Ilustracja dekoracyjna barwna przedstawiająca skamieniałości paproci kopalnych o pierzastych podłużnych liściach przytwierdzonych na długiej cienkiej łodydze.
Ilustracja dekoracyjna barwna przedstawiająca skamieniałości paproci kopalnych o pierzastych podłużnych liściach przytwierdzonych na długiej cienkiej łodydze.
Podsumowanie wątku 9
Skamieniałości Neuropteris ovata, pochodzące z okresu późnego karbonu. Gatunek ten należy do klasy paproci nasiennych (Pteridospermopsida) w obrębie gromady nagonasiennych (nagozalążkowych – Gymnospermae). Paprocie nasienne to wymarła grupa roślin, które swoją nazwę zawdzięczają charakterystycznej budowie. Liście paproci nasiennych swoim pokrojem przypominały liście paproci, z tą różnicą, że na ich szczycie znajdowały się zalążki, czyli twory właściwe roślinom nasiennym.
Źródło: Flickr, domena publiczna.
Streszczenie wątku 9
Rośliny nasienne
Rośliny nasienne stanowią obecnie najliczniejszą grupę roślin na Ziemi. Należą do nich: nagonasienne i okrytonasienne.
Cechy roślin nasiennych wspólne dla nagonasiennych i okrytonasiennych:
silna dominacja sporofitu nad gametofitem;
różnozarodnikowość, czyli wytwarzanie mikrospor i makrospor;
wytwarzanie ziaren pyłku, stanowiących gametofity męskie oraz zalążków, w których rozwijają się gametofity żeńskie;
wytwarzanie łagiewki pyłkowej;
uniezależnienie rozmnażania płciowego od obecności wody w środowisku;
wytwarzanie nasion - tworów przetrwalnikowych, służących m.in. do rozprzestrzenienia się;
obecność wyspecjalizowanych organów rozmnażania płciowego, którymi są strobile lub kwiaty.
Rośliny nagonasienne
Rośliny nagonasienne, nazywane również nagozalążkowymi, wytwarzają zalążki, a następnie nasiona, nie są osłonięte dodatkowymi strukturami i kontaktują się bezpośrednio ze środowiskiem zewnętrznym.
Sporofit nagonasiennych
Sporofit nagonasiennych jest samożywny, wieloletni, zróżnicowany na korzenie, łodygę i liście, najczęściej drzewiasty, rzadziej krzewiasty lub mający postać pnącza. Łodygi i korzenie nagonasiennych wykazują silny wtórny przyrost na grubość dzięki działalności kambium.
W drewnie komórkami przewodzącymi wodę i sole mineralne są najczęściej cewki. W łyku produkty fotosyntezy przewodzą komórki sitowe.
Sporofit nagonasiennych wytwarza strobile, czyli szyszki - organy rozmnażania płciowego, zazwyczaj zbudowane z osi i osadzonych na niej struktur rozrodczych.
Strobile:
są zazwyczaj jednopłciowe;
najczęściej wiatropylne;
mogą występować na jednym osobniku lub na różnych osobnikach.
Rośliny jednopienne mają męskie i żeńskie organy rozrodcze na jednym osobniku. Rośliny dwupienne wytwarzają męskie i żeńskie organy rozrodcze na różnych osobnikach.
R1DOMU7COX1K5
Schemat przedstawia kwiat męski sosny. Wyraźnie oznaczony podłużny rdzeń kwiatu, na schemacie oznaczony literą C i opisany jako oś. Otaczają go koncentrycznie ułożone, owalne elementy podpisane literą B - woreczki pyłkowe, a pomiędzy nimi od osi odchodzą podłużne pręciki oznaczone literą A. Schemat w kolorze jasnoszarym.
Strobil męski sosny (Pinus sp.): A – pręcik (mikrosporofil), B – woreczek pyłkowy (mikrosporangium), C – oś.
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.
REGCNGBJH5HBB
Schemat przedstawia kwiatostan żeński sosny. W centralnej części schematu horyzontalnie ułożona oś oznaczona literą C. Oś łączy się z węższym zalążkiem podpisanym literą B, dookoła którego znajdują się ostro zakończone łuski nasienne, na schemacie zaznaczone literą A. Wszystkie elementy schematu w kolorze jasnoniebieskim.
Strobil żeński sosny (Pinus sp.): A – łuska nasienna, B – zalążek, C – oś.
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.
Gametofity nagonasiennych
Gametofity męskie nazywane ziarnami pyłku rozwijają się z mikrospor wewnątrz woreczków pyłkowych. Zbudowane są z czterech komórek otoczonych wspólną ścianą. Z komórki generatywnej powstają dwie komórki plemnikowe, natomiast z komórki wegetatywnej - łagiewka pyłkowa. Komórki przedroślowe nie biorą udziału w rozmnażaniu płciowym. U niektórych gatunków, ziarna pyłku posiadają pęcherze lotne ułatwiające unoszenie się w powietrzu .
RBrKM8CH0SiHn1
Ilustracja przedstawia w zbliżeniu mikroskopowym dwie nerkowate struktury utworzone przez nałożenie na siebie trzech osobnych, owalnych form. Te po lewej stronie są koloru turkusowego z jedną zieloną po środku. Natomiast formy po prawej są półprzeźroczyste z jasnoróżową między nimi. Struktura po środku w zewnętrznej warstwie posiada komórki przedroślowe. Są jednolitej struktury. Bliżej środka znajduje się komórka generatywna. Wraz z obok umiejscowioną komórką wegetatywną mają bardziej ziarnistą strukturę.
