SPERMATOFITAI AR PHAEROGAMAI: CHARAKTERISTIKOS, KLASIFIKACIJA, RAIDA - BIOLOGIJA - 2025

Kad espermatofitas arba žydėjimo augalai, taip pat žinomas kaip "augalų sėklas" yra puikus monofiletyczne linija, priklausančių nuo lignofitas grupės (sumedėjusių augalų) ir kuri augalų yra suskirstyti abu Gaubtasėkliai (Žydintys augalai) kaip gymnosperms ( spygliuočiai ir panašiai).

Spermatofitai sudaro atskirą grupę nuo lignofitų dėl bendro sėklų vystymosi bruožo, kuris vadovėliuose apibūdinamas kaip grupės „evoliucinė naujovė“.

Obelų, spermatozidų augalų nuotrauka (šaltinis: W. carter / CC0, per „Wikimedia Commons“)

Žodis „spermatophyte“ pažodžiui reiškia „augalai su sėklomis“, nes jis kilęs iš graikų kalbos žodžių „sperma“, reiškiančio sėklą, ir „phyton“, reiškiančio augalą.

Spermatofitai yra vienas iš svarbiausių organizmų žemėje, nes tiek angipermos, tiek gimnastikos spermos yra dvi ypač gausios grupės, būtinos praktiškai visų sausumos ekosistemų veikimui.

Jei greitai pagalvojate, augalai su sėklomis yra tikriausiai daugeliui žmonių labiausiai pažįstama grupė ne tik mitybos požiūriu (nes aliejai, krakmolai ir baltymai gaunami iš daugelio augalų sėklų), bet ir kraštovaizdžio požiūriu.

Spermatofitai yra milžiniški Kalifornijos raudonmedžiai, dideli ir lapiniai Amazonės atogrąžų miškai, lelijos ir rožės, ryžiai, avižos, kukurūzai, kviečiai ir miežiai, be kitų tūkstančių.

Spermatofitų charakteristika

- Pagrindinė spermatofitų ar fagonegamų savybė yra sėklų gamyba po apdulkinimo, tai yra produktas, susidarantis suliejus dvi lytines ląsteles.

- Tai yra fotosintetiniai organizmai, tai yra, jie turi chloroplastus, kuriuose yra chlorofilo, todėl jie gali saulės spindulių šviesos energiją paversti tinkama chemine energija.

- Šių daržovių kūnas yra padalintas į šaknis, stiebą ir lapus.

- Kai kurie spermatozoidai, angiospermos, gamina gėles ir iš šių gėlių atsiranda vaisiai, kuriuose yra sėklų.

- „Gymnosperms“ neaugina gėlių, tačiau turi specialias struktūras sėkloms palaikyti.

- Dauguma spermatozitų turi gerai išvystytą kraujagyslių audinį, sudarytą iš ksilimo audinio ir tracheidų.

- Jie plačiai paplitę biosferoje, todėl užima šimtus skirtingų buveinių.

- Jie gali turėti antrinio augimo audinius arba jų nėra.

Buveinė

Žydintys augalai (angiosperms) auga praktiškai bet kuriame gyvenamame žemės regione (išskyrus spygliuočių miškus) ir netgi gali dominuoti kai kuriose vandens ekosistemose. Todėl jie gali gyventi:

- Dykumos

- lygumos

- „Serranías“

- Vandenynai, jūros ir upės

Panašiai ir gimnastikos sėklos, kiti sėkliniai augalai, pasižymi dideliu plastiškumu, atsižvelgiant į buveines, kuriose jie gali būti, nors jie labiau apsiriboja sausumos ir ne vandens aplinka.

Klasifikacija ir taksonomija

Sėkliniai augalai priklauso Spermatophyta skyriui. Šiame padalinyje grupuojami paparčiai su sėklomis „Pteridosperms“, „Gymnosperms“ ir „Angiosperms“.

Sėkliniai paparčiai yra grupė, kurią daugiausia sudaro iškastiniai augalai, todėl spermatozoidai dažnai laikomi gimnastikos ir angiospermiais.

„Gymnosperms“

Pušies kūgiai, „Gymnosperm“ (Šaltinis: Sridhar Rao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) per „Wikimedia Commons“)

Žodis „gymnosperm“ reiškia „augalus su plikomis sėklomis“ (gymnos, reiškiantis „plika“ ir sperma, kuris reiškia „sėkla“).

