Происхождение покрытосеменных, характеристика, классификация, жизненный цикл



покрытосеменные Это самая многочисленная, разнообразная и успешная группа растений, населяющих планету. Они известны как цветущие растения, так как они имеют самую отличительную особенность цветка.

Термин покрытосеменный происходит от греческого слова "ангион " что означает контейнер, и слова "сперма ", Что подразумевается под семенем? Поэтому имя angiospermo означает контейнер для семян.

Основная функция цветов на этих растениях состоит в том, чтобы производить фрукты и семена; семена могут быть получены путем самоопыления, перекрестного опыления или несексуальных явлений, таких как апомиксис.

Покрытые покрытосеменными растениями являются монофилетической группой сосудистых растений и считаются родственными для голосеменных. Основное отличие покрытосеменных от голосеменных заключается в том, что семяпочки заключены в яичник, который впоследствии станет плодом..

Рожистые растения растут и доминируют практически во всех регионах планеты, за исключением хвойных лесов. Есть покрытосеменные растения, адаптированные к наземным, водным и эпифитным местам обитания, являясь тропическими регионами Южной Америки, самыми богатыми среди этих видов. Кактусы - покрытосеменные, которые приспособлены к росту в чрезвычайно засушливых регионах.

Цветы покрытосеменных тесно связаны с опылителями, и считается, что они развивались параллельно (совместно эволюционировали). Опылители моделировали адаптацию растений к покрытию яйцеклеток.

В пределах группы покрытосеменных растений наиболее разнообразные формы растений, с очень маленькими представителями, такими как чечевица воды размером 1 мм и гигантские деревья, такие как Eucaliptus, который может измерять до 100 м в высоту.

В эту группу входят большинство видов растений, имеющих экономическое значение для человечества, в том числе кукуруза, пшеница, кофе, какао, картофель, а также многие другие культуры, необходимые для питания человека..

Рожистые половые органы размножаются половым путем после двойного оплодотворения, при котором образуются эмбрион и эндосперм.

Покрытосеменные растения представлены более чем 300 000 различных видов, классифицированных примерно в 450 семействах, и именно эти цветущие растения доминируют на Земле более 100 миллионов лет.

индекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Происхождение и эволюция
    • 2.1 Первые покрытосеменные
  • 3 Классификация покрытосеменных
  • 4 Жизненный цикл покрытосеменных
    • 4.1 Микрогаметофит или мужской гаметофит
    • 4.2 Мегагаметофито или женский гаметофито
    • 4.3 Оплодотворение
  • 5 примеров видов покрытосеменных
  • 6 Ссылки

черты

Рожистые растения являются, по большей части, свободноживущими растениями, однако существуют некоторые виды паразитов и сапрофитов. Некоторые покрытосеменные - это лианы, которые поднимаются на вершину тропического тропического леса, в то время как другие представляют собой эпифиты, которые растут в лесном слое..

-Цветок покрытосеменных состоит из трех завитков: perianto, андроца и gineceo.

- perianto Он состоит из модифицированных листьев бутона, которые создают чашечку и венчик. Чашечка обычно зеленая и фотосинтетическая, состоит из чашелистиков в форме листьев. Венчик, как правило, красочный, красочный, ароматный и состоит из отдельных или слитых лепестков..

- андроца Он состоит из множества тычинок, и эти тычинки являются переносчиками пыльцы, где обнаруживаются мужские гаметофиты (микрогаметофиты). Тычинки мужские репродуктивные органы цветов.

- gineceo Он состоит из множества ковров, образующих один или несколько пестиков. Внутри ковров находятся яичники или мегаэспорангий, где находится женский гаметофит (макрогаметофит). Ковры представляют собой женский половой орган цветов.

Цветок у покрытосеменных является бисексуальным у подавляющего большинства видов, то есть мужские и женские гаметофиты встречаются не только в одном растении, но и в одной структуре.

Большинство видов покрытосеменных имеют сосуды в виде водопроводящих и минеральных клеток, однако некоторые группы базальных покрытосеменных растений имеют трахеиды в качестве проводящих клеток.

Происхождение и эволюция

Рожистые отростки появились в нижнем мелу примерно 125 миллионов лет назад, достигнув высокой степени специализации в среднем мелу. Окаменелости растений нижнего мела имеют общие характеристики с существующими и в настоящее время узнаваемыми группами.

Самые последние предки покрытосеменных остаются загадкой. Наиболее принятая гипотеза состоит в том, что они произошли от представителей вымершей группы птеридиоспермов, которые, как известно, являются растениями с семенами и листьями, похожими на папоротник..