Ilustracja przedstawia w zbliżeniu mikroskopowym dwie nerkowate struktury utworzone przez nałożenie na siebie trzech osobnych, owalnych form. Te po lewej stronie są koloru turkusowego z jedną zieloną po środku. Natomiast formy po prawej są półprzeźroczyste z jasnoróżową między nimi. Struktura po środku w zewnętrznej warstwie posiada komórki przedroślowe. Są jednolitej struktury. Bliżej środka znajduje się komórka generatywna. Wraz z obok umiejscowioną komórką wegetatywną mają bardziej ziarnistą strukturę.
Czterokomórkowy gametofit męski roślin nagonasiennych powstaje wewnątrz ściany ziarna pyłku i składa się z: dwóch komórek przedroślowych, jednej komórki wegetatywnej i jednej komórki generatywnej. Gametofit męski jest całkowicie zależny od sporofitu.
Źródło: Jon Houseman, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.
R1WajRCfpZz2m1
Ilustracja przedstawia w zbliżeniu mikroskopowym rozrzucone kuliste, podłużne oraz nerkowate struktury. W strukturze bardziej podłużnej znajduje się okrągła forma, to komórka plemnikowa. Obok niej znajduje się jednolita, półprzeźroczysta struktura, która ją transportuje, to komórka plemnikowa.
Ilustracja przedstawia w zbliżeniu mikroskopowym rozrzucone kuliste, podłużne oraz nerkowate struktury. W strukturze bardziej podłużnej znajduje się okrągła forma, to komórka plemnikowa. Obok niej znajduje się jednolita, półprzeźroczysta struktura, która ją transportuje, to komórka plemnikowa.
Komórka generatywna roślin nagonasiennych dzieli się na dwie komórki: trzonową i plemnikotwórczą.Obie komórki stanowią odpowiednik plemni. Z komórki plemnikotwórczej powstają dwie nieruchome komórki plemnikowe, transportowane przez łagiewkę pyłkową.
Źródło: Curtis Clark, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.
R14ZCiQlNQ5S2
Ilustracja przedstawia wielokomórkowy gametofit żeński roślin nagonasiennych. Jest to owalna forma okalana przez dwie osłonki tworzące ujście. W jej skład wchodzą: 1. Rodnie mające mały, owalny kształt. Są dwie. Każda ma w środku po jednej, mniejszej, owalnej formie. Są koloru pomarańczowego. , 2. Gametofit żeński (bielmo pierwotne) stanowiący tło dla rodni. Jest dużego, owalnego kształtu. Ma kolor kremowy , 3. Pozostałość po ośrodku (makrosporangium) okala gametofit żeński. Jest koloru jasnozielonego.
Ilustracja przedstawia wielokomórkowy gametofit żeński roślin nagonasiennych. Jest to owalna forma okalana przez dwie osłonki tworzące ujście. W jej skład wchodzą: 1. Rodnie mające mały, owalny kształt. Są dwie. Każda ma w środku po jednej, mniejszej, owalnej formie. Są koloru pomarańczowego. , 2. Gametofit żeński (bielmo pierwotne) stanowiący tło dla rodni. Jest dużego, owalnego kształtu. Ma kolor kremowy , 3. Pozostałość po ośrodku (makrosporangium) okala gametofit żeński. Jest koloru jasnozielonego.
Wielokomórkowy gametofit żeński roślin nagonasiennych rozwija się wewnątrz osłon zalążka i jest całkowicie zależny od sporofitu. Zbudowany jest z komórek magazynujących substancje zapasowe (bielmo pierwotne). Naprzeciwko okienka zalążka powstają dwie rodnie. Wewnątrz kilkukomórkowej, zredukowanej rodni znajduje się jedna komórka jajowa.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Gametofit żeński, nazywany bielmem pierwotnym rozwija się z makrospory w ośrodku zalążka. W gametoficie powstają rodnie, w których powstają komórki jajowe. Wnętrze zalążka jest chronione przez osłonkę, która na jednym z jego biegunów nie zrasta się, pozostawiając otwór zwany okienkiem.
Cykl rozwojowy sosny zwyczajnej
Zapylenie polega na przeniesieniu ziarna pyłku na okienko zalążka. Po dojrzeniu w woreczkach pyłkowych ziarna pyłku są uwalniane i przenoszone przez wiatr. Gdy ziarno pyłku trafi na okienko zalążka, następuje zapylenie.
Po zapyleniu z komórki wegetatywnej wyrasta łagiewka pyłkowa, a komórka generatywna wytwarza dwie nieruchome komórki plemnikowe. Łagiewka wrasta w kierunku gametofitu żeńskiego i jednej z rodni.
Zapłodnienie polega na połączeniu komórki plemnikowej z komórką jajową.
U sosny jedna haploidalna komórka plemnikowa łączy się z haploidalną komórką jajową, w wyniku czego powstaje diploidalna zygota.
Po zapłodnieniu zachodzą zmiany w zalążku, który przekształca się w nasiono. Proces ten obejmuje rozwój zarodka z zygoty, wykształcenie tkanki zapasowej z bielma pierwotnego oraz powstanie łupiny nasiennej z osłonki zalążka.
