ANGIOSPERMS: CHARAKTERISTIKOS, KLASIFIKACIJA, GYVAVIMO CIKLAS - BIOLOGIJA - 2025

Į gaubtasėkliai yra gausiausia, įvairi ir sėkminga grupė augalų, kurie gyvena planetą. Jie žinomi kaip žydintys augalai, nes išskirtiniausias jų bruožas yra gėlė.

Terminas angiosperm yra kilęs iš graikų kalbos žodžių „angion“, reiškiančio indą, ir iš žodžio „sperma“, kuris reiškia sėklą. Todėl pavadinimas angiosperm reiškia sėklų konteinerį.

Tulpių laukas (šaltinis: John O'Neill, per „Wikimedia Commons“)

Pagrindinė šių augalų gėlių funkcija yra duoti vaisių ir sėklų; sėklos gali būti gaminamos savaiminio apdulkinimo, kryžminio apdulkinimo arba ne lytinio proceso, pavyzdžiui, apomiksio, metu.

Angipermos yra monofiletinė kraujagyslių augalų grupė ir laikoma gimnastikos augalų seserų grupe. Pagrindinis angiosperms ir gymnosperms skirtumas yra tas, kad kiaušidėse yra kiaušialąsčių, kurios vėliau taps vaisiais.

Kamuoliniai augalai auga ir dominuoja praktiškai visuose planetos regionuose, išskyrus spygliuočių miškus. Yra angiosperms, pritaikytų antžeminėms, vandens ir epifitinėms buveinėms, o tropiniai Pietų Amerikos regionai yra turtingiausi iš šių rūšių. Kaktusai yra angipermedžiai, pritaikyti augti ypač sausringuose regionuose.

Kambarinių augalų žiedai yra glaudžiai susiję su apdulkintojais, ir manoma, kad jie vystėsi lygiagrečiai (kartu vystėsi). Apdulkintojai modeliavo augalų prisitaikymą prie kiaušialąsčių aprėpties.

Augažiedžių augalų grupėje yra pačių įvairiausių augalų formų, turinčių labai mažus atstovus, pavyzdžiui, 1 mm dydžio antiskutis ir milžiniškus medžius, pavyzdžiui, eukaliptą, kurių aukštis gali būti iki 100 m.

Šioje grupėje yra dauguma žmonijai ekonomiškai svarbių augalų rūšių, kuriose, be daugelio kitų, žmogaus mitybai svarbių augalų, išsiskiria kukurūzai, kviečiai, kava, kakava, bulvės.

Angipermos dauginasi lytiniu būdu po dvigubo apvaisinimo, iš kurio gaunamas embrionas ir endospermas.

Žiobriams priklauso daugiau nei 300 000 skirtingų rūšių, apytiksliai suskirstytų į 450 šeimų, ir būtent šie žydintys augalai dominavo Žemėje daugiau nei 100 milijonų metų.

charakteristikos

Dygliuočiai dažniausiai yra laisvai augantys augalai, tačiau yra keletas parazitinių ir saprofitinių rūšių. Kai kurie angiosperms yra lianos, kylantys į atogrąžų miško viršūnę, kiti - epifitai, augantys miško arborealiniame sluoksnyje.

-Iš gaubtasėklių gėlė yra sudaryta iš trijų menturiais: Perianth , androecium ir gynoecium .

- Periantas yra suformuotas iš modifikuotų ūglių lapų, kurie sukuria taureles ir žieves. Taurė paprastai yra žalia ir fotosintetinė, sudaryta iš lapų formos rupūžių. Korola paprastai yra spalvinga, efektinga, kvapni ir sudaryta iš atskirų ar sulydytų žiedlapių.

-The androecium yra sudaryta iš kuokelių rinkinio ir šie kuokelių yra nešiojančiuose žiedadulkes, kuriame aptiktos vyriškos lyties gametofitas (microgametophytes). Stamenskai yra gėlių vyrų reprodukciniai organai.

-The gynoecium yra sudaryta iš carpels, kurios sudaro vieną ar daugiau pistils rinkinį. Kilimų viduje yra kiaušidės arba megaporangija, kuriose randamas moteriškasis gametofitas (makrogametofitas). Carpels vaizduoja moterišką gėlių reprodukcinį organą.

Žiedžiedžių žiedai yra biseksualūs daugumoje rūšių, ty vyriški ir moteriški gametofitai randami ne tik ant to paties augalo, bet ir tos pačios struktūros.

Daugumos angiperminių rūšių indai yra kaip vanduo ir mineralus laidžios ląstelės, tačiau kai kurios bazinių angisperms grupių trachėjos yra laidžios.

Kilmė ir raida

Žemaūgiai kreidai žemumoje prieš maždaug 125 milijonus metų atsirado žioginių žiuželių, pasiekusių aukštą vidurinės kreidos laipsnio specializaciją. Žemutinės kreidos augalų fosilijos yra būdingos esamoms ir šiuo metu atpažįstamoms grupėms.

Naujausi angiospermų protėviai tebėra paslaptis. Plačiausiai priimta hipotezė, kad jie kilo iš išnykusių Pteridiospermų grupės narių, kurie, kaip žinoma, yra augalai su paparčio tipo sėklomis ir lapais.

Angiospermų kilmės hipotezė grindžiama tuo, kad Pteridiosperms vyrų reprodukcinės struktūros buvo panašios į briedžių, o moteriškos struktūros buvo lygiavertės karpoms.

Pirmieji angisperms

Tarp tų, kurie, kaip manoma, ankstyviausi angiospermai, yra iškastiniai Archaefructus genties augalai, datuojami 130 milijonų metų. Tai yra vandens augalai, kurie yra susiję su magnolijomis, nes jie pateikia gėles be perimetro, su kilimėliais, išdėstytais ant kuokštelių.

Archaefructus gėles botanikai klasifikuoja kaip labai senas gėles, dabartinių angipermedžių gėlių pirmtakas, tačiau kai kurie botanikai gėles laiko netipiškomis, panašias į tas, kurios stebimos kai kuriose dabartinėse angiospermėse.

Kladistų ir paleobotanikų botanikai mano, kad būtina atrasti ir aprašyti daugiau fosilijų, naudojant naujus metodus, kad būtų galima išsiaiškinti ir išspręsti iššūkį sukeliančių angipermedžių kilmės paslaptį. Angiosperms evoliucinė analizė pagrįsta pagrindiniais bruožais, tokiais kaip simetrija, gėlių bruožai, palinologija ir genomo dydis.

Augalų genetinė prigimtis yra sudėtinga ir tai apribojo jų evoliucinį supratimą. Tačiau atliekant molekulinę analizę, Magnoliides clade rūšys yra priskiriamos prie protėvių augančių augalų peripetijų grupei.

Angiosperms protėvių gėlė buvo atkurta su biseksualiu pobūdiu, radialine simetrija, su dviem ar daugiau keterų, atskira periantė su nediferencijuotais tepals, androecium su trimis šiek tiek atskirtomis storomis stamenėmis ir gynoecium su penkiais atskirais spiraliniais kilimais.

Dabartinių ankstyvųjų augalų (žiedlapių) žiedus turi ciklinės gėlės, išdėstytos specializuotų vantų, pakaitomis taurėmis ir žievėmis. Ištvermingi androecio siūleliai yra ploni su diferencijuotais skruzdėlėmis, o ginekomas - su žemesniais kilimais, stiliais ir stigmomis.

Kamuolinių augalų žiedadulkių grūdai yra požymis, išsivystęs į tris ar daugiau angų (trikampių), kaip pastebėta skydliaukėse, o „gymnosperms“ ir „Archaefructus“ žiedadulkių grūdai su viena anga (monosulkatai).

Angiosperm klasifikacija

Pirmąjį angiospermių klasifikavimą 1735 m. Atliko Linnaeus, remdamasis seksualine augalų sistema. Jis panaudojo gėlių ženklus, kad atskirtų phanerogramų grupes.

Šiuo metu augalai klasifikuojami pagal APG sistemą (Angiosperm Phylogeny Group). Šią sistemą pasiūlė daugybė tyrėjų, kurie pasiūlė klasifikaciją, apimančią visą turimą informaciją apie žinomas augalų šeimas.

