Vegetativ forplantning manifesteres i plantens evne til å danne nye individer fra individuelle vegetative organer - røtter, stilker, blader eller deres modifikasjoner - ranker, jordstengler, knoller, løker, etc., så vel som deres deler. Naturlig vegetativ forplantning er utbredt i naturen i mange ville planter. Flerårige gress reproduserer aktivt ved hjelp av jordstengler, som krypende hvetegress, vanlig gress, liljekonvall, coltsfoot; Jordbær, noen typer cinquefoil og saxifrage formerer seg ved overjordiske krypende skudd ╫ ranker og vipper; Mange liljer (liljer, allium) formerer seg med løker.
Det biologiske trekk ved vegetativ formering er at datterplantene hovedsakelig beholder morplantens egenskaper og egenskaper. I landbrukspraksis forplantes planter ofte kunstig vegetativt for å bevare sortens renhet (poteter, georginer, jordskokker, mange frukttrær og -busker, etc.). Trær og busker kan formeres ved lagdeling. Essensen av denne metoden er å rote de nedre skuddene før de skilles fra moderplanten. Etter dannelsen av røtter kan stiklingene vokse uavhengig og utvikle seg til en normal plante (druer, rips, stikkelsbær). Trær og busker kan også formeres ved hjelp av stengel- eller rotstikking, d.v.s. deler av et skudd med flere internoder (druer, bringebær, vier, roser, etc.). I praksisen med fruktdyrking er forplantning ved poding mye brukt, når en del av en levende plante transplanteres til en annen levende plante som den slår rot på. Noen planter kan formere seg med blader eller deler av disse (begonia). I blomsterdyrking brukes den såkalte buskedelingen til å forplante flerårige urter (i tusenfryd, phlox, primula).
GENERATIVE ORGANER OG LIVSSYKLUS FOR BLOMSTERPLANTER
BLOMST
Det store utvalget av blomster av angiospermer og deres skarpe forskjell fra de tilsvarende organene til gymnosperms gjør det vanskelig å forklare opprinnelsen til blomsten.
Det er flere hypoteser om opprinnelsen til blomsten. I følge den mest utbredte og velbegrunnede strobilar-, eller evanth-hypotesen, er en blomst et modifisert forkortet sporebærende skudd, som opprinnelig ligner en gymnospermkjegle. Under prosessen med metamorfose ble megasporofyller omgjort til bærblader, og mikrosporofyller til støvbærere, som mange forskere forbinder med tilpasningen av angiospermer til pollinering av insekter. I følge denne hypotesen er de eldste familiene Magnoliaceae, Ranunculaceae osv. Ifølge en annen hypotese, kalt pseudantisk, er en blomst en modifisert blomsterstand bestående av små heteroseksuelle blomster som har gjennomgått reduksjon, konvergens og fusjon; De eldste regnes for å være familier med tobolige, upåfallende blomster - pil, casuarinaceae, etc. Disse hypotesene, basert på ideen om dannelsen av blomster fra bladrike skudd, står i kontrast til forskjellige telomiske hypoteser, ifølge hvilke alle deler av blomsten kan stamme fra telomer, dvs. sylindriske skuddstrukturer som er karakteristiske for rhinofytter.
For tiden anser de fleste botanikere en blomst som et modifisert forkortet skudd, hvor alle deler, bortsett fra beholderen, er løvrike i naturen.
En blomst er et forkortet, modifisert sporebærende skudd som utvikler seg fra en knopp og er spesielt designet for reproduksjon (dannelse av mikro- og megasporer, pollinering, befruktning, dannelse av frø og frukt).
Blomsten består av flere deler. Stilken forbinder blomsten med stilken. Beholder - den utvidede, forkortede øvre delen av stilken som alle andre deler av blomsten er festet til. Begerbladene utgjør den ytre delen av perianth - begeret. Kronbladene danner den indre delen av perianth ╫ krone (noen ganger i blomster er det ingen oppdeling av perianth i en beger og krone, i dette tilfellet kalles perianten enkel). Samlingen av støvbærere danner androecium. Samlingen av fruktblader (megasporofyller) danner gynoecium, som ligger i midten av blomsten. Stilken og beholderen er en modifisert stilk av skuddet, og begerbladene, kronbladene, kronbladene, støvbærerne og fruktbladene smeltet sammen til en pistill er modifiserte blader av skuddet. Hos noen plantearter er det ingen stilk; blomsten sitter direkte på stilken og kalles fastsittende. Beholderen kan ha forskjellige former: flat, konveks, svært langstrakt, konkav, etc.