Podczas dojrzewania nasion, łuski nasienne szyszki żeńskiej grubieją i rozchylają się, a nasiona są rozsiewane przez wiatr. W odpowiednich warunkach nasiona kiełkują: zarodek znajdujący się w nasieniu podejmuje wzrost i tworzy siewkę, która w wyniku dalszego wzrostu przekształca się w dojrzały sporofit.
Slajd 2 z 2
RJ2DxeShu1e32
Na zdjęciu zdrewniała szyszka sosny zwyczajnej w ujęciu od góry, na której zaznaczono umiejscowienie nasion na wewnętrznej stronie łuski nasiennej. Obok leżą dwa nasiona.
Dwuletnia, zdrewniała szyszka sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris). Zaznaczono usytuowanie nasion na wewnętrznej stronie łuski nasiennej.
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.
RBVhdBx05dQMh
Schemat zdrewniałej szyszki sosny. W pozycji pionowej umieszczona oś oznaczona literą A, od niej pod kątem ostrym odchodzą znajdujące się z obu stron łuski nasienne oznaczona literą C. Na nich znajduje się podpisane literą B nasiono. Każda łuska nasienna wspiera się na oznaczonej na schemacie literą D łusce wspierającej.
Schemat dwuletniej, zdrewniałej szyszki sosny (Pinus sp.): A – oś, B – nasiono, C – łuska nasienna, D – łuska wspierająca.
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.
Przegląd roślin nagonasiennych
R198TP7T3LUAS
Schemat interaktywny przedstawiający klasyfikację współcześnie istniejących roślin nagonasiennych. Gromada nagonasiennych dzieli się na dwie podgromady: wielkolistne i drobnolistne. Do wielkolistnych zalicza się dwie klasy: sagowce i gniotowe. Gniotowe dzielą się na trzy rzędy: przęślowce, welwiczjowce oraz gniotowe. Do przęślowców należy jeden rodzaj: przęśl. Podobnie jest z gniotocami - zaliczamy to jeden rodzaj gniot. Podgromada drobnolistnych dzieli się na dwie klasy: miłorzębowe i szpilkowe. Do szpilkowych należą trzy rodziny: cisowate, sosnowate oraz cyprysowate.
Schemat interaktywny przedstawiający klasyfikację współcześnie istniejących roślin nagonasiennych. Gromada nagonasiennych dzieli się na dwie podgromady: wielkolistne i drobnolistne. Do wielkolistnych zalicza się dwie klasy: sagowce i gniotowe. Gniotowe dzielą się na trzy rzędy: przęślowce, welwiczjowce oraz gniotowe. Do przęślowców należy jeden rodzaj: przęśl. Podobnie jest z gniotocami - zaliczamy to jeden rodzaj gniot. Podgromada drobnolistnych dzieli się na dwie klasy: miłorzębowe i szpilkowe. Do szpilkowych należą trzy rodziny: cisowate, sosnowate oraz cyprysowate.
Sagowce to rośliny tropikalne i subtropikalne o zdrewniałych pędach, często zakończonych pióropuszem liści. Ich charakterystyczną cechą jest wytwarzanie ruchliwych, uwiciowionych plemników.
Gniotowce mają cechy występujące również u okrytonasiennych, między innymi naczynia w drewnie wtórnym, brak rodni i dwukomórkowy gametofit męski.
Miłorzębowe obejmują jeden współcześnie żyjący gatunek - miłorząb dwuklapowy. Drzewo to ma wachlarzowate liście o widlastym unerwieniu i wytwarza uwiciowione, ruchliwe plemniki.
Szpilkowe są najliczniejszą grupą nagonasiennych. To głównie zimozielone drzewa o liściach w postaci szpilek i organach rozrodczych wykształconych zazwyczaj w postaci szyszek. Wśród szpilkowych wyróżnia się m.in. cisowate, cyprysowate i sosnowate.
Rośliny okrytonasienne
Rośliny okrytonasienne, nazywane również okrytozalążkowymi, są obecnie najliczniejszą i najbardziej zróżnicowaną grupą roślin.
Najważniejsze cechy okrytonasiennych:
wytwarzają kwiaty;
żeńskim organem rozrodczym jest słupek;
zalążki znajdują się w zalążni, która jest częścią słupka;
po zapłodnieniu zalążki przekształcają się w nasiona, a z zalążni powstaje owoc;
zapłodnienie zachodzi za pośrednictwem łagiewki pyłkowej i ma charakter podwójny;
głównymi elementami przewodzącymi drewna są naczynia, natomiast łyka - rurki sitowe.
Budowa sporofitu
Sporofit jest diploidalnym pokoleniem rozwijającym się z zygoty. Początkowo ma postać zarodka w nasieniu, a po kiełkowaniu staje się samodzielną rośliną zielną, krzewinką, krzewem lub drzewem. Jest zróżnicowany na korzeń, łodygę i liście, a po osiągnięciu dojrzałości wytwarza kwiaty, które są organami rozmnażania płciowego.
