Rośliny nasienne-porównanie i charakterystyka

Typ: Nagozalążkowe drobnolistne (Pinophyta = Coniferophyta)
Gromada: Miłorzębowe (Ginkgopsida)
Gromada: Kordaitowe (†Cordaitopsida)
Gromada: Szpilkowe (Pinopsida)
Typ: Nagozalążkowe wielkolistne (Cycadophyta)
Gromada: Paprocie nasienne (†Pteridospermopsida, †Lyginopteropsida)
Gromada: Sagowce (Cycadopsida)
Gromada: Benetyty (†Bennettitopsida, †Cycadeoidopsida)
Gromada: Gniotowe (Gnetopsida)
Typ: Okrytozalążkowe(Magnoliophyta)
Gromada: Dwuliścienne (Magnoliopsida)
Gromada: Jednoliścienne (Liliopsida)
·         Rośliny nasienne mają łodygi, korzenie, makrofile oraz zalążki.
·         Komórka jajowa znajdująca się w zalążku, po zapłodnieniu, do którego nie jest potrzebne środowisko wodne, przekształca się w nasiona.
·         Nasienne dzielą się na nagonasienne i okrytonasienne.

9.1. Pochodzenie i ewolucja

·         Trymerofity to przodkowie nasiennych. Z nich powstały archeopterysy, z powodu ich cech zalicza się je do pranagozalążkowych. To prawdopodobnie przodkowie wszystkich nasiennych.
·         W obu niezależnych liniach rozwoju archeopterystów  doszło do zamknięcia makrosporangiów w osłonkach i tworzenia się zalążków.
Nagozalążkowe drobnolistne:
Nagozalążkowe wielkolistne:
Intensywny przyrost na grubość zdrewniałych łodyg;
Tworzenie się drobnych, często igłowatych liści;
Grupę tę reprezentują: szpilkowe i miłorzębowe oraz wymarłe kordiaty.
Słabszy przyrost pnia na grubość;
Tworzenie się większych liści, często pierzysto podzielonych;
Skupienie sporofili w kłosy zarodnionośne (strobile lub kwiaty);
Okrywanie zalążków dodatkowymi osłonkami;
Tworzenie obupłciowych kwiatów;
Tropikalne sagowce i gnitowce to reprezentanci tej grupy.
·         Rośliny okrytozalążkowe pojawiły się w połowie kredy.
·         Okazały się najbardziej przystosowanymi roślinami i opanowały dzięki temu największe terytorium.
·         Ochłodnie klimatu w erze kenozoicznej spowodowało powrót do dominacji nagonasiennych.
·         Nie jest wiadome od jakiej grupy mezozoicznych nagozalążkowych wielkolistnych wywodzą się okrytozalążkowe, które pojawiły się w połowie kredy.

