Rośliny okrytonasienne (Angiospermae), będące gromadą roślin nasiennych, wykazują lepszą sprawność czynności życiowych i większą zdolność przystosowawczą niż nagonasiennenagonasiennenagonasienne. W wiązkach przewodzących, poza cewkami, występują przede wszystkim naczynia, które przewodzą wodę szybciej niż cewki występujące u większości roślin nagozalążkowych. Dzięki temu okrytozalążkowe już od kredy górnej przeważały we wszystkich siedliskach lądowych całej kuli ziemskiej. Przodkami okrytonasiennych były najprawdopodobniej paprocie nasienne. Obecnie okrytonasienne są najliczniejszą grupą roślin (obejmującą ponad 300 tys. gatunków).

R1MmCJgVoujKe1

Fotografia przedstawia przekrój przez kwiat ciemiernika cuchnącego. W kwiecie bez płatków zaznaczono zalążnie i znajdujące się w niej kuliste zalążki. Otoczone są przez pręciki i okryte działkami kielicha.

Podstawą wydzielenia okrytonasiennych w randze gromady jest wykształcenie słupkasłupeksłupka. Jest on żeńskim organem rozrodczym, w którego zalążnizalążniazalążni znajdują się zalążkizalążekzalążki – zamknięcie zalążków w zalążni odzwierciedla inna nazwa tej grupy roślin: okrytozalążkowe. Zalążki zawierają gametofity żeńskie, zwane woreczkami zalążkowymi. Męskimi organami rozrodczymi są pręcikipręcikpręciki, w których powstają ziarna pyłku.

Zapłodnienie u okrytonasiennych odbywa się za pośrednictwem łagiewki pyłkowejłagiewka pyłkowałagiewki pyłkowej, która przenosi do woreczka zalążkowego męskie komórki płciowe (komórki plemnikowe). Następnie zalążek przekształca się w nasiono, które wraz z zalążnią tworzy owoc. Pochodzenie nazwy „okrytonasienne” jest właśnie związane z okrywaniem nasiona przez owocnię, która powstaje ze ściany zalążni (więcej o budowie, typach i znaczeniu owoców przeczytasz w e‑materiale pt. Owoce – budowa, typy, znaczenie w biologii roślin. Owocnia chroni nasiona w czasie ich rozwoju i współdziała w ich rozsiewaniu (o czym możesz doczytać tutajP101zdIrLtutaj).

Cykl rozwojowy roślin okrytonasiennych cechuje się dominującym sporofitem oraz gametofitem w znacznie większym stopniu zredukowanym niż u roślin nagonasiennych. Gametofit męski jest zaledwie dwukomórkowy, a gametofit żeński zbudowany jest z siedmiu komórek.

Sporofit okrytonasiennych powstaje z nasienia, które w sprzyjających warunkach środowiska zaczyna kiełkować. Powstaje z niego samożywna roślina, która przyjmuje różnorodne formy w zależności od gatunku. Może występować w postaci niewielkich roślin zielnych, krzewinek, krzewów lub okazałych wieloletnich drzew.

Dzięki działalności kambiumkambiumkambium rośliny okrytonasienne mogą wykazywać duży przyrost wtórny na grubość. W drewnie głównymi elementami przewodzącymi wodę i sole mineralne są naczynia, a w łyku elementami przewodzącymi produkty fotosyntezy są rurki sitowe.

Sporofity roślin okrytonasiennych po osiągnięciu dojrzałości wytwarzają kwiaty, które u zdecydowanej większości gatunków są obupłciowe. Oznacza to, że zawierają jeden lub kilka słupków oraz wiele pręcików. U niektórych roślin występują kwiaty jednopłciowe zawierające albo słupki, albo pręciki. Organy te mogą być rozmieszczone na osobnikach jednopienniejednopiennośćjednopiennie lub dwupienniedwupiennośćdwupiennie.

Okwiat zapewnia ochronę pręcikom i słupkom. Jego budowa jest związana ze sposobem zapylania. Może być on pojedynczy, zbudowany z jednakowo wykształconych elementów, tzw. listków okwiatu (np. u tulipana), lub podwójny, zróżnicowany na kielich i koronę, które razem z pręcikami i słupkiem są osadzone na skróconej i rozszerzonej osi kwiatowej, nazywanej dnem kwiatowym.

W okwiecie złożonym od podstawy kwiatu wyrastają zielone działki kielicha. Następnie osadzone są płatki korony, które przeważnie mają jaskrawe ubarwienie, wspomagające wabienie zwierząt zapylających. W centralnej części kwiatu występują generatywne części kwiatu: pręciki i słupki.

RlF2zJ7O25giY1

Zdjęcie przedstawia ziarna pyłku w powiększeniu. Mają one zróżnicowane kształty. Niektóre są kuliste o gładkiej strukturze, a inne pokryte kolcami. Inne mają eliptyczny kształt o strukturze pokrytej rowkami.

Pojedynczy pręcik składa się z nitki i główki, która jest zbudowana z dwóch pylników połączonych łącznikiem. Każdy pylnik tworzą dwa woreczki pyłkowe (mikrosporangia), w których powstają ziarna pyłku. Są one odporne na działanie czynników środowiskowych dzięki obecności sporopoleniny w zewnętrznej ścianie.