Budowa typowego kwiatu okrytonasiennych
RK4ZV481E5ME2
Ilustracja przedstawia budowę kwiatu. W centralnej części obrazka znajduje się przekrój przez kwiat. Znamię słupka jest na końcu wydłużonej szyjki wyrastającej z zalążni słupka, w której znajdują się zalążnie. Szyjka jest połączeniem znamienia z zalążnią. Płatek korony ma pomarańczową barwę. Pod koroną znajdują się zielone listki, tzw. działki kielicha, a u nasady kwiatu znajduje się nektarnik. Poniżej znajduje się łącząca kwiat z łodygą szypułka, natomiast nad nią dno kwiatowe znajdujące się u nasady kwiatu. Z lewej strony obrazka wyróżniony jest przedstawiony w powiększeniu środek kwiatu w postaci zielonego gruszkowatego tworu, w którego centrum znajdują się zalążki. Z prawej strony przedstawiony jest kolejny powiększony element kwiatu – pręcik. Wyróżniono w nim nitkę pręcika - długi zielony element, który łączy się z pylnikiem czyli zbiornikiem na pyłek. Pyłek przedstawiony jest jako okrągłe, liczne pomarańczowe kule wypełniający pylnik. Na czubku pręcika znajduje się kontynuacja nitki pręcika, czyli łącznik wystający poza obrys pylnika.
Ilustracja przedstawia budowę kwiatu. W centralnej części obrazka znajduje się przekrój przez kwiat. Znamię słupka jest na końcu wydłużonej szyjki wyrastającej z zalążni słupka, w której znajdują się zalążnie. Szyjka jest połączeniem znamienia z zalążnią. Płatek korony ma pomarańczową barwę. Pod koroną znajdują się zielone listki, tzw. działki kielicha, a u nasady kwiatu znajduje się nektarnik. Poniżej znajduje się łącząca kwiat z łodygą szypułka, natomiast nad nią dno kwiatowe znajdujące się u nasady kwiatu. Z lewej strony obrazka wyróżniony jest przedstawiony w powiększeniu środek kwiatu w postaci zielonego gruszkowatego tworu, w którego centrum znajdują się zalążki. Z prawej strony przedstawiony jest kolejny powiększony element kwiatu – pręcik. Wyróżniono w nim nitkę pręcika - długi zielony element, który łączy się z pylnikiem czyli zbiornikiem na pyłek. Pyłek przedstawiony jest jako okrągłe, liczne pomarańczowe kule wypełniający pylnik. Na czubku pręcika znajduje się kontynuacja nitki pręcika, czyli łącznik wystający poza obrys pylnika.
Budowa kwiatu obupłciowego.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.
Większość kwiatów okrytonasiennych jest obupłciowa, ale występują też kwiaty jednopłciowe.
Okwiatosłania pręciki i słupki, a często także przywabia zapylacze. Może być pojedynczy lub podwójny; w tym drugim przypadku tworzą go kielich z działek i korona z płatków.
Pręcik jest męskim organem rozrodczym kwiatu i składa się z nitki oraz główki z dwoma pylnikami. W pylnikach znajdują się woreczki pyłkowe, w których powstają mikrospory, rozwijające się w gametofity męskie - ziarna pyłku. Ich ściana zawiera odporną na czynniki środowiskowe sporopoleninę.
Słupek jest żeńskim organem rozrodczym kwiatu, utworzonym ze zrośniętych owocolistków. Składa się ze znamienia, szyjki i zalążni z zalążkami. W zalążku znajduje się ośrodek (makrosporangium), w którym z makrospory rozwija się gametofit żeński - woreczek zalążkowy. Po zapłodnieniu zalążek przekształca się w nasiono.
Kwiatostany
Kwiatostan to skupienie kwiatów osadzonych na wspólnej osi. Wyróżnia się kwiatostany groniaste, wierzchotkowe i pośrednie.
Kwiatostany groniaste mają oś główną o nieograniczonym wzroście; kwiaty rozwijają się od nasady ku wierzchołkowi albo odśrodkowo. Mogą być proste lub złożone.
Kwiatostany wierzchotkowe mają oś główną o ograniczonym wzroście, zakończoną kwiatem szczytowym. Od osi głównej rozwijają się odgałęzienia również zakończone kwiatami.
Budowa gametofitu
Gametofity okrytonasiennych są silnie zredukowane: gametofit męski jest zwykle dwukomórkowy, a żeński – najczęściej siedmiokomórkowy i ośmiojądrowy. Oba rozwijają się w obrębie struktur sporofitu.
Gametofit żeński (woreczek zalążkowy)
Gametofit żeński (woreczek zalążkowy)
Komórka macierzysta makrospor, znajdująca się w makrosporangium sporofitu, dzieli się mejotycznie. Trzy z powstałych haploidalnych makrospor degenerują. Czwarta trzykrotnie dzieli się mitotycznie, jednak podziałom jąder nie towarzyszy podział cytoplazmy. Powstaje osiem haploidalnych jąder potomnych. Trzy z nich po otoczeniu cytoplazmą przesuwają się w kierunku okienka i tworzą aparat jądrowy (komórka jajowa z dwiema towarzyszącymi synergidami). Dwa w centralnej części zalążka zlewają się w jądro wtórne komórki centralnej woreczka zalążkowego. Pozostałe trzy przemieszczają się do przeciwległego w stosunku do okienka bieguna zalążka i tworzą trzy antypody.