Atsižvelgiant į analizuojamą tyrimą, ši augalų grupė yra „nenatūrali“ grupė, nes jos nariai yra parafiletinės kilmės, o tai reiškia, kad ne visi turi tą patį bendrą protėvį; arba tai yra monofiletinė grupė, angiosperms brolis.

- Grupės nariai susitinka šiame skyriuje, nes jie turi bendrą bruožą (apomorfiją) negaminti gėlių.

- Be to, šie augalai turi struktūras, žinomas kaip „kūgiai“, kai kurios patelės ir vienas patinas.

- Po apvaisinimo sėklos nėra kapsuliuotos vaisiaus sienoje.

- Jie turi suvyniotus lapus, adatos formos ir gausiai deda vaškuose.

„Gymnosperms“ yra suskirstytos į šias linijas:

- Cycadophyta , manoma, kad pagrindinė linija

- Ginkgophyta

- Spygliuočiai , spygliuočiai

- Gnetophyta arba Gnetales, kartais klasifikuojami spygliuočių grupėje

Angiperpermos

Tetradenia riparia žiedlapiai, žiedžiedžiai. „Conrado“ / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Žydintys augalai, priešingai, yra įrodyta, kad monofilinė grupė yra laikoma gimnastikos grupe gimnastikos peripetijoms. Jie yra bene pati gausiausia, įvairiausia ir sėkmingiausia augalų grupė iš visų, kuriems priklauso daugiau kaip 95% visų šiandien gyvų augalų rūšių.

Jie taip pat yra vienas iš svarbiausių augalų pasaulio ekonominei sistemai, nes yra ne tik naudojami maistui gaminti, bet ir įvairių rūšių žaliavoms išgauti.

- Visi angisperms turi žiedus, dažniausiai biseksualius (abi lytys yra toje pačioje gėlėje).

- Jo sėklos yra įkapsuliuotos kiaušidėje, iš kurios išsivysto vaisius.

- Paprastai jie tręšiami dvigubai.

Kambariniai gyvūnai sudaro nepaprastai gausią ir įvairią grupę, kurios klasifikacija yra daugelio šios srities specialistų tyrimo objektas, todėl tarp vienos klasifikacijos yra tam tikrų neatitikimų. Tačiau tarp labiausiai priimtinų yra tai, kad šiai grupei priklauso kladai:

- Ambulatorijos

arba Nymphaeales

- Austrobaileyales

- Magnolidai

arba Laurales

arba magnolijos

arba Canellales

o Piperales

o vienaląsčiai

• Petrozaviniai augalai
• Acorales
• Alismatales
• Šparagai
• Dioscoreales
• Liliales
• Pakabukai

arba „Commelinidos“

• Plotas
• Commelinales
• Zingiberales
• Poliai

arba Eudicydledons

• Buxalesas
• Trochodendrales
• Ranunculales
• Baltymai
• Berberidopsidales
• Dillenials
• Gunnerales
• Caryophyllales
• Santalales
• Saxifragales
• Rosidai
• Gyvybinga
• Crossosomatales
• Geraniales
• Mirtos
• Zygofilos
• Celastrales
• Cucurbitals
• Fabales
• Fagales
• Malpighiales
• Oksalidas
• Rožės
• Sodai
• Brassicales
• Malvales
• Sapindales
• Asteridės
• Kampai
• Erikales
• Garliavos
• Gentianales
• Lamiales
• Solanales
• Apiales
• Aquifoliales
• Asterales
• Dipsacales

Gyvenimo ciklas ir dauginimasis

Spermatofitų gyvenimo ciklas yra žinomas kaip „sporinis“, kai vyrauja sporofitas ir išauginamos sėklos, o gametofitas, skirtingai nuo kitų augalų grupių, sumažėja kiaušialąsčių ar žiedadulkių grūduose.

Kartų kaita

Iš to suprantama, kad visi augalai su sėklomis turi kartų kaitaliojimus: vienas gametofitinis, o kitas sporofitinis, tačiau gametofitas išsivysto tik augalams pasiekus pilnametystę arba reprodukcijai.

Sporofitai yra tie, kurie turi specializuotas struktūras, kuriose gaminami moterų ir vyrų gametofitai. Mikrosporangija gamina žiedadulkių grūdelius (patinus), o megasporangija - megasporas arba kiaušialąstes (moteris).

