Інформація

7.3: Хрестоматія: Безнасінні рослини – біологія

7.3: Хрестоматія: Безнасінні рослини – біологія


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Вступ

Рослини (царство Plantae) є автотрофи; вони виробляють власні органічні поживні речовини. Органічні поживні речовини, такі як цукор, виробляються шляхом фотосинтезу.

Рослини пристосовані до життя на суші. Наприклад, надземні частини більшості рослин покриті восковим шаром, який називається кутикулою, щоб запобігти втраті води. Водні рослини вторинно пристосовані до життя у воді.

Деякі докази, які свідчать про те, що рослини виникли із зелених водоростей, є:

  • обидва вони використовують фотолоксифіл а, хлорофіл Ь та каротиноїдні пігменти під час фотосинтезу.
  • основний запас їжі обох - крохмаль.
  • вони обидва мають клітинні стінки целюлози.

Генетичні та морфологічні дані свідчать про те, що рослини еволюціонували з групи зелених водоростей під назвою харофіцеї. Багато чарофіцеї населяють мілководне прісноводне середовище. Природний добір, можливо, сприяв людям, здатним пережити час від часу висихання в цих середовищах, і це дало початок наземним рослинам.

Ці ознаки зустрічаються у рослин, але не у харофіцей. Деякі еволюціонували незалежно від інших водоростей.

  • Верхівкові меристеми
  • Чергування поколінь
  • Спори із захисними стінками
  • Спори, вироблені в спорангіях
  • Гамети виробляються у багатоклітинних структурах, які називаються гаметангіями; Антеридії виробляють сперму; Архегонії виробляють яйця
  • Багатоклітинні залежні ембріони
  • У багатьох є кутикула, яка водонепроникна і забезпечує певний захист

Чергування поколінь

Основні зміни життєвого циклу поколінь проілюстровані нижче.

Диплоїдна рослина, яка утворює спори, називається а спорофіт. Гаплоїдна рослина, що виробляє гамети, називається а гаметофіт.

Деякі протисти також мають чергування життєвого циклу поколінь, але структури, які виробляють гамети у протистів, зазвичай є окремими клітинами. Рослини виробляють гамети в багатокубкових структурах, які мають зовнішній захисний шар. Сперматозоїди виробляються в структурах, які називаються антеридії (спів. антеридій), яйця виробляються в архегонія (одн. archegonium),. Як і у протистів і грибів, спори рослин утворюються вспорангії (співати спорангій).

А. залежний спорофіт являє собою невеликий спорофіт, який прикріплюється до гаметофіту. Він отримує поживні речовини з гаметофіту. An незалежний спорофіт росте окремо від гаметофіту. Так само, а залежний гаметофіт маленький і зростає прикріпленим до спорофіту, тоді як an незалежний гаметофіт росте окремо від спорофіта.

Еволюційна тенденція рослин полягала від рослин з домінуючим гаметофітом і зменшеним залежним спорофітом (наприклад, мохи) до рослин з домінуючим, незалежним спорофітом і зменшеним залежним гаметофітом (наприклад, насіннєві рослини).

Класифікація

Нижче наведено еволюційні відносини між рослинами.

Ми будемо вивчати такі види рослин.

ХарактеристикиКласифікація
Бріофіти (без судинної тканини)

Печінки (Phylum Hepatophyta)

Мохи (Phylum Bryophyta)

Рігові (тип Anthocerophyta

Судинні рослини без кісточокМохоподібні мохи, мохи колосовідні, Хвощі (Phylum Lycophyta) хвощі, папороті віночки, папороті (Phylum Pterophyta)
Голонасінні (судинні, голі насіння)

Хвойні (Phylum Coniferophyta)

Цикади (тип Cycadophyta)

Гінкго (тип Ginkgophyta)

Гнетофіти (тип Gnetophyta)

Покритонасінні (судинні, захищені насіння)

Квітучі рослини (Phylum Anthophyta) Однодольні

Евдікоти

Мохоподібні

Тип: Hepatophyta (печіночниці)

Спостерігайте в прямому ефірі Маршанція (печіночниця). Чи містять рослини чашки з гема? Яку функцію виконують чашки Джемма?

Судинні рослини без кісточок

Тип: Pterophyta

Хвощі

Спостерігайте за хвостом живим, якщо такий є. Знайдіть а strobilus. Які репродуктивні структури містяться в стробілі?

Тип: Lycophyta

Представники цього типу мають горизонтальні стебла, прямостоячі стебла і невеликі шипоподібні листки, які називаються мікрофіли.

Клубні мохи

Подивіться на зразок живих клубних мохів, таких як Lycopodium. Знайти кореневища. Визначте мікрофіли. Чи є у зразків такі стробілі? (Обов’язково перегляньте ці слова, якщо ви їх не розумієте.)

Спайк Мосс

Поспостерігайте за зразком колосоподібного моху, наприклад Селагінелла. Зверніть увагу на структуру мікрофіли.


Як виникають безнасінні плоди і як вони розмножуються?

Розвиток плодів зазвичай починається, коли одна або кілька яйцеклітин у яйцеклітині квітки запліднюються ядрами сперматозоїдів з пилку. У деяких рослин, однак, плоди розвиваються без запліднення - явище, відоме як партенокарпія. Партенокарпічні плоди мають переваги перед насіннєвими: довший термін зберігання та більша привабливість для споживачів.