RAmrzNQW2caQ5
Ilustracja interaktywna przedstawia gametofit żeński rośliny okrytozalążkowej. W jej wnętrzu znajduje się woreczek zalążkowy – owalny kształt, w którym widoczne są pozostałe elementy budowy gametofitu. Na zewnątrz woreczka zalążkowego znajdują się dwie osłonki – wewnętrzna i zewnętrzna w postaci okrywających go zielonych warstw z otworem na górze. W górnej części gametofitu znajdują się parzyste synergidy, a miedzy nimi nieregularna komórka jajowa. W środkowej części gametofitu widoczna jest komórka centralna w postaci fioletowego koła z dwoma punktami wewnątrz. Na dnie woreczka zalążkowego znajdują się antypody w postaci płaskich elementów z punktem wewnątrz. Pod antypodami znajduje się ośrodek zbudowany z pięciokątnych przestrzeni ograniczonych zieloną krawędzią.
Ilustracja interaktywna przedstawia gametofit żeński rośliny okrytozalążkowej. W jej wnętrzu znajduje się woreczek zalążkowy – owalny kształt, w którym widoczne są pozostałe elementy budowy gametofitu. Na zewnątrz woreczka zalążkowego znajdują się dwie osłonki – wewnętrzna i zewnętrzna w postaci okrywających go zielonych warstw z otworem na górze. W górnej części gametofitu znajdują się parzyste synergidy, a miedzy nimi nieregularna komórka jajowa. W środkowej części gametofitu widoczna jest komórka centralna w postaci fioletowego koła z dwoma punktami wewnątrz. Na dnie woreczka zalążkowego znajdują się antypody w postaci płaskich elementów z punktem wewnątrz. Pod antypodami znajduje się ośrodek zbudowany z pięciokątnych przestrzeni ograniczonych zieloną krawędzią.
Gametofit żeński rośliny okrytozalążkowej.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Gametofit męski
Gametofit męski
Gametofit męski powstaje z ziarna pyłku (mikrospory). Składa się z komórki wegetatywnej i generatywnej. Komórka wegetatywna kiełkuje w łagiewkę pyłkową, do której po podziale mitotycznym komórki generatywnej przedostają się dwie komórki plemnikowe
RvG2dxJLWgMgz
Ilustracja interaktywna przedstawia gametofit męski rośliny okrytozalążkowej. Na pierwszym rysunku widnieje okrągły element z wypustkami na zewnątrz podzielony na dwie części – pierwsza z nich znajdująca się w jego górnej części to spłaszczona komórka generatywna z okręgiem i punktem wewnątrz niego. Poniżej znajduje się komórka wegetatywna zajmująca większą część okręgu. Jej powierzchnię pokrywają niewielkie punkty, a w centrum znajduje się duży, pomarańczowy okrąg z większym punktem wewnątrz. Na kolejnym rysunku znajduje się ten sam okrągły element z wypustkami na zewnątrz, od którego odchodzi w doł długi, owalny element – łagiewka pyłkowa. Wewnątrz niego znajdują się trzy owalne komórki plemnikowe, a w środku jednej z nich oznaczone jest mniejsze jądro komórki wegetatywnej.
Ilustracja interaktywna przedstawia gametofit męski rośliny okrytozalążkowej. Na pierwszym rysunku widnieje okrągły element z wypustkami na zewnątrz podzielony na dwie części – pierwsza z nich znajdująca się w jego górnej części to spłaszczona komórka generatywna z okręgiem i punktem wewnątrz niego. Poniżej znajduje się komórka wegetatywna zajmująca większą część okręgu. Jej powierzchnię pokrywają niewielkie punkty, a w centrum znajduje się duży, pomarańczowy okrąg z większym punktem wewnątrz. Na kolejnym rysunku znajduje się ten sam okrągły element z wypustkami na zewnątrz, od którego odchodzi w doł długi, owalny element – łagiewka pyłkowa. Wewnątrz niego znajdują się trzy owalne komórki plemnikowe, a w środku jednej z nich oznaczone jest mniejsze jądro komórki wegetatywnej.
Gametofit męski rośliny okrytozalążkowej.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Cykl rozwojowy rośliny okrytonasiennej
Zapylenie u okrytonasiennych polega na przeniesieniu ziarna pyłku na znamię słupka. Może zachodzić za pośrednictwem zwierząt (zoogamia), wiatru (anemogamia) lub wody (hydrogamia).
Samozapylenie zachodzi po przeniesieniu własnego pyłku na znamię tego samego kwiatu lub innego kwiatu tego samego osobnika. Proces ten ogranicza rekombinację i zmniejsza zmienność genetyczną potomstwa. Jednym z zabezpieczeń przed nim jest samosterylność, czyli brak kiełkowania własnego pyłku lub zahamowania wzrostu łagiewki pyłkowej na wczesnym etapie. Zapylenie krzyżowe polega na przeniesieniu pyłku na kwiat innego osobnika tego samego gatunku.
Podwójne zapłodnienie obejmuje dwa połączenia komórek. Po wykiełkowaniu ziarna pyłku łagiewka pyłkowa wrasta przez znamię i szyjkę słupka do zalążka, transportując dwie komórki plemnikowe. Jedna komórka plemnikowa łączy się z komórką jajową, tworząc zygotę (2n), a druga z komórką centralną, tworząc komórkę macierzystą bielma wtórnego (3n).
Po podwójnym zapłodnieniu zygota rozwija się w zarodek, powstaje bielmo wtórne, osłonki zalążka przekształcają się w łupinę nasienną, a zalążek przekształca się w nasiono. Ze ściany zalążni rozwija się owocnia, a z zalążni, niekiedy także z innych części kwiatu, powstaje owoc.