9.2. Budowa organów wegetatywnych: korzenia, łodygi i liści

Korzeń

Rola korzenia:
·         utrzymuje roślinę w podłożu;
·         pobiera wodę i sole mineralne;
·         może gromadzić substancje zapasowe;
·         może służyć do rozmnażania wegetatywnego;
·         u niektórych roślin wchodzi w symbiozę z bakteriami lub grzybami.
·         Typy systemów korzeniowych:
a) wiązkowy (trawy) – gdy korzeń zarodkowy ma ograniczony wzrost, rozwijają się dodatkowe korzenie z dolnej części łodygi, system taki obejmuje duży obszar podłoża;
b) palowy (sosna, róża) – gdy z korzenia zarodkowego rozwija się długi, rosnący wciąż w dół korzeń główny, od którego odrastają korzenie boczne, również rozgałęzione, korzeń główny może osiągnąć długość 5 metrów. 
·         Budowa morfologiczna korzenia:
*strefa korzeni bocznych (najbliżej powierzchni podłoża);
*strefa włośnikowa;
*strefa wydłużona;
*stożek wzrostu okryty czapeczką (najgłębiej pod ziemią).
·         Budowa pierwotna korzenia:
*skórka (najbardziej na zewnątrz);
*kora pierwotna;
*śródskórnia;
*okolnica, inaczej perycykl;
*walec osiowy;
*łyko pierwotne;
*drewno pierwotne (najbardziej wewnątrz). 
·         Korzeń u większości nasiennych, by utrzymać roślinę o znacznych rozmiarach musi przyrastać na grubość. Przyrost korzenia na grubość odbywa się stopniowo i obejmuje ściśle określone jego strefy. Najczęściej zachodzi to w strefie korzeni bocznych. Mówimy więc, że strefa ta charakteryzuje się budową wtórną, natomiast strefa włośnikowa to strefa, w której znajdujemy budowę pierwotną.
·         Zmodyfikowane korzenie:
*korzenie spichrzowe – gromadzą materiały zapasowe (marchew, pietruszka, burak, seler);
*korzenie asymilacyjne – występują u storczyków, zawierają chlorofil, uczestniczą w fotosyntezie;
*korzenie ssawki – występują u roślin pasożytniczych i półpasożytniczych, u półpasożytów (jemioła) pobierają tylko wodę, a u pasożytów (kanianka, łuskiewnik) wodę i substancje organiczne;
*korzenie podporowe – występują u roślin rosnących nad brzegami wód, chronią rośliny przed zatopieniem, np. u namorzynów;
*korzenie czepne – występują u pnączy, służą do przymocowania się do gałęzi lub pni wysokich drzew;
*korzenie oddechowe – występują u roślin bagiennych, środowisko bagienne jest ubogie w tlen, więc roślina rekompensuje niedobór tlenu za pośrednictwem wyrastających w górę, ponad powierzchnie podłoża, bocznych odgałęzieni korzenia podziemnego.
·         Informacje dodatkowe (dokładne cytaty z: Świat roślin cz. I i II, pod redakcją Józefa Prończuka, wyd IV, str 88):
*Korzeń przeciwstawia się wyrwaniu rośliny z gleby nie tylko przez rozgałęzienie, ale także przez odpowiednie rozmieszczenie tkanek wzmacniających jego strukturę.
*Woda pobierana jest tylko przez najmłodsze części korzenia w jego strefie chłonnej pokrytej włośnikami. Wytworzenie przez ryzodermę włośników usprawnia pobieranie wody, gdyż zwiększa kilkukrotnie powierzchnie zetknięcia się strefy chłonnej z roztworem glebowym.

Łodyga

·         Funkcje łodygi:
*utrzymuje liście, owoce i kwiaty
*jest łącznikiem między korzeniem a liśćmi
*przewodzi wodę
*wytwarza, transportuje i magazynuje substancje pokarmowe 
·         Podział łodyg ze względu na trwałość:
a)              Zielne – niezdrewniałe; obumierają pod koniec sezonu wegetatywnego; występują u roślin jednorocznych (np. słonecznik, dynia), u roślin dwuletnich (np. marchew, pietruszka), u roślin wieloletnich, czyli bylin, które tracą na zimę części nadziemne, a zimują w postaci cebul, kłączy lub bulw.
b)             Zdrewniałe – trwałe; występują u drzew (np. wiśni), krzewów (np. bez), krzewinek (np. wrzos); na zimę zrzucają tylko liście.
·         Budowa pierwotna łodygi:
U rośliny dwuliściennej:
U roślin jednoliściennych:
*skórka (najbardziej na zewnątrz);
*kora pierwotna;
*walec osiowy;
*łyko pierwotne;
*kambium (miazga wiązkowa);
*drewno pierwotne (najbardziej wewnątrz).
*skórka (najbardziej na zewnątrz);
*kora pierwotna;
*łyko pierwotne;
*drewno pierwotne (najbardziej wewnątrz).
Różnice: ułożenie drewna i łyka; występowanie kambium. Rośliny dwuliścienne mają możliwość przyrostu na grubość.
·         Podobnie jak korzeń łodyga może przyrastać na długość, możliwość przyrostu na grubość mają te łodygi, które w wiązkach przewodzących mają kambium,  więc rośliny dwuliścienne. Do jednoliściennych zaliczamy: trawy, zboża, rośliny liliowate; brak kambium sprawia, że nie przyrastają na grubość !wyjątkiem jest palma!. 
·         Rodzaje wiązek przewodzących
Wiązka otwarta:
Wiązka zamknięta:

·         Przyrost łodygi na grubość:
a)       powstanie kambium międzyzwiązkowego, pomiędzy sąsiadującymi ze sobą wiązkami przewodzącymi;
b)       powstanie kambium w formie pierścienia;
c)       na zewnątrz kambium powstaje łyko wtórne, a do wewnątrz drewno wtórne; wytworzenie fellogenu umożliwia wytworzeniu korka, czyli wtórnej tkanki okrywającej.
·         Modyfikacje łodyg:
*spichrzowe np. kłącze grzebienia (roślina wodna) oraz bulwy np. ziemniaka;
*gromadzą wodę np. łodyga kaktusa;
*czepne np. wąsy na winoroślach;
*może służyć do rozmnażania wegetatywnego przez: rozłogi, kłącza, bulwy, sadzonki pędowe.

Liść

·         Funkcje liścia:
*fotosynteza;
*wymiana gazowa w procesie oddychania;
*transpiracja (wyparowywania wody);
*czasem rozmnażanie wegetatywne.
·         Ulistnienie to układ liści na łodydze. W zależności od stadium rozwojowego rośliny wyróżniamy różne rodzaje liści:
*zarodkowe, czyli liścienie mogą spełniać formy organów spichrzowych, wówczas są duże i grube np. u fasoli;
*dolne np. u siewek;
*właściwe;
*przykwiatowe, powstają przy rozwijających się kwiatach.
·         Liście rozwijają się z zawiązków liści, czyli pączków, mają ograniczony wzrost, występują dwa typy nerwacji:
*pierzasta;
*równoległa.
·         Nerwacja to wiązki przewodzące (drewno i łyko) u roślin jednoliściennych występuje nerwacja równoległa, a u roślin dwuliściennych pierzasta inaczej dłoniasta. 
·          Budowa anatomiczna liści:
Skórka – okrywa liście z góry, i z dołu, na dolnej skórce występują aparaty szparkowe służące do transpiracji i wymiany gazowej. Oprócz aparatów szparkowych mogą być obecne włoski tworzące kutner, które zabezpieczają przed nadmiernym parowaniem.
Miękisz asymilacyjny:
Palisadowy: Zawiera dużą liczbę chloroplastów. Ma podłużne komórki, dość ściśle przylegające do siebie.
Gąbczasty: Ma komórki o nieregularnym kształcie, wiele przestworów międzykomórkowych, tworzące komory powietrzne.
Wiązka przewodząca – składa się z drewna, które transportuje wodę i sole mineralne. Oraz łyka – transportuje produkty fotosyntezy. 
·         Modyfikacje liści:
*spichrzowe gromadzące wodę (np. aloes);
*spichrzowe gromadzące materiały zapasowe (np. cebula);
*ciernie – silnie zdrewniałe, sztywne, zawierające wiązki przewodzące, trudne do oderwania (np. kaktus, berberys, robinia akacjowa);
*czepne (np. groch, fasola);
*liście pułapki występują u roślin owadożernych (np. muchołówka, dzbanecznik, rosiczka);
*ochronne np. łuskowate liście cebuli.

