SPERMATOFYYTIT TAI PHAEROGAMIT: OMINAISUUDET, LUOKITTELU, KEHITYS - BIOLOGIA

Espermatofitas tai kukkivat kasvit, joka tunnetaan myös nimellä "siemen kasvit" ovat suuri monophyletic linjaa kuuluvien kasvien ryhmään lignofitas (puuvartiset kasvit), ja jotka luokitellaan joko koppisiemenisistä (kukkivat kasvit), kuten paljassiemenisten (havupuut ja vastaavat).

Spermatofyytit muodostavat erillisen ryhmän lignofyyteistä siemenkehityksen yhteisen piirteen ansiosta, jota kuvataan oppikirjoissa ryhmän "evoluutiouudistuksena".

Valokuva omenapuusta, spermatofyytistä (lähde: W. carter / CC0, Wikimedia Commonsin kautta)

Sana "spermatophyte" tarkoittaa kirjaimellisesti "siemenkasveja", koska se tulee kreikan sanoista "sperma", joka tarkoittaa siemeniä, ja "phyton", joka tarkoittaa kasvia.

Spermatofyytit ovat yksi tärkeimmistä organismeista maapallolla, koska sekä ruokasienet että kuntosolut ovat kaksi erittäin runsasta ryhmää, jotka ovat välttämättömiä käytännöllisesti katsoen kaikkien maan ekosysteemien toiminnalle.

Jos mietit sitä nopeasti, siemenkasvit ovat todennäköisesti tunnetuin ryhmä useimmille ihmisille paitsi ravitsemuksellisesta näkökulmasta (koska öljyjä, tärkkelyksiä ja proteiineja saadaan monien kasvien siemenistä), mutta myös maiseman kannalta.

Spermatofyytit ovat Kalifornian jättiläinen punapuita, Amazonin sademetsien suuret ja lehtipuut, liljat ja ruusut, riisi, kaura, maissi, vehnä ja ohra tuhansien muiden joukossa.

Spermafilyyttien ominaisuudet

- Spermatofyyttien tai phaerogaamien pääominaisuus on siementen tuottaminen pölytyksen jälkeen, toisin sanoen tuotteena, joka syntyy kahden sukupuolen fuusion yhteydessä.

- Ne ovat fotosynteettisiä organismeja, ts. Niissä on kloroplastia sisältäviä kloroplasteja, minkä vuoksi ne voivat muuntaa auringonsäteiden valoenergian käyttökelpoiseksi kemialliseksi energiaksi.

- Näiden vihannesten runko on jaettu juuriin, varren ja lehtiin.

- Jotkut spermatofyytit, angiospermit tuottavat kukkia ja näistä kukista ovat peräisin hedelmistä, jotka sisältävät siemeniä.

- Gymnosperms ei tuota kukkia, mutta niillä on erityisrakenteet siementen tukemiseksi.

- Suurimmalla osalla spermatofyytteistä on hyvin kehittynyt verisuonikudos, joka koostuu ksylemikudoksesta ja henkitorveista.

- Ne ovat levinneet laajasti biosfääriin, joten ne asuttavat satoja erilaisia elinympäristöjä.

- Heillä voi olla kudoksia, joissa on toissijainen kasvu, tai ei.

elinympäristö

Kukkivat kasvit (angiosperms) kasvavat käytännössä missä tahansa maapallon asutuilla alueilla (paitsi havumetsät), ja ne voivat jopa hallita joitain vesiekosysteemejä. Siksi he pystyvät asumaan:

- Aavikoita

- Plains

- Serranías

- Valtameret, meret ja joet

Samoin myös muiden siemenkasvien kuntosalilla, myös siemenkasveilla, on suuri plastisus suhteessa elinympäristöönsä, jota ne voivat käyttää, vaikkakin ne ovat rajoitetummin maa- ja muuhun kuin vesiympäristöön.

Luokittelu ja taksonomia

Siemenkasvit kuuluvat Spermatophyta-divisioonaan. Tässä jaossa ryhmitellään saniaiset siemenineen "Pteridosperms", Gymnosperms ja Angiosperms.

Siemen-saniaiset ovat ryhmä, joka koostuu pääasiassa fossiilisista kasveista, joten spermatofyyttejä pidetään usein Gymnosperms- ja Angiosperms -bakteereina.

paljassiemeniset

Männynkävyt, Gymnosperm (Lähde: Sridhar Rao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) Wikimedia Commonsin kautta)

Sana "gymnosperm" tarkoittaa "kasveja, joissa on paljaita siemeniä" (gymnos, joka tarkoittaa "alasti" ja spermaa, mikä tarkoittaa "siemeniä").