R1ab3eNjKULb1
Ilustracja przedstawia po lewej szarozieloną zalążnię, po prawej żółto‑brązowy owoc. Na zalążni u góry leży żółte ziarno pyłku, wrastające w głąb. Strzałkami wskazano, z których części zalążni rozwijają się poszczególne części owocu. Z prawej strony podpisano części owocu: położoną od zewnątrz skórkę, tuż pod nią owocnię, a w centrum owocu nasiono.
Owoc powstaje z zalążni
Źródło: Anita Mowczan, licencja: CC BY-SA 3.0.
Nasiono
Nasiono jest tworem przetrwalnikowym roślin nasiennych, powstającym z zalążka. Umożliwia zarodkowi przetrwanie niekorzystnych warunków i uczestniczy w rozprzestrzenianiu roślin.
R137GTKZVC5C5
Ilustracja przedstawia 3 typy nasion ze względu na gromadzenie substancji zapasowych.
Pierwszy rysunek przedstawia eliptyczne nasiono. Zarodek wypełnia 1/3 nasiona ma postać kulistą z dwoma wypustkami.
1. Łupina nasienna. Jest diploidalna (2n). Powstaje z osłonek zalążka. Chroni nasiona przed działaniem czynników środowiskowych, w tym wysychaniem, uszkodzeniami mechanicznymi oraz infekcjami bakteryjnymi i grzybowymi., 2. Bielmo. Jest triploidalne (3n). Powstaje po zapłodnieniu komórki centralnej (2n) przez komórkę plemnikową (1n). Jest tkanką odżywczą dla rozwijającego się zarodka., 3. Zarodek. Wczesne stadium rozwojowe organizmu roślinnego. Powstaje w wyniku licznych podziałów mitotycznych zapłodnionej komórki jajowej i zawiera zawiązki organów wegetatywnych rośliny.,
Drugi rysunek przedstawia okrągłe nasiono. Zarodek wypełnia niewielką część nasiona ma postać litery Y.
1. Obielmo. Tkanka odżywcza w nasionach roślin okrytonasiennych typu obielmowego. Rozwija się z diploidalnego ośrodka zalążka i magazynuje substancje pokarmowe wykorzystywane w czasie kiełkowania., 2. Bielmo Jest triploidalne (3n). Powstaje po zapłodnieniu komórki centralnej (2n) przez komórkę plemnikową (1n). Jest tkanką odżywczą dla rozwijającego się zarodka., 3. Zarodek. Wczesne stadium rozwojowe organizmu roślinnego. Powstaje w wyniku licznych podziałów mitotycznych zapłodnionej komórki jajowej i zawiera zawiązki organów wegetatywnych rośliny., 4. Łupina nasienna. Jest diploidalna (2n) . Powstaje z osłonek zalążka. Chroni nasiona przed działaniem czynników środowiskowych, w tym wysychaniem, uszkodzeniami mechanicznymi oraz infekcjami bakteryjnymi i grzybowymi.,
Trzeci rysunek przedstawia eliptyczne nasiono. Zarodek wypełnia 2/3 nasiona ma postać nieregularną..
1. Łupina nasienna. Jest diploidalna (2n) . Powstaje z osłonek zalążka. Chroni nasiona przed działaniem czynników środowiskowych, w tym wysychaniem, uszkodzeniami mechanicznymi oraz infekcjami bakteryjnymi i grzybowymi., 2. Bielmo. Jest triploidalne (3n). Powstaje po zapłodnieniu komórki centralnej (2n) przez komórkę plemnikową (1n). Jest tkanką odżywczą dla rozwijającego się zarodka., 3. Zarodek Wczesne stadium rozwojowe organizmu roślinnego. Powstaje w wyniku licznych podziałów mitotycznych zapłodnionej komórki jajowej i zawiera zawiązki organów wegetatywnych rośliny.
Ilustracja przedstawia 3 typy nasion ze względu na gromadzenie substancji zapasowych.
Pierwszy rysunek przedstawia eliptyczne nasiono. Zarodek wypełnia 1/3 nasiona ma postać kulistą z dwoma wypustkami.
1. Łupina nasienna. Jest diploidalna (2n). Powstaje z osłonek zalążka. Chroni nasiona przed działaniem czynników środowiskowych, w tym wysychaniem, uszkodzeniami mechanicznymi oraz infekcjami bakteryjnymi i grzybowymi., 2. Bielmo. Jest triploidalne (3n). Powstaje po zapłodnieniu komórki centralnej (2n) przez komórkę plemnikową (1n). Jest tkanką odżywczą dla rozwijającego się zarodka., 3. Zarodek. Wczesne stadium rozwojowe organizmu roślinnego. Powstaje w wyniku licznych podziałów mitotycznych zapłodnionej komórki jajowej i zawiera zawiązki organów wegetatywnych rośliny.,
Drugi rysunek przedstawia okrągłe nasiono. Zarodek wypełnia niewielką część nasiona ma postać litery Y.