Kai kuriais atvejais tiek megasporangium, tiek mikrosporangiumis yra skirtinguose individuose ar struktūrose (Gymnosperms), tačiau paprastai daugumoje augalų abu augalai yra tos pačios struktūros, vadinamos gėlėmis (Angiosperms).

Gėlės

Gėlė yra specializuota reprodukcijai skirta struktūra, kylanti iš stiebo kaip augalo kūno „pratęsimas“.

Gėlių sudėtyje esantis megasporangium turi „talpyklą“ (kiaušidę), kuri priima žiedadulkių grūdus, kuriuos gamina mikrosporangium (iš tos pačios gėlės arba iš skirtingų gėlių).

Kiaušidėse esančios kiaušialąstės turi visas būtinas maistines medžiagas embriono, sėklos ir vaisiaus vystymuisi palaikyti. Tai procesas, kuris įvyksta apdulkinus ir apvaisinus kiaušialąstes grūdais.

Tokiu būdu išaugintos sėklos gali būti išsklaidytos įvairiomis priemonėmis ir, sudygusios, suformuoja naują sporofitą, kuris gali pakartoti gyvavimo ciklą.

Spermatofitų rūšių pavyzdžiai

Spermatofitai yra labai įvairūs augalai, turintys labai skirtingą gyvenimo ciklą, formą, dydį ir gyvenimo būdą.

Šiai grupei priklauso visi mums žinomi žydintys augalai, praktiškai visi augalai, kuriuos vartojame maistui, ir didingi bei didingi medžiai, sudarantys miškus ir džiungles, palaikantys gyvūnų gyvenimą.

- Obuolys, būdingas rudens sezonui daugelyje sezoninių šalių, priklauso Malus domestica rūšiai , jis priklauso Magnoliophyta skyriui ir Rosales kategorijai.

- Pinus mugo yra krūmų pušis, auganti Alpėse ir iš kurios išgaunami kai kurie atsikosėjimą, antiastmatines ir dezinfekuojančias savybes turintys junginiai.

- Duona, kurią žmogus valgo kasdien, gaminama iš miltų, pagamintų iš kviečių sėklų, turinčių Triticum gentį ir vadinamų Triticum aestivum, sėklomis .

Spermatofitų raida

Sėklinių augalų evoliucija yra glaudžiai susijusi su dviejų struktūrų evoliucija: sėklomis ir žiedadulkių grūdais.

- Sėklų raida

Sėklų evoliucija yra procesas, vykstantis keliais etapais, tačiau tiksli jų seka nėra žinoma, ir galėjo atsitikti taip, kad tuo pačiu metu įvyko dvi ar daugiau. Toliau pateikiami sėklų evoliucijos „žingsniai“, kaip siūlo kai kurie autoriai:

1-Heterosporija

Šis terminas reiškia dviejų rūšių haploidinių sporų (turinčių pusę augalų chromosominės apkrovos, kurios joms kilo) susidarymą dviejų skirtingų sporagijų viduje.

- Megasporos: didelis ir mažas skaičius, jas gamina mejozė, vadinama megasporangija. Kiekvienas megasporas išsivysto moters gametofito viduje, kuriame randama archegonijų.

- Mikrosporos: mejoziniai mikrosporangijos produktai. Mikrosporos yra kilusios iš vyriško gametofito, kuriame randama anteridijų.

Tai laikoma vienu iš esminių spermatozoidų evoliucijos „žingsnių“, nes protėvių būklę sudarė homosporiumas, tai yra tik vienos rūšies sporų (vienodų sporų) susidarymas.

2-endosporija

Be dviejų skirtingų tipų sporų susidarymo, spermatofitai sukūrė dar vieną būklę, vadinamą endosporija, kuri susideda iš visiško moteriškų gametofitų vystymosi pradinėje sporos sienelėje.

Protėvių būklė yra žinoma kaip „egzosporija“ ir turi įtakos sporos dygimui ir jos augimui kaip išorinis gametofitas.

3-Megasporų skaičiaus sumažėjimas

Sėkliniams augalams būdingas vienas megasporas - tai savybė, kuri, kaip manoma, išsivystė dviem būdais.

Iš pradžių jie turėjo įgyti sugebėjimą sumažinti mejozės ląstelių skaičių megasporangiume iki vieno; Svarbu pažymėti, kad kiekviena iš šių ląstelių yra žinoma kaip megasporocitas arba megasporinė motinos ląstelė.