Słupek powstały ze zrośniętych owocolistków jest głównym organem odróżniającym roślinę okrytozalążkową od nagozalążkowej. Kwiaty, w zależności od gatunku, wytwarzają jeden lub wiele słupków. Słupek zbudowany jest z zalążnizalążniazalążni, szyjki oraz znamienia, które przyjmuje pyłek podczas zapyleniazapyleniezapylenia. Jeśli dojdzie do zapłodnienia, zalążek rozwija się w nasiono.

Wewnątrz zalążni znajduje się jeden lub więcej zalążkówzalążekzalążków. Są one zbudowane z ośrodka oraz otaczających go dwóch osłonek zakończonych na szczycie okienkiem. W młodym zalążku komórki ośrodka są jednakowe, lecz w miarę dojrzewania jedna z nich, znajdująca się najbliżej okienka, różnicuje się i w wyniku podziału mejotycznego powstają z niej cztery makrosporymakrosporamakrospory. Z jednej, tzw. funkcjonalnej makrospory rozwija się gametofit żeński (woreczek zalążkowy).

Rośliny okrytonasienne tworzą zróżnicowane kwiatostany. Więcej przeczytasz o nich w e‑materiale pt. Kwiaty i kwiatostany.

Kwiat sporofitu produkuje mikrosporymikrosporamikrospory, wytwarzające gametofity męskie (ziarna pyłku), oraz makrospory, tworzące gametofity żeńskie (woreczki zalążkowe). Gametofity u roślin okrytonasiennych są silnie zredukowane.

Gametofitem męskim jest dojrzałe ziarno pyłku. Powstaje przez podział mitotyczny mikrospory, nazywanej młodym lub niedojrzałym ziarnem pyłku. Na gametofit męski składają się dwie haploidalne komórki: komórka generatywna, która się dzieli i wytwarza dwie nieruchome komórki plemnikowe, oraz komórka wegetatywna, z której powstaje łagiewka pyłkowa umożliwiająca przedostanie się komórek plemnikowych do woreczka zalążkowego wewnątrz zalążka.

Gametofit żeński jest inaczej nazywany woreczkiem zalążkowym. Jego rozwój zapoczątkowuje trzykrotny podział mitotyczny makrospory, w wyniku czego powstaje osiem haploidalnych jąder potomnych. Następnie trzy z nich tworzą na jednym z biegunów woreczka zalążkowego tzw. aparat jajowy, złożony z komórki jajowej oraz dwóch komórek towarzyszących – synergid. Jest on odpowiednikiem rodni obecnej u pozostałych grup roślin. Kolejne trzy jądra przemieszczają się na przeciwległy biegun woreczka i twarzą trzy komórki wegetatywne – antypody. Dwa pozostałe jądra pozostają w środkowej części gametofitu żeńskiego i łączą się, tworząc wtórne diploidalne jądro woreczka zalążkowego. Komórka zawierająca wtórne jądro woreczka zalążkowego rozrasta się i nazywana jest komórką centralną. Rozwój gametofitu żeńskiego prowadzi więc ostatecznie do wykształcenia ośmiojądrowego woreczka zalążkowego, składającego się z siedmiu komórek: komórki jajowej, dwóch synergid, trzech antypod oraz jednej komórki centralnej zawierającej wtórne jądro woreczka zalążkowego.

Podsumowując, gametofity roślin okrytonasiennych wykazują najsilniejsze zredukowanie spośród wszystkich grup roślin. Gametofit męski jest zbudowany jedynie z dwóch komórek, a gametofit żeński – z siedmiu. Nie zostają wykształcone plemnie ani rodnie, a tkanka pełniąca funkcję odżywczą dla zarodka powstaje dopiero do zapłodnieniu. Ponadto zapłodnienie jest całkowicie uniezależnione od obecności wody.

Aby mogło dojść do zapłodnienia, ziarno pyłku musi znaleźć się na znamieniu słupka. Może być ono tam przeniesione przez wiatr, wodę lub zwierzęta, np. owady. Kiedy dojdzie do zapylenia, komórka wegetatywna ziarna pyłku zaczyna wytwarzać łagiewkę pyłkową, przez którą komórki plemnikowe dostają się w głąb słupka, do woreczka zalążkowego. U roślin okrytonasiennych dochodzi do podwójnego zapłodnienia – jedna z komórek plemnikowych łączy się z komórką jajową, a druga z komórką centralną. Powstaje więc diploidalna zygota, z której rozwinie się zarodek, i triploidalne bielmo wtórne, zapewniające materiał zapasowy dla rozwijającego się zarodka.

Rośliny okrytonasienne są najliczniejszą, mocno zróżnicowaną grupą roślin. Występują praktycznie we wszystkich środowiskach lądowych, mają największy udział w globalnej wymianie dwutlenku węgla na tlen w procesie fotosyntezy, a do tego wywierają zasadniczy wpływ na stan gleb, kształtują klimat i krajobraz. Są źródłem pożywienia dla innych organizmów, tworzą też ich środowisko życia.

Znaczenie okrytonasiennych dla człowieka i gospodarki jest fundamentalne:

• Stanowią źródło pokarmu i podstawę zdrowej diety (ziarna zbóż, warzywa, owoce) oraz ważnych produktów uzupełniających, takich jak oleje, pestki i orzechy, zioła i przyprawy.

• Wykorzystuje się je jako paszę dla zwierząt hodowlanych.

• Są surowcem w przemyśle meblarskim, budowlanym, papierniczym, włókienniczym czy odzieżowym.

• Dostarczają kauczuk, garbniki, żywice, barwniki i oleje.

• Ponadto są źródłem substancji leczniczych oraz pielęgnacyjnych.

Słownik