1. Obielmo. Tkanka odżywcza w nasionach roślin okrytonasiennych typu obielmowego. Rozwija się z diploidalnego ośrodka zalążka i magazynuje substancje pokarmowe wykorzystywane w czasie kiełkowania., 2. Bielmo Jest triploidalne (3n). Powstaje po zapłodnieniu komórki centralnej (2n) przez komórkę plemnikową (1n). Jest tkanką odżywczą dla rozwijającego się zarodka., 3. Zarodek. Wczesne stadium rozwojowe organizmu roślinnego. Powstaje w wyniku licznych podziałów mitotycznych zapłodnionej komórki jajowej i zawiera zawiązki organów wegetatywnych rośliny., 4. Łupina nasienna. Jest diploidalna (2n) . Powstaje z osłonek zalążka. Chroni nasiona przed działaniem czynników środowiskowych, w tym wysychaniem, uszkodzeniami mechanicznymi oraz infekcjami bakteryjnymi i grzybowymi.,
Trzeci rysunek przedstawia eliptyczne nasiono. Zarodek wypełnia 2/3 nasiona ma postać nieregularną..
1. Łupina nasienna. Jest diploidalna (2n) . Powstaje z osłonek zalążka. Chroni nasiona przed działaniem czynników środowiskowych, w tym wysychaniem, uszkodzeniami mechanicznymi oraz infekcjami bakteryjnymi i grzybowymi., 2. Bielmo. Jest triploidalne (3n). Powstaje po zapłodnieniu komórki centralnej (2n) przez komórkę plemnikową (1n). Jest tkanką odżywczą dla rozwijającego się zarodka., 3. Zarodek Wczesne stadium rozwojowe organizmu roślinnego. Powstaje w wyniku licznych podziałów mitotycznych zapłodnionej komórki jajowej i zawiera zawiązki organów wegetatywnych rośliny.
Schemat budowy (od lewej) nasiona bielmowego, obielmowego i bezbielmowego.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ze względu na miejsce gromadzenia substancji zapasowych wyróżnia się: nasiona bielmowe (bielmo), bezbielmowe (liścienie) i obielmowe (ośrodek zalążka).
Spoczynek nasiona to okres silnego ograniczenia przemiany materii i zatrzymania wzrostu zarodka. Zapobiega przedwczesnemu kiełkowaniu i umożliwia przetrwanie niekorzystnych warunków.
Owoce
Owoc powstaje po podwójnym zapłodnieniu z zalążni, a niekiedy także z innych części kwiatu. Otacza i chroni nasiona oraz uczestniczy w ich rozsiewaniu.
Typowy owoc składa się z nasion i owocni (perykarpu), która najczęściej powstaje ze ściany zalążni i obejmuje: egzokarp, mezokarp oraz endokarp.
Owoc właściwy rozwija się wyłącznie z zalążni. Owoc rzekomy powstaje z zalążni i innych części kwiatu albo głównie z tkanek innych niż zalążnia. Owoc złożony (owocostan) powstaje z całego kwiatostanu.
Partenokarpia to rozwój owocu bez zapłodnienia, a niekiedy bez zapylenia. Owoce partenokarpiczne nie zawierają nasion.
Ze względu na sposób powstawania wyróżnia się owoce:
pojedyncze, powstające z jednej zalążni;
zbiorowe, rozwijające się z wielu wolnych słupków jednego kwiatu;
złożone (owocostany), powstające z całych kwiatostanów.
Owoce mięsiste, do których zalicza się pestkowce i jagody mają soczystą owocnię. Owoce suche mają suchą owocnię. Dzielą się na pękające, które podczas dojrzewania otwierają się i uwalniają nasiona (torebki, strąki, łuszczyny, mieszki), oraz niepękające, które nie otwierają się po dojrzeniu (ziarniaki, niełupki, orzechy).
Przegląd roślin okrytonasiennych
Wśród roślin dwuliściennych tradycyjnie wyróżnia się: rośliny dwuliścienne i rośliny jednoliścienne, różniące się wieloma cechami budowy i rozwoju.
R8bhPLNPDpRnK
Ilustracja przedstawia cechy roślin dwuliściennych i jednoliściennych w zestawieniu tabelarycznym.
Kolejne wiersze przedstawiają daną cechę i jej opis u dwuliściennych i jednoliściennych.
Liczba liścieni w zarodku:
1. Rośliny dwuliścienne - dwa liścienie w zarodku.
2. Rośliny jednoliścienne - jeden liścień w zarodku.
System korzeniowy:
3. Rośliny dwuliścienne - system palowy, charakteryzuje się jednym głównym korzeniem i kilkoma, mniejszymi rozgałęzieniami odchodzącymi od głównego korzenia.
4. Rośliny jednoliścienne - system wiązkowy, charakteryzuje się brakiem głównego korzenia. System wiązkowy to plątanina rozgałęzionych korzonków.
Budowa liści:
5. Rośliny dwuliścienne - liście ogonkowe nerwacja pierzasta lub dłoniasta. Od głównego nerwu biegnącego wzdłuż liścia, na boki odchodzą mniejsze.
6. Rośliny jednoliścienne - liście bezogonkowe, nerwacja równoległa. Nerwy biegną równolegle wzdłuż liścia.
Ułożenia i typ wiązek przewodzących na przekroju poprzecznym łodygi o pierwotnej budowie:
7. Rośliny dwuliścienne - wiązka przewodząca otwarta (obecne jest kambium) ułożenie koncentryczne.
8. Rośliny jednoliścienne - wiązka przewodząca zamknięta (brak kambium) rozmieszczenie chaotyczne.
Przyrost korzenia i łodygi na grubość: Rośliny dwuliścienne - Występuje powszechnie. Rośliny jednoliścienne - Występuje bardzo rzadko, np. u palm.