Гипотеза о происхождении покрытосеменных основывается на том факте, что у птеридиоспермов были мужские репродуктивные структуры, похожие на пыльники, в то время как женские структуры были структурами, эквивалентными коврам.

Первые покрытосеменные

Среди тех, кто считается самыми ранними покрытосеменными, являются ископаемые растения рода Archaefructus, от 130 миллионов лет назад. Это водные растения, которые относятся к магнолиям, представляя цветы без околоцветника, с коврами, расположенными на тычинках.

Цветы Archaefructus каталогизируются ботаниками как очень предковые цветы, предшественники нынешних цветков покрытосеменных, однако некоторые ботаники считают, что цветы нетипичны, подобно тому, что наблюдается у некоторых покрытосеменных растений сегодня.

Клодисты и палеоботаники-ботаники считают, что необходимо обнаружить и описать больше окаменелостей с помощью новых методов, чтобы прояснить и разгадать сложную загадку, определяющую происхождение покрытосеменных растений. Эволюционный анализ покрытосеменных основан на ключевых символах, таких как симметрия, цветочные признаки, палинология и размер генома..

Генетическая природа растений сложна, и это ограничило их эволюционное понимание. Тем не менее, молекулярный анализ классифицирует разновидность клады Magnoliides как наиболее наследственную группу покрытосеменных растений..

Родовой цветок покрытосеменных был воссоздан с двуполым характером, радиальной симметрией, с двумя или более завитушками, отделенным околоцветником с недифференцированными теплами, андроцео с тремя слегка разделенными толстыми тычинками и гинецеем с пятью отдельными спиральными карпелами..

Цветки нынешних покрытосеменных (eudicotyledonia) имеют циклические цветки, расположенные специализированными завитками, чередующими чашечку и венчик. Волокна андроцео тонкие с дифференцированными пыльниками, а гинецей с низкими коврами, стилями и рыльцами.

Пыльцевые зерна покрытосеменных растений - это характер, который эволюционировал, чтобы иметь три или более отверстий (триколпадо), как это наблюдается у eudicotyledons, в то время как в голосеменных и Archaefructus зерна пыльцы наблюдаются с одним отверстием (monosulcado).

Классификация покрытосеменных

Первая классификация покрытосеменных была сделана Линнеем на основе Половой системы растений в 1735 году, в которой использовались цветочные символы для различения групп фанерограмм..

В настоящее время растения классифицируются по системе APG (для аббревиатуры английского Группа покрытосеменных Phylogeny). Эта система была предложена группой многочисленных исследователей, которые предложили классификацию, включающую всю доступную информацию об известных семействах растений..

Система APG построить разделение семейств на основе генов хлоропластов и генов, которые кодируют рибосомы, так как эти гены в органеллах имеют более медленную частоту мутаций. Многие морфологические признаки также используются, такие как морфология пыльцы.

Первая система классификации APG был опубликован в 1998 году. В настоящее время система APG выходит за четвертое издание, опубликованное в 2016 году в журнале Журнал Ботанический. APG IV признает 64 заказа и 416 различных семей, в отличие от 40 заказов и 457 семей, признанных APG Я.

Недавняя классификация покрытосеменных растений имеет группу "ANITA" (Amborellaceae, Nymphaeales, Illiciaceae, Trimeniaceae и Austrobaileyaceae), как наиболее базальную, затем ставит к кладе Magnoliidae, затем к однодольному, и, наконец, к двудольному и эвдикотидонному..

Жизненный цикл покрытосеменных

Как и у всех сперматофитов, покрытосеменные имеют чередование поколений. Гаметофит полностью развивается в репродуктивных структурах спорофита, это гетероспорический жизненный цикл.

Микрогаметофит или мужской гаметофит

Цикл начинается с тычинок, которые производят пыльцу или микроигру. Каждая тычинка имеет пыльник, который содержит четыре микроспорангии или пыльцевые мешочки, внутри каждого пыльцевого мешка материнская клетка подвергается мейозу и производит четыре гаплоидных микроспоры.

Микроспоры растут и развиваются, образуя незрелое пыльцевое зерно, состоящее из клетки пыльцевой трубки и генеративной клетки, которая продуцирует две сперматозоида. Микроспоры развиваются, чтобы завершить внешнюю стенку (экзин) и внутреннюю (кишечник).

Чтобы закончить развитие пыльцевого зерна, это должно достигнуть восприимчивого клейма цветка, как только там происходит прорастание пыльцевой трубы..

Мегагаметофито или женский Гаметофито

Развитие megagametofito происходит в пределах megaesporangios, которые являются частью яйцеклеток, которые находятся внутри яичника. Яичник может содержать одну или несколько яйцеклеток, каждая из которых образована мегаэспорангией или ядрой, покрытой оболочкой..