Deler av en blomst (perianth-elementer, støvbærere, pistiller) kan ordnes på beholderen i en spiral (spiralarrangement) eller i en sirkel (sirkulært eller syklisk arrangement). Noen ganger er arrangementet blandet, eller halvsyklisk: deler av perianth er ordnet i en sirkel, og støvbærerne og pistillerne er ordnet i en spiral.
Blomsten utvikler seg fra en knopp som ligger i bladets aksil. Et slikt blad kalles dekke. Bladene (vanligvis modifisert) som ligger på stilken, under blomsten, kalles bracts.
Begeret er septat eller sfenofolat, avhengig av om begerbladene er frie eller sammenvokste. Begeret er vanligvis grønt, men kan ha andre farger. Begerbladene har forskjellige former (lansettformede, subulate, trekantede, etc.). Hvis formen og størrelsen på begerbladene til en blomst ikke er den samme, kalles begeret uregelmessig; hvis de er like, kalles det regelmessig.
Kronen består av frie eller smeltede kronblader og kalles følgelig separat-bladede eller sphenoletal. Det er vanligvis lyse farger. Kronbladene kan ha forskjellige former.
Perianth, som består av en uttalt beger og krone, kalles dobbel (eller kompleks). En perianth som består av identiske brosjyrer kalles enkel. Den fargerike enkle perianth kalles kroneformet, og den grønne kalles begerformet. Noen plantearter har ikke perianth og blomstene kalles glatte.
Hele variasjonen av blomster i forhold til deres symmetri kan reduseres til følgende tre typer: 1) vanlig, eller aktinomorf, blomst, gjennom hvilke flere symmetriplan kan trekkes (representanter for nellik, rosaceae-familier); 2) uregelmessig, eller zygomorf, blomst, gjennom hvilken bare ett symmetriplan kan trekkes (representanter for belgfrukter, Lamiaceae, orkidefamilier); 3) en asymmetrisk blomst som ingen symmetriplan kan trekkes gjennom (representanter for cannaceae- og bananfamiliene).
Androecium består av støvbærere, som er mikrosporofyller i naturen. Støvbæreren har en filament og en støvknapp festet til seg ved hjelp av et bindevev. Hver støvfang inneholder fire pollenhylser der pollen (mikrosporer eller pollenkorn) utvikler seg.
Modne pollenkorn i forskjellige arter kan være sfæriske, elliptiske eller andre typer form. De er dekket med to skjell. Den ytre tykke kalles exine, den indre myke kalles intina. Ulike fremspring, pigger og tuberkler dannes på exinen hos forskjellige arter. I hver mikrospore som ligger inne i støvfjæren, deler kjernen seg og danner to kjerner: vegetativ og generativ. Dette starter utviklingen av den mannlige gametofytten, og mikrosporer blir til pollen. Deretter dannes to sædceller fra den generative kjernen, som er mannlige kjønnsceller.
Gynoecium består av en eller flere pistiller. Hver pistil er dannet av en eller flere frie (apocarpous gynoecium) eller sammenvoksede (coenocarpous gynoecium) carpels (megasporofyller). Den dannede pistillen består vanligvis av en nedre utvidet del - eggstokken, en midtsylindrisk del - stilen, og en øvre utvidet del - stigmaet. Når stilen er fraværende og stigmaet er plassert direkte på eggstokken, kalles det sittende. Stigmaet kan ha forskjellige former: hoved, tofløyet, stjerneformet, fliket fliket, etc. Ett eller flere hulrom kalt reir dannes i eggstokken. De utvikler eggløsninger (megasporangia), hvorfra frø utvikles etter befruktning. Antall stiler, stigma-lapper og eggstokkreir kan indikere antall bærblader som danner pistillen. Stedet hvor eggløsningen er festet til eggstