2004). Introduksjon til botanikk (nr. 580 N117i). Pearson.
  3. Simpson, M. G. (2019). Plantesystematikk. Akademisk presse.
  4. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (2005). Biologi av planter. Macmillan.
  5. Westoby, M., & Rice, B. (1982). Utvikling av frøplanter og inkluderende kondisjon av plantevev. Evolusjon, 36 (4), 713-724.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.