Analysoitavasta tutkimuksesta riippuen tämä kasvien ryhmä on "ei-luonnollinen" ryhmä, koska sen jäsenet ovat parafyleettistä alkuperää, mikä tarkoittaa, että kaikilla ei ole samaa yhteistä esi-isää; tai se on monofiilinen ryhmä, ruokasienten veli.

- Ryhmän jäsenet kokoontuvat tässä jaossa, koska heillä on yhteinen ominaispiirre (apomorfia) olla tuottamatta kukkia.

- Lisäksi näillä kasveilla on rakenteita, joita kutsutaan "käpyiksi", jotkut naaraat ja yksi uros.

- Siemeniä ei kapseloida hedelmän seinämään hedelmöityksen jälkeen.

- Niillä on rullatut lehdet, neulamuotoisia ja runsaasti vahoja.

Gymnosperms on jaettu seuraaviin sukupolviin:

- Cycadophyta, suvun ajateltiin olevan perustason

- Ginkgophyta

- Coniferophyta, havupuut

- gnetophytina tai gnetophytina, joskus luokitellaan ryhmään havupuiden

koppisiemenisistä

Kukka Tetradenia riparia, pihlaja. Conrado / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Kukkivat kasvit ovat päinvastoin osoittautuneet monofiilisiksi ryhmiksi, joita pidetään sisarryhmänä gymnospermeillä. Ne ovat ylivoimaisesti yleisin, monimuotoisin ja onnistunein kasvirühm kaikista, ja niiden osuus kaikista nykyisistä kasvilajeista on yli 95%.

Ne ovat myös yksi maailman talousjärjestelmän tärkeimmistä kasveista, koska niitä ei käytetä vain elintarvikkeiden tuotantoon, vaan myös erityyppisten raaka-aineiden uuttamiseen.

- Kaikilla angiospermillä on kukkia, yleensä biseksuaaleja (molemmat sukupuolet samassa kukissa).

- Sen siemenet koteloidaan munasarjaan, josta kehittyy hedelmä.

- Niillä on yleensä kaksinkertainen lannoitus.

Angiospermit muodostavat erittäin runsaan ja monimuotoisen ryhmän, jonka luokittelu on monien alan asiantuntijoiden tutkimuksen kohteena, joten luokittelussa on joitain eroja. Hyväksytyimpien joukossa on kuitenkin, että tähän ryhmään kuuluvat kladit:

- Amborellales

tai Nymphaeales

- Austrobaileyales

- Magnolidit

tai Laurales

tai Magnoliales

tai Canellales

o Piperales

o Yksisirkkaiset

Petrosavials
Acorales
Alismatales
Asparagales
dioscoreales
Liliales
pandanales

tai Commelinidos

Arecales
commelinales
zingiberales
Poales

tai Eudicoryledons

buxales
Trochodendrales
ranunculales
Proteals
berberidopsidales
Dillenials
gunnerales
Caryophyllales
Santalales
saxifragales
Rosides
elintärkeä
crossosomatales
geraniales
myrtales
zygophyllales
celastrales
Cucurbitals
Fabales
Fagales-
malpighiales
Oxalidal
Rosales
hedelmätarhoissa
Ristikukkaismaiset
Malvales
Sapindales
asteridit
cornales
Ericales
garryales
gentianales
lamiales
Solanales
apiales
aquifoliales
Asterales
dipsacales

Elinkaari ja lisääntyminen

Spermatofyyttien elinkaari tunnetaan nimellä "itiöt", joissa sporofyyti on pääosin ja siemeniä tuotetaan ja gametofyyti, toisin kuin muut kasviryhmät, vähenee munasolun tai siitepölyjyvän sisällä.

Sukupolvien vuorottelu

Tästä syystä ymmärretään, että kaikilla siemenkasveilla on sukupolvien vaihto, yhdellä gametofyyttisellä ja toisella sporofyyttisellä, mutta gametofyytti kehittyy vasta kun kasvit saavuttavat aikuisuuden tai lisääntymisvaiheen.

Sporofyytit ovat niitä, joilla on erikoistuneet rakenteet, joissa tuotetaan naispuolisia ja miespuolisia gametofyyttejä. Mikrosporangia tuottaa siitepölyjyviä (uros) ja megasporangia tuottaa megaspoorit tai munasolut (naaras).