9.3. Organy generatywne cykl rozwojowy nasiennych

Rozmnażanie u nagozalążkowych

·         Sosna jest rośliną rozdzielnopłciową i jednopienną.
·         Wszystkie rośliny nasienne wytwarzają kwiat.
Kwiat męski (w przypadku sosny):
Kwiatostan żeński (w przypadku sosny):
Przypomina kłos, z którego wydostaje się pyłek. Pojedynczy liść to pręcik zawierający dwa woreczki pyłkowe, w których znajduje się pyłek.
Ma kształt okrągłej brunatnoczerwonej szyszki, która zbudowana jest z pojedynczych kwiatów, czyli owocolistków. Na każdym owocolistku znajdują się dwa zalążki.
·         Budowa zalążka sosny:
*okienko (powstaje przez to, że osłonka nie pokrywa całego zalążka, lecz zostawia mały otwór);
*osłonka;
*ośrodek;
*bielmo pierwotne;
*rodnia;
*komórka jajowa.
Zapylenie:
Zapłodnienie:
Zapylenie to przeniesienie pyłku w pobliże okienka zalążka. Sosna jest wiatropylna, ziarno pyłku zbudowane jest z komórki generatywnej, wegetatywnej i komórek przedroślowych, które po pewnym czasie giną. Zawiera dwa pęcherze lotne. Zapylenie trwa 1 rok (w czasie jednego roku ziarno sosny znajduje się w okolicy zalążka).
Ziarno pyłku, które przedostało się w okolice okienka zalążka, kiełkuje i wytwarza z komórki wegetatywnej łagiewkę pyłkową. Zaś komórka generatywna dzieli się na 2 komórki plemnikowe. Zapłodnieniu ulega tylko jedna komórka jajowa, druga zaś ginie.
·         Powstanie nasienia:
U sosny cały proces od zapylenia do powstania nasienia trwa 3 lata. Po zapłodnieniu zalążek zamienia się w nasienie:
a)       osłonka zalążka przekształca się w łupinę nasienną;
b)       z zygoty po zapłodnieniu powstaje zarodek, który zawiera zawiązki korzenia, łodygi i liści; u sosny występuje kilka liści zarodkowych (liścieni);
c)        prabielmo jest haploidalne (1n) powstaje jeszcze przed zapłodnieniem, a po nim rozrasta się i staje się tkanką odżywczą dla rozwijającego się zarodka.
·         W przemianie pokoleń u roślin nagozalążkowych dominuje sporofit, jest nim cała roślina; gametofit męski został zredukowany do łagiewki pyłkowej, a gametofit żeński do bielma pierwotnego.

Rozmnażanie u okrytozalążkowych

·         U roślin okrytozalążkowych organem generatywnym, czyli służącym do rozmnażania, jest kwiat.
·         Budowa kwiatu: 
*okwiat (ochrania i przywabia owady);
*pręcik (element męski);
*słupek (element żeński).
·         Okwiat zróżnicowany ma: płatki korony i działki kielicha. Natomiast okwiat niezróżnicowany ma tylko płatki korony.
·         Słupek powstaje ze zrośnięcia się owocolistków.
·         Budowa słupka: 
*znamię;
*szyjka;
*zalążnia (w niej zalążek).
·         Budowa pręcika:
*łącznik;
*pylniki;
*nitka.
·         Budowa rozwiniętego zalążka:
*okienko (powstaje przez niecałkowite pokrycie ośrodka osłonkami, jest małym otworem);
*dwie osłonki;
*ośrodek;
*antypody (najdalej od okienka);
*jądro centralne, inaczej wtórne jądro woreczka zalążkowego;
*komórka jajowa (w pobliżu okienka);
*synergidy (obok komórki jajowej).
·         Jądro centralne powstaje przez złączenie się dwóch jąder (2n). Antypody szybko giną.
Zapylenie:
Zapłodnienie:
Polega na przeniesieniu pyłku na znamię słupka. Najczęściej zapylenie następuje przez owady, ale są też rośliny okrytozalążkowe wiatropylne.
Jest podwójne – jedna gameta męska łączy się z komórką jajową i powstaje zygota; druga gameta męska łączy się z jądrem centralnym i powstaje bielmo wtórne, które jest triploidalne (3n).
·         Przystosowania do zapylenia przez owady u roślin owadopylnych:
*barwny okwiat;
*słodki nektar;
*lepki pyłek;
*zapach.
·         Przystosowania do wiatropylności (np. zboża):
*wytwarzanie ogromnej ilości pyłku;
*pyłek łatwy do rozwiania;
*znamiona słupków są wysokie.
·         Rośliny bronią się przed samozapyleniem przez:
*przedsłupność – polega na wcześniejszym dojrzewaniu słupków;
*przedprątność – polega na wcześniejszym dojrzewaniu pręcików;
*heterostylie – różnosłupkowość, czyli różna wysokość pręcików i słupków.
·         Powstawanie nasiona: 
a)        z zygoty powstaje zarodek nowej rośliny, zawierający zawiązki korzenia i łodygi oraz 1 lub 2  liścienie;
b)         bielmo wtórne staje się materiałem odżywczym dla zarodka;
c)        u niektórych roślin z ośrodka zalążka powstaje tzw. obielmo

Wytwarzanie owoców i nasion u roślin okrytozalążkowych

·         Powstawanie owocu
*Nasienie (nasiona) + owocnia = owoc
*Owocnia powstaje na skutek rozrastania się zalążni. U niektórych roślin w powstawaniu owocni uczestniczy dno kwiatowe. Wówczas owoce nazywamy owocami szupinkowymi (rzekomymi) np. owoc jabłoni, jarzębiny, róży, głogu, gruszy.
·         Partenokarpia polega na wytwarzaniu owoców bez nasion, zachodzi wtedy gdy słupek nie został zapylony przez właściwy mu pyłek, lecz rozwija się w owocu pod wpływem innego bodźca np. stymulatora chemicznego, w którym mogą być hormony roślinne – auksyny.
·         Typy owoców (s114):
·         Typy nasion:
a) nasienie bielmowe;
b) nasienie bezbielmowe;
c) nasienie obielmowe.
·         Przemiana pokoleń u roślin okrytozalążkowych: 
Gametofit męski to łagiewka pyłkowa, gametofit żeński to woreczek zalążkowy, który jest tworem
siedmio-komórkowym, a ośmio-jądrowym (bo jądro centralne ma 2 jądra). Sporofit jest cała rośliną.
·         Kwiatostany:
*baldach (wiśnia);
*grono (porzeczka);
*kolba (kukurydza);
*kłos (żyto);
*główka (koniczyna);
*koszyczek (słonecznik).
·         Aromorfozy to cechy, dzięki którym dana grupa organizmów lepiej przystosowuje się do środowiska oraz dzięki tym cechą dana grupa organizmów osiąga wyższy poziom ewolucyjny.
·         Przykłady aromorfoz:
d)       zróżnicowanie w budowie kwiatów, przystosowanych do różnego rodzaju zapylenia;
e)       redukcja gametofitu: -męskiego do dwóch komórek w ziarnie pyłku, – żeńskiego do kilkukomórkowego woreczka zalążkowego;
f)        występowanie podwójnego zapłodnienia w wyniku czego powstaje zarodek (2n) i bielmo (3n);
g)       rozwój owocu, którego owocnia chroni nasienie i ułatwia rozsiewanie;
h)       duże zdolności rozmnażania wegetatywnego;
i)         obecność naczyń w drewnie

9.4 Przegląd i znaczenie

·         Porównanie roślin okrytonasiennych i nagonasiennych:
Cecha:
Nagonasienne:
Okrytonasienne:
Zalążki;
Leża na owocolistkach niczym nieokryte;
Znajdują się wewnątrz zalążni (słupka);
Kwiaty;
Jednopłciowe, pozbawione okwiatu;
Obupłciowe, rzadziej jednopłciowe, z bogatymi okwiatami;
Zapylenie;
Prawie wyłącznie wiatropylne;
Głównie owadopylne, występuje też wiatropylne i wodopylne;
Gametofit;
Drobny;
Dalsza redukcja gametofitu;
Przedrośle żeńskie;
Bielmo pierwotne;
Ośmio-jądrowy woreczek zalążkowy;
Przedrośle męskie;
Kilkukomórkowe ziarno pyłku;
Bardziej zredukowane niż u nagonasiennych;
Zapłodnienie;
Pojedyncze: komórka plemnikowa łączy się z komórką jajową, powstaje zygota, a następnie zarodek;
Podwójne: jedna komórka plemnikowa łączy się z komórką jajową, powstaje zygota, a następnie zarodek. Druga komórka plemnikowa łączy się z jądrem centralnym tworząc bielmo wtórne (3n);
Cykl życiowy;
Przemianie pokoleń towarzyszy przemiana faz jądrowych, gametofit jest haploidalny, sporofit zaś diploidalny. Dominuje sporofit;
Nasiona;
Organ przetrwalny, niczym nieosłonięty;
Organ przetrwalny, powstaje wewnątrz owocu;
Owoce;
Nie występują;
Są wytwarzane i mają różne postacie;
Drewno wtórne;
Zbudowane głównie z cewek;
Zbudowane głównie z naczyń;
Formy życiowe.
Wyłącznie drzewa i krzewy.
Rośliny zielne, krzewy, krzewinki i drzewa.
Nagonasienne
Okrytonasienne
Drobnolistne
Wielkolistne
Dwuliścienne
Jednoliścienne
Miłorzębowe:
miłorząb dwuklapowy (duży pień i korona, liście o blaszkach w kształcie wachlarza).
Kordaitowe:
wymarły w permie.
Szpilkowe:
sosna, cis pospolity, świerk, limba, jodła, kosodrzewina (liście pod postacią igieł lub łusek, na odpadają na zimę, wyjątek: modrzew).
Paprocie nasienne:
wymarły na początku kredy.
Benetyty:
żyły w erze mezozoicznej.
Sagowce: krótki pień, duża szyszka żeńska.
Gniotowe:
welwiczja cudowna (drewno zbudowane z naczyń, wiele cech podobnych do okrytonasiennych).
Magnoliowe:
magnolia (liście mają pierzastą nerwacje, rośliny tropikalne).
Jaskrowe: jaskier ostry, ziarnopłon wiosenny, mak (rośliny zielone, drewno zbudowane z naczyń).
Oczarowe:
leszczyna, buk, dąb, brzoza (drewno zbudowane z cewek, przejście z owadopylności do wiatropylności). Goździkowe: kaktusy, przypołudniki, goździk kartuzek, kąkol (rośliny zielone, często sukulenty).
Ukęślowe:
 fiołki, topole, morwy, pokrzywy, wierzby, dyniowce, arbuzy, ogórki (zróżnicowane rośliny, mające najczęściej pięciopłatkowe płatki).
Różowe: jeżyna, wiśnie, śliwy, marchew, koper, jabłoń, klon, kasztanowiec (zróżnicowane  morfologicznie rośliny).
Astrowe:
dzwonek, łopian mniejszy, mniszek lekarski, rumianek, stokrotka, słonecznik, cykoria, sałata (wywodzą się z różowców, liście podzielone na blaszki).
Jasnotowe:
ziemniak, pomidor, mięta pieprzowa, szałwia, melisa, tymianek, bazylia (kwiaty obupłciowe, zrośnięte płatki korony).
Liliowe:
tulipan, cebula, czosnek, irys, lilia, trawy (większość gatunków jednoliściennych, 60 tysięcy, owadopylne, 6 niezrośniętych działek okwiatu).
Żabieńcowe:
strzałka wodna (liście często mają ogonki, najprymitywniejsza grupa jednoliściennych).
Arekowe:
palma kokosowa, tatarak, rzęsa, wolfia bezkorzeniowa (rośliny tropikalne, wysoki, nierozgałęziony pień).
·         Rola nasiennych: wytwarzają materię organiczną; są pożywieniem i schronieniem; wytwarzają tlen; używane w gospodarstwach jako: papier, meble, ubrania, lekarstwa.

Artykuł powstał na podstawie:

Biologia klasa 1. OPERON, zakres rozszerzony, Gdynia 2005 

CZY TEN ARTYKUŁ OKAZAŁ SIĘ POMOCNY? MASZ DODATKOWE SUGESTIE ALBO PYTANIA? NAPISZ DO NAS! A MOŻE CHCESZ TEŻ O CZYMŚ NAPISAĆ I OPUBLIKOWAĆ? DOŁĄCZ DO NAS! REDAKCJA@BIOMIST.PL 

Print Friendly, PDF & Email

Kategorie: Biologia,Rośliny nagonasienne,Rośliny okrytonasienne,Świat roślin

3s Komentarzy

Pozostaw odpowiedź

siarczan magnezu cena
sól epsom gorzka siarczan magnezu siedmiowodny rzymska to nieorganiczny związek chemiczny swoją nazwę zawdzięcza miejscowości
wypożyczalnia samochodów koszalin
Zepsuł Ci się samochód? Musisz nagle wyjechać? Nie panikuj - Wypożyczalnia Samochodów Koszalin rozwiąże Twoje problemy. Tanio i solidnie.
awynajem.koszalin.pl
wymiana baterii w iphone
Wymiana baterii w iPhone wymaga ingerencji profesjonalnego serwisu. Wymień baterię w serwis iphone APPLEMOBILE.PL
applemobile.pl