Po mejozės vienas diploidinis megasporocitas sukelia 4 haploidines megasporas. Trys iš šių megasporų „nutraukia“, palikdami vieną funkcinę megasporą, kurios dydis padidėja, o tai yra susiję su padidėjusiu dydžiu ir maistiniais ištekliais megasporangiume.

4-Megasporos susilaikymas

Viena iš protėvių sąlygų ar spermatozoidų savybių yra tai, kad megaspora išsiskiria iš megasporangijos, o tai pasikeitė šioje grupėje, nes šiuose augaluose megaspora, kažkada pagaminta, lieka megasporangiumyje.

Šį naują evoliucinį „įsigijimą“ savo ruožtu lydėjo megasporinės ląstelės sienos storio sumažėjimas.

5-junginio evoliucija

Daugelis autorių mano, kad tai yra vienas iš paskutinių įvykių, vykusių sėklinių augalų evoliucijos metu. Tai yra megasporangijos „apdengimas“ specialiu audiniu, vadinamu jungtimi, kuris jį supa beveik visiškai, išreikšdamas distalinį galą.

Integmentas auga iš megasporangijos pagrindo, kurį daugelyje tekstų galima pavadinti nucela.

Iš fosilijos įrašų matyti, kad daigai pirmiausia išsivystė kaip dvi atskiros skiltys, tačiau visi šiandien egzistuojantys sėkliniai augalai turi dalelę, sudarytą iš nenutrūkstamo apvalkalo, apjuosiančio nagelę, išskyrus mikropile, kuri yra kraštutinumas distalinis.

Mikropile yra patekimo vieta žiedadulkių grūdams arba žiedadulkių vamzdeliui tręšti megasporą, todėl ji aktyviai dalyvauja šiame procese.

- Žiedadulkių grūdų raida

Sėklų evoliuciją tiesiogiai lydėjo žiedadulkių grūdų evoliucija, tačiau kas yra žiedadulkių grūdai?

Žiedadulkės yra nesubrendęs vyriškas endosporinis gametofitas. Šiose struktūrose esantis endosporijus evoliucionavo panašiai kaip ir sėklose, nes jame dalyvavo vyriškojo gametofito vystymasis sporų sienelėse.

Jie nesubrendę, nes paleidę jie dar nėra visiškai atskirti.

Skirtingai nuo kitų augalų rūšių ir, kaip aptarta aukščiau, žiedadulkių grūdai labai skiriasi nuo megasporų. Tai yra labai maži vyriški gametofitai, kuriuos sudaro kelios ląstelės.

Išskyrus iš mikrosporangijos, žiedadulkių grūdai turi būti pernešti į kiaušialąsčių mikropile, kad būtų galima tręšti. Protėvių apdulkinimo pobūdis buvo anemofilinis (apdulkinimas vėjo).

Patekęs į kiaušialąstę, vyriškas gametofitas užbaigia savo išsiskyrimą dalijantis iš mitozės ir diferencijuodamas. Iš to išauga egzosporinis žiedadulkių vamzdelis (už sporos ribų), kuris veikia kaip organas maistinėms medžiagoms absorbuoti aplink sporofitinį audinį.

Žiedadulkių vamzdelis

Visi šiandien augantys sėkliniai augalai turi vyriškus gametofitus, galinčius sudaryti žiedadulkių vamzdelį netrukus po sąlyčio su megasporos (nucela) audiniu. Žiedadulkių vamzdelio formavimas yra žinomas kaip sifonogamija.

Žiedadulkių vamzdelis ne tik veikia kaip maisto pasisavinimo organas, bet ir perduoda spermos ląsteles į kiaušialąstės „kiaušinį“.

Nuorodos

1. Merriam-Webster. (nd). Spermatofitas. Merriam-Webster.com žodyne. Gauta 2020 m. Balandžio 7 d. Iš merriam-webster.com
2. Naborai, MW (2004). Įvadas į botaniką (Nr. 580 N117i). Pearsonas.
3. Simpsonas, MG (2019). Augalų sistematika. Akademinė spauda.
4. Raven, PH, Evert, RF ir Eichhorn, SE (2005). Augalų biologija. Macmillanas.
5. Westoby, M., & Rice, B. (1982). Sėklinių augalų evoliucija ir augalų audinių tinkamumas. Evolution, 36 (4), 713-724.