Найчастішими причинами відсутності розвитку насіння є порушення запилення, або нефункціональні яйцеклітини або сперма. У багатьох рослин гени самонесумісності обмежують успішне запліднення перехресним запиленням між генетично різними батьками чоловічої та жіночої статі. Цією властивістю користуються фермери, які вирощують цитрусові, які вирощують фрукти без кісточок, такі як пупкові апельсини та клементини. Оскільки ці сорти несумісні між собою, вони не можуть засівати насіння, коли їх висаджують у садах ідентичних рослин (клонів). Однак ці рослини мають високу частоту партенокарпії, тому вони все ще дають плоди. Для розмноження таким деревам не потрібно насіння. Насправді розмноження насінням було б невигідним, оскільки потомство відрізнялося б від батьківського. Натомість розплідники часто розмножують плодові дерева безстатевим шляхом, зазвичай шляхом щеплення.

Ще однією частою причиною відсутності успішного запліднення є хромосомний дисбаланс. Наприклад, звичайний банан триплоїдний. Іншими словами, він має три набори хромосом. Замість того, щоб мати один набір хромосом від кожного з батьків, він має два набори від одного батька та один набір від іншого батька. Триплоїди рідко виробляють яйцеклітини або сперму, які мають збалансований набір хромосом, і тому успішний набір насіння зустрічається дуже рідко. Банани теж партенокарпічні і плодоносять при відсутності успішного запліднення. Ці банани розмножуються безстатевим шляхом. Після цвітіння і плодоношення стебло відмирає. Але біля основи основного стебла є бічні пагони або присоски, які можна видалити і пересадити, щоб продовжити сорт. Виробники також розмножують банани культурою тканин.

Кавуни без кісточок особливо цікаві тим, що їх потрібно розмножувати насінням, і тим не менш, виробники все ще можуть використовувати партенокарпію. Одним із способів виготовлення кавунів без кісточок є отримання триплоїдного насіння. Як і у випадку з бананами, триплоїдні кавуни не можуть давати функціональне насіння, але вони все одно розвивають хороші плоди через партенокарпію. Селекціонери виробляють триплоїдне насіння шляхом схрещування нормального диплоїдного батьківського з тетраплоїдним батьківським, що само по собі утворюється шляхом генетичних маніпуляцій з диплоїдами, щоб подвоїти їх кількість хромосом. У випадку з кавунами цю маніпуляцію потрібно виконувати кожне покоління, тому це дещо дорога пропозиція, але все ж варта.

Біологи рослин дізналися, що якщо рослинний гормон ауксин виробляється на ранніх стадіях розвитку семязачатки, партенокарпічні плоди можуть рости на рослинах, які зазвичай не мають цієї властивості. Таким чином, генна інженерія, швидше за все, дасть споживачам партенокарпічні плоди у багатьох інших видів найближчим часом.


Судинна система

Система провідності судинних рослин включає ксилему, складену переважно з трахеїд (трубчастих клітин) у нижніх судинних рослинах та голонасінних та судин у покритонасінних, для провідності води та мінералів та флоеми (ситові клітини) для проходження харчових матеріалів. Ці судинні тканини розташовані різними візерунками в різних групах рослин і в різних частинах рослини.

Судинний циліндр стебла або кореня називається стелою. Найпростіший і, мабуть, найпримітивніший тип стел - протостела, у якій ксилема знаходиться в центрі стебла, оточена вузькою смугою флоеми. Він у свою чергу обмежений перициклом з одного або двох клітинних шарів та одним клітинним шаром ендодерми. Перицикл - це, як правило, шар, що породжує гілки в коренях, і ендодерма, здається, регулює потік води та розчинених речовин з навколишньої кори. У стеблах папороті частіше зустрічаються сифоностели, у центрі яких є ямка, а судинна тканина утворює навколо неї циліндр. Там, де лист папороті прикріплений до стебла, частина судинної тканини стебла потрапляє в нього (слід листя), утворюючи невелику щілину, заповнену клітинами паренхіми (генералізованими клітинами рослин), у судинному циліндрі. Якщо листя віддалені, а стебло довге і повзуче, у поперечному перерізі буде видно один проміжок, якщо листя розташовані близько один до одного або численні, проміжки перекриваються, через що циліндр виглядає в поперечному перерізі у вигляді кільця з роз’єднаних круглих або подовжених брусків. судинної тканини.

Як правило, у нижньосудинних рослин, коли молоді органи дозрівають, подальшого зростання в діаметрі не відбувається. У кількох вимерлих групах спеціальне кільце клітин - камбій - виробляло додаткову ксилему всередину, а клітини флоеми - зовні (вторинний ріст, на відміну від первинного росту, досягнутий апікальною активністю стебла та кореня), що призводило до збільшення діаметра та справді деревна рослина. Сьогодні це поширене явище у багатьох насіннєвих рослин, але в існуючих нижніх судинних рослинах лише два роди (Ботрихій та Ізоети) виявляють незначні сліди вторинного зростання. Навіть у сучасних деревних папоротей (Кітея, Діксонія, Циботій), зі стовбурами заввишки до 25 метрів (80 футів), тканини повністю є результатом росту від верхівки стебла. Їхня сила випливає не з деревного зростання в діаметрі, а за рахунок зміцнення тканин, що оточують судинні пучки, а в деяких випадках за рахунок мантії коренів.


Перегляньте відео: Размножение мха кукушкин лен (Листопад 2022).