Кожные покровы соединяются в отверстии стиля или микропиле, это отверстие, где пыльцевая трубка проникает в цветы.

В каждом мегаспорангии мегапорофит действует как мегапоровая стволовая клетка и подвергается мейозу, образуя четыре гаплоидные мегапоры. Три из этих мегапор распадаются или дегенерируют, а мегапор, который находится дальше всего от микропор, выживает и становится мегагаметофитом..

У большинства покрытосеменных растений мегагаметофит в развитии производит восемь ядер. Четыре ядра сгруппированы на нижнем и верхнем концах. Затем два ядра мигрируют к центру. Эти ядра известны как полярные ядра.

Три оставшихся ядра на концах образуют отдельные клетки, а два полярных ядра образуют одну двуядерную клетку. Клетка, наиболее удаленная от микропиле, даст яйцеклетку, которая будет окружена двумя короткоживущими клетками, называемыми синергизмом..

Синергизм будет принимать участие в процессе оплодотворения, формируя концы зародышевого мешка. Другие три клетки, расположенные на противоположном конце, называются антиподами и будут служить питательной тканью для яйцеклетки..

Мегаметофия, также называемая эмбриональным мешком, состоит из восьми отдельных ядер в семи разных клетках. Внутри эмбрионального мешка будет развиваться уже оплодотворенный эмбрион.

оплодотворение

Как только клеймо получает пыльцевое зерно, ионы кальция на этой поверхности стимулируют прорастание пыльцевой трубки в течение периода от нескольких часов до нескольких дней. Это растет через ткань передачи стиля в интерьер одного из синергий.

При обнаружении внутри синергии пыльцевая трубка выталкивает две сперматозоиды, которые скользят внутрь, и, как только там происходит, происходит двойное оплодотворение.

Одна из сперматозоидов движется внутри синергизма и оплодотворяет соседний яйцеклетку, в результате чего образуется зигота, которая становится эмбрионом. Вторая сперматозоид объединяется с клеткой, содержащей два полярных ядра, которые после митоза образуют питательную ткань, известную как эндосперм..

Как только процесс оплодотворения закончен, процесс созревания семян продолжается. Семя, которое прорастет, вырастет и созреет, даст диплоидному или полиплиодному зрелому спорофиту, сказал спорофит, для развития своего цветка снова начнется цикл.

Примеры видов покрытосеменных

Как упоминалось ранее, покрытосеменные растения группируют все известные нам цветковые растения. Поэтому выбор образцовых видов в этом подразделении растений может быть не такой уж тривиальной задачей..

С антропоцентрической точки зрения многочисленные виды покрытосеменных растений имеют большое коммерческое значение, так как они представляют основные источники пищи человека. Многие виды рода Triticum необходимы для производства пищевой муки во всем мире.

Zea mays Это хороший пример другого съедобного вида, имеющего большое значение в культуре, истории и гастрономии большинства стран Центральной и Южной Америки..

Coffea Arabica Это растение, представляющее большой коммерческий интерес в мире, потому что его зерно используется для производства кофе, предмета большого экономического и гастрономического значения..

Таким же образом Thebroma какао Это еще один типичный вид растений с цветами, которые очень ценят мужчины, и которые используются по-разному. Все фрукты и орехи производятся деревьями, чьи виды относятся к группе растений с цветами или покрытосеменными.

Розы, тюльпаны, подсолнухи и ромашки - все это хорошие примеры растений, представляющих коммерческий и культурный интерес во многих странах на пяти континентах Земли..

ссылки

  1. Chase, M.W., Christenhusz, M.J.M., Fay, M.F., Byng, J.W., Judd, W.S., Soltis, D.E., & Stevens, P.F. (2016). Обновление классификации группы покрытосеменных филогении для отрядов и семейств цветковых растений: APG IV. Ботанический журнал Линнеевского общества, 181(1), 1-20.
  2. Линдорф Х., Де Париска Л. и Родригес П. (1985). Ботаника Классификация, структура и воспроизводство.
  3. Луис Э., Эгиарте Л. Э., Кастильо А. и Соуза В. (2003). Молекулярная и геномная эволюция покрытосеменных. Interscience, 28(3), 141-147.
  4. Ворон, П. Х., Эверт, Р. Ф. и Айххорн, С. Э. (2005). Биология растений. Macmillan. Agiosperms Pg (333-345)
  5. Симпсон, М. Г. (2010). Систематика растений. Академическая пресса. Эволюция цветковых растений. Pg (121-136).
  6. Soltis, D.E., Bell, C.D., Kim, S. & Soltis, P.S. (2008). Происхождение и ранняя эволюция покрытосеменных. Н. Я. акад. Sci., 1133, 3-25.