Joissakin tapauksissa sekä megasporangiumia että mikrosporangioita esiintyy erilaisissa yksilöissä tai rakenteissa (Gymnosperms), mutta yleensä useimmissa kasveissa molemmat ovat samassa rakenteessa kuin kukka (Angiosperms).

Kukat

Kukka on erityinen lisääntymisrakenne, joka syntyy varresta kasvin rungon "jatkeena".

Kukkien sisältämässä megasporangiumissa on "säiliö" (munasarja), joka toimii mikrosporangiumin tuottamien siitepölyjyvien vastaanottamisessa (samasta kukasta tai eri kukista).

Munasarjan munasoluissa on kaikki tarvittavat ravintoaineet alkion, siementen ja hedelmien kehityksen tukemiseksi. Prosessi tapahtuu sen jälkeen, kun munarakku on pölytetty ja hedelmöitetty siitepölyjyvällä.

Näin tuotetut siemenet voidaan dispergoida eri tavoin ja ne itäessään muodostavat uuden sporofyytin, joka voi toistaa elinkaaren.

Esimerkkejä siittiöiden lajeista

Spermatofyytit ovat erittäin erilaisia kasveja, joiden elinkaari, muoto, koko ja elämäntapa ovat hyvin erilaisia.

Tähän ryhmään kuuluvat kaikki tunnetut kukinnan kasvit, käytännössä kaikki kasvit, joita kulutamme ruokaa varten, sekä suuret ja mahtavat puut, jotka muodostavat metsien ja viidakoiden, jotka tukevat eläinten elämää.

- Omena, joka on tyypillinen syksykaudelle monissa vuodenaikojen maissa, kuuluu Malus domestica -lajiin, se on osa Magnoliophyta-jakoa ja Rosales-luokkaa.

- Pinus mugo on pensas mäntylaji, joka kasvaa Alpeilla ja josta uutetaan joitain yhdisteitä, joilla on yskän-, anti-astma- ja desinfiointiaine.

- Leipä, jota ihminen päivittäin kuluttaa, valmistetaan jauhoista, jotka tuotetaan vehnän, Triticum-sukuun kuuluvan angiosperm-lajin, nimeltään Triticum aestivum, siemenistä.

Siittiöiden kehitys

Siemenkasvien kehitys liittyy läheisesti kahden rakenteen evoluutioon: siemenet ja siitepölyjyvät.

- Siementen kehitys

Siementen kehitys on prosessi, joka tapahtui useissa vaiheissa, mutta niiden tarkkaa järjestystä ei tiedetä, ja on saattanut tapahtua, että kahta tai useampaa tapahtui samanaikaisesti. Seuraavaksi esitetään siementen kehityksen "vaiheet", kuten jotkut kirjoittajat ehdottavat:

1-Heterosporia

Termi viittaa kahden tyyppisten haploidisten itiöiden muodostumiseen (puolella kasvin kromosomaalisesta kuormasta, joka antoi heille alkuperä) kahden erilaisen sporangian sisällä

- Megasporit: suuria ja pieniä, tuotettu meioosilla rakenteessa, joka tunnetaan nimellä megasporangium. Jokainen megaspoori kehittyy naispuolisten gametofyyttien sisällä, joista löytyy arkegonioita.

- Mikrosporit: mikrosporangian meioottiset tuotteet. Mikrosporut ovat peräisin urospuolisista gametofyyteistä, joissa antheridioita löytyy.

Sitä pidetään yhtenä välttämättömänä "vaiheena" spermatofyyttien evoluution aikana, koska esi-isäntitila koostui homosporiumista, toisin sanoen vain yhden itiötyypin (yhtä suuret itiöt) tuotannosta.

2-Endosporia

Kahden erityyppisten itiöiden muodostumisen lisäksi spermatofyytit kehittivät toisen endosporia-nimisen tilan, joka koostuu naispuolisten gametofyyttien täydellisestä kehittymisestä itiön alkuperäisen seinämän sisällä.

Esivanhempien tila tunnetaan nimellä "exosporia", ja se liittyy itiön itämiseen ja sen kasvuun ulkoisena gametofyttinä.

3-Megasporien määrän vähentäminen

Siemenkasveille on ominaista tuottaa yksi megaspoori, ominaisuus, jonka uskotaan kehittyneen kahdella tavalla.

Alun perin heidän piti saada kyky vähentää meiosisolujen lukumäärä megasporangiumissa yhdeksi; On tärkeätä huomata, että kutakin näistä soluista kutsutaan megasporosyytiksi tai megaspore-emasoluksi.

Meioosin jälkeen yksi diploidi megasporosyytti tuottaa 4 haploidia megasporia. Kolme näistä megasporista "keskeyttää", jättäen yhden toiminnallisen megasporin, jonka koko kasvaa, mikä korreloi megasporangiumin koon ja ravintovarantojen lisääntymisen kanssa.

4-Megasporin pidättäminen

Yksi spermatofyyttien ehdoista tai esi-isäntäominaisuuksista on, että megaspoori vapautuu megasporangiumista, mikä muuttui tässä ryhmässä, koska näissä kasveissa megaspoori, kun se on tuotettu, säilyy megasporangiossa.

Tätä uutta evoluutio "hankintaa" seurasi puolestaan megasporin soluseinämän paksuuden pieneneminen.

Integroitumisen 5-kehitys

Monien kirjoittajien mielestä tämä on yksi viimeisimmistä tapahtumista, jotka tapahtuivat siemenkasvien evoluution aikana. Se on megasporangiumin "peittäminen" erityisellä kudoksella, nimeltään integument, joka ympäröi sitä melkein kokonaan, distaalisen pään ilmeellä.

Yhdistelmä kasvaa megasporangiumin pohjasta, jota voidaan monissa tekstissä kutsua nucelaksi.

Fossiilitiedot osoittavat, että kokonaisuus kehittyi ensin kahdeksi erilliseksi lohkoksi, mutta kaikilla nykyisillä siemenkasveilla on yhtenäinen osa, joka koostuu jatkuvasta päällysteestä, joka ympäröi nucelaa, paitsi mikropyylin, joka on äärimmäinen distaalinen.

Mikropyleeni on siitepölyjyvien tai siitepölyputken pääsypaikka megasporin hedelmöityksen aikana, joten se osallistuu aktiivisesti tähän prosessiin.

- Siitepölyjyvien kehitys

Siementen kehitykseen liittyi suoraan siitepölyjyvien kehitys, mutta mikä on siitepölyjyvä?

Siitepölyjyvä on epäkypsä miespuolinen endosporinen gametofyytti. Näiden rakenteiden endosporium kehittyi samalla tavalla kuin siemenissä tapahtui, koska siihen liittyi urospuolisten gametofyyttien kehittyminen itiön seinämien sisällä.

Ne ovat epäkypsiä, koska vapautuessaan he eivät ole vielä täysin erilaistuneita.

Toisin kuin muun tyyppiset kasvit, ja kuten edellä keskusteltiin, siitepölyjyvät eroavat hyvin megasporista. Nämä ovat erittäin pieniä miespuolisia gametofyyttejä, jotka koostuvat muutamasta solusta.

Kun siipikarjanjyvät vapautuvat mikrosporangiasta, ne on kuljetettava munasolun mikropyyliin, jotta hedelmöitys tapahtuisi. Pölytyksen esi-isä luonne oli anemofiilinen (tuulen pölytys).

Oltuaan kosketuksessa munasolun kanssa, miespuolisten gametofyyttien valmistus päättyy jakautumalla mitoosilla ja erottelemalla. Tästä kasvaa eksosporinen siitepölyputki (itiön ulkopuolella), joka toimii elimenä ravintoaineiden imeytymiseen sporofyyttisen kudoksen ympärille.

Siitepölyputki

Kaikilla nykyisin siemenkasveilla on urospuolisia gametofyyttejä, jotka kykenevät muodostamaan siitepölyputken pian sen jälkeen, kun ne ovat olleet kosketuksissa megasporin kudokseen (nucela). Siitepölyputken muodostuminen tunnetaan syfogaamiana.

Sen lisäksi, että siitepölyputki toimii ruuan imeytymiselimenä, se toimittaa spermasoluja myös munasolun "munaan".

Viitteet

Merriam-Webster. (Nd). Spermatofyyttikasveja. Merriam-Webster.com-sanakirjassa. Haettu 7. huhtikuuta 2020, osoitteesta merriam-webster.com
Nabors, MW (2004). Johdanto kasvitiedeen (nro 580 N117i). Pearson.
Simpson, MG (2019). Kasvien systematiikka. Akateeminen lehdistö.
Raven, PH, Evert, RF ja Eichhorn, SE (2005). Kasvien biologia. Macmillan.
Westoby, M., & Rice, B. (1982). Siemenkasvien kehitys ja kasvien kudosten osallistava kunto. Evolution, 36 (4), 713 - 724.

SPERMATOFYYTIT TAI PHAEROGAMIT: OMINAISUUDET, LUOKITTELU, KEHITYS - BIOLOGIA - 2026