APG sistema sukuria šeimų atskyrimą, pagrįstą chloroplastų genais ir genais, kurie koduoja ribosomas, nes šie organelių genai turi lėtesnę mutaciją. Taip pat naudojama daug morfologinių ženklų, pavyzdžiui, žiedadulkių morfologija.

Pirmoji APG klasifikavimo sistema buvo paskelbta 1998 m. Šiuo metu APG sistema yra ketvirtame leidime, paskelbtame 2016 m. „Journal Botanical“. APG IV pripažįsta 64 įsakymus ir 416 skirtingas šeimas, o ne 40 įsakymų ir 457 šeimas, pripažintas APG I.

Naujausiame angiospermių klasifikavime grupė „ANITA“ (Amborellaceae, Nymphaeales, Illiciaceae, Trimeniaceae ir Austrobaileyaceae) yra pagrindinės, tada pakelia Magnoliidae klumpę, tada vienaragius ir galiausiai dikotus ir eudikus.

Angiospermos gyvenimo ciklas

Kaip ir visi spermatozoidai, angiospermos keičiasi kartomis. Gametofitas vystosi vien tik sporofito reprodukcinėse struktūrose, tai yra heterosporinis gyvenimo ciklas.

Angipermos pergyvenimo ciklo schema (Šaltinis: Angiosperm_life_cycle_diagram.svg: LadyofHats Mariana Ruizderivative work: Tinymonty via Wikimedia Commons)

Mikrogametofitas arba vyriškas gametofitas

Ciklas prasideda nuo putpelių, iš kurių gaminamos žiedadulkės ar mikrogametofitai. Kiekviename kamiene yra skruzdėlė, kurioje yra keturi mikrosporangai arba žiedadulkių maišeliai. Kiekviename žiedadulkių kamieninėje ląstelėje įvyksta mejozė ir susidaro keturios haploidinės mikrosporos.

Mikrosporos auga ir vystosi nesubrendusiems žiedadulkių grūdams, sudarytiems iš žiedadulkių vamzdelio ląstelės ir generatyvinės ląstelės, iš kurios bus gaminamos dvi spermos ląstelės. Mikrosporos išsivysto, kad užpildytų išorinę sienelę (išorinę) ir vidinę sienelę (vidinę).

Norėdami baigti formuoti žiedadulkių grūdus, jie turi pasiekti gėlės stigmą, kai dygsta žiedadulkių vamzdelis.

Megagametofitas arba moteriškas gametofitas

Megagametofitų vystymasis vyksta per megaporangijas, kurios yra kiaušialąsčių, esančių kiaušidėse, dalis. Kiaušidėse gali būti viena ar kelios kiaušialąstės, kurių kiekviena yra sudaryta iš megasporangijos ar mazgelio, uždengto jungtimi.

Plokštės susitinka stiliaus ar mikropileno angoje, šioje vietoje žiedadulkių vamzdelis įsiskverbia į gėles.

Kiekviename megasporangiume megasporofitas veikia kaip motininių sporų motininė ląstelė ir patiria mejozę, sudarydamas keturias haploidines megaspores. Trys iš šių megasporų suyra arba išsigimsta ir toliausiai nuo mikropilelio išgyvena megasporą, kuri taps megagametofitu.

Daugumoje angiospermių besivystantis megagametofitas sukuria aštuonis branduolius. Keturios šerdys yra sugrupuotos apatiniame ir viršutiniame galuose. Toliau du branduoliai migruoja centro link. Šie branduoliai yra žinomi kaip poliniai branduoliai.

Likę trys branduoliai galuose sudaro atskiras ląsteles, o du poliniai branduoliai sudaro vieną dvinukę ląstelę. Ląstelė, esanti atokiau nuo mikropileio, sukels kiaušinio ląstelę, kurią aplenks dvi trumpalaikės ląstelės, vadinamos sinergikomis.

Sinergistai dalyvaus apvaisinimo procese formuodami embriono maišelio galus. Kitos trys ląstelės, esančios priešingame gale, vadinamos antipodais ir tarnaus kaip maistinis kiaušinio ląstelės audinys.