Budowa kwiatów:
9. Rośliny dwuliścienne - okwiat zróżnicowany na kielich i koronę kwiaty przeważnie cztero- lub pięciodzielne.
10. Rośliny jednoliścienne - okwiat niezróżnicowany na kielich i koronę kwiaty przeważnie trójdzielne.
Ilustracja przedstawia cechy roślin dwuliściennych i jednoliściennych w zestawieniu tabelarycznym.
Kolejne wiersze przedstawiają daną cechę i jej opis u dwuliściennych i jednoliściennych.
Liczba liścieni w zarodku:
1. Rośliny dwuliścienne - dwa liścienie w zarodku.
2. Rośliny jednoliścienne - jeden liścień w zarodku.
System korzeniowy:
3. Rośliny dwuliścienne - system palowy, charakteryzuje się jednym głównym korzeniem i kilkoma, mniejszymi rozgałęzieniami odchodzącymi od głównego korzenia.
4. Rośliny jednoliścienne - system wiązkowy, charakteryzuje się brakiem głównego korzenia. System wiązkowy to plątanina rozgałęzionych korzonków.
Budowa liści:
5. Rośliny dwuliścienne - liście ogonkowe nerwacja pierzasta lub dłoniasta. Od głównego nerwu biegnącego wzdłuż liścia, na boki odchodzą mniejsze.
6. Rośliny jednoliścienne - liście bezogonkowe, nerwacja równoległa. Nerwy biegną równolegle wzdłuż liścia.
Ułożenia i typ wiązek przewodzących na przekroju poprzecznym łodygi o pierwotnej budowie:
7. Rośliny dwuliścienne - wiązka przewodząca otwarta (obecne jest kambium) ułożenie koncentryczne.
8. Rośliny jednoliścienne - wiązka przewodząca zamknięta (brak kambium) rozmieszczenie chaotyczne.
Przyrost korzenia i łodygi na grubość: Rośliny dwuliścienne - Występuje powszechnie. Rośliny jednoliścienne - Występuje bardzo rzadko, np. u palm.
Budowa kwiatów:
9. Rośliny dwuliścienne - okwiat zróżnicowany na kielich i koronę kwiaty przeważnie cztero- lub pięciodzielne.
10. Rośliny jednoliścienne - okwiat niezróżnicowany na kielich i koronę kwiaty przeważnie trójdzielne.
Wybrane rodziny roślin dwuliściennych
Astrowate: drobne kwiaty tworzą koszyczki; występują kwiaty rurkowate, języczkowate lub oba typy; owocem jest niełupka, często zaopatrzona w struktury ułatwiające rozsiewanie.
Bobowate: mogą być drzewami, krzewami, bylinami lub roślinami krótkotrwałymi; mają przylistki, często kwiaty motylkowe i strąki; nasiona są bezbielmowe, a korzenie współżyją z bakteriami wiążącymi azot.
Kapustowate: kwiaty mają cztery działki kielicha i cztery płatki korony ułożone na krzyż; owocem jest łuszczyna lub łuszczynka.
Dyniowate: mają najczęściej klapowane liście; kwiaty są zwykle promieniste, pięciokrotne i rozdzielnopłciowe; owocem jest jagoda lub torebka.
Różowate: mają zwykle skrętoległe liście, promieniste, obupłciowe i pięciokrotne kwiaty z licznymi pręcikami; wytwarzają różne rodzaje owoców i obejmują większość roślin sadowniczych strefy umiarkowanej.
Kaktusowate: są sukulentami pędowymi; liście u większości gatunków przekształciły się w ciernie, a funkcję asymilacyjną pełni zielona łodyga. Charakterystyczne są areole; owocem jest jagoda. Mają przystosowania do suszy.
Psiankowate: mają pojedyncze lub pierzastodzielne liście; owocem jest torebka lub jagoda; wiele gatunków zawiera alkaloidy. Do roślin uprawnych należą m.in. papryka, pomidor, tytoń i ziemniak.
Wybrane rodziny roślin jednoliściennych
Wiechlinowate (trawy) występują na całej kuli ziemskiej i mają duże znaczenie gospodarcze. Należą do nich zboża, rośliny pastewne, bambusy i trzcina cukrowa.
Liliowate obejmują głównie byliny cebulowe, m.in. lilie, szachownice, tulipany i psizęby; wiele gatunków jest uprawianych jako rośliny ozdobne.
Arekowate (palmy) występują głównie w strefie międzyzwrotnikowej i podzwrotnikowej. Dostarczają m.in. owoców, nasion do produkcji oleju, włókien i materiałów budowlanych; są też roślinami ozdobnymi.
Storczykowate są najliczniejszą rodziną jednoliściennych. Występują głównie w strefie międzyzwrotnikowej, mogą być epifitami lub lianami. Obejmują gatunki samożywne oraz pobierające związki organiczne od współżyjących grzybów. Ich nasiona są bardzo małe i zawierają niewiele substancji zapasowych, a kiełkowanie wielu gatunków zależy od obecności grzyba. Znaczenie gospodarcze ma wanilia.
Amarylkowate występują głównie w rejonach tropikalnych i subtropikalnych, a także w obszarze śródziemnomorskim i strefie umiarkowanej półkuli północnej. Należą do nich m.in. śnieżyczka przebiśnieg, śnieżyca wiosenna, kliwia, amarylis, hipeastrum i narcyz.