Megametofitas, dar vadinamas embriono maišeliu, yra sudarytas iš aštuonių atskirų branduolių septyniose skirtingose ​​ląstelėse. Embriono maišelio viduje vystysis jau apvaisintas embrionas.

Tręšimas

Kai stigma priima žiedadulkių grūdus, kalcio jonai ant šio paviršiaus stimuliuoja žiedadulkių vamzdelio daigumą laikotarpiui nuo kelių valandų iki kelių dienų. Tai išauga per stiliaus audinį į vieną iš sinergijų.

Būdamas sinergijos viduje, žiedadulkių vamzdelis išstumia dvi spermatozoidų ląsteles, kurios į jį slenka, ir vieną kartą ten pasigamina dvigubas apvaisinimas.

Viena iš spermos ląstelių juda į sinergetus ir apvaisina gretimą kiaušinio ląstelę, sukurdama zigotą, kuri tampa embrionu. Antroji spermos ląstelė susijungia su ląstele, kurioje yra du poliniai branduoliai, kuri po mitozės sudaro maistinį audinį, vadinamą endospermu.

Pasibaigus tręšimo procesui, sėklos brendimo procesas tęsiasi. Sėkla sudygusi, užaugusi ir subrendusi sukels subrendusį diploidinį arba poliploidinį sporofitą, sakė sporofitas, kai, augindamas savo gėlę, jis vėl pradės ciklą.

Angiospermo rūšių pavyzdžiai

Kaip minėta anksčiau, angiosperms grupuoja visus mums žinomus žydinčius augalus. Todėl išsirinkti pavyzdines rūšis šiame augalų poskyryje gali būti ne visai nereikšminga užduotis.

Antropocentriniu požiūriu kelios angipermedžių rūšys turi didelę komercinę reikšmę, nes jos yra pagrindiniai žmogaus maisto šaltiniai. Daugybė Triticum genties rūšių yra būtinos valgomiesiems miltams gaminti visame pasaulyje.

„Zea mays“ yra geras kitos valgomosios rūšies, turinčios didelę reikšmę didelės dalies Centrinės ir Pietų Amerikos šalių kultūrai, istorijai ir gastronomijai, pavyzdys.

„Coffea arabica“ yra didelis komercinio intereso augalas pasaulyje, nes jos grūdai naudojami kavai gaminti - tai ekonomiškai ir gastronomiškai svarbi sritis.

Kava „Thebroma“ yra dar viena pavyzdinga žydinčių augalų rūšis, kurią vyrai labai vertina ir kuri gali būti naudojama įvairiai. Visus vaisius ir riešutus gamina medžiai, kurių rūšys priklauso žydinčių augalų arba angipermedžių grupei.

Rožės, tulpės, saulėgrąžos ir ramunėlės - tai geri augalų, turinčių komercinį ir kultūrinį susidomėjimą, pavyzdžiai daugelyje šalių penkiuose žemės žemynuose.

Nuorodos

1. Chase, MW, Christenhusz, MJM, Fay, MF, Byng, JW, Judd, WS, Soltis, DE,… ir Stevens, PF (2016). Žydinčių augalų eilių ir šeimų klasifikacija „Angiosperm Phylogeny Group“: APG IV. Linnean draugijos botaninis žurnalas, 181 (1), 1–20.
2. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Botanikos klasifikacija, struktūra ir dauginimasis.
3. Luis, E., Eguiarte, LE, Castillo, A., & Souza, V. (2003). Angiospermų molekulinė ir genominė evoliucija. „Interciencia“, 28 (3), 141–147.
4. Raven, PH, Evert, RF ir Eichhorn, SE (2005). Augalų biologija. Macmillanas. Agiosperms Pg (333-345)
5. Simpsonas, MG (2010). Augalų sistematika. Akademinė spauda. Žydinčių augalų raida. Pg (121–136).
6. „Soltis“, DE, „Bell“, CD, Kim, S. ir „Soltis“, PS (2008). Angiosperms kilmė ir ankstyva raida. NY Acad. Mokslas, 1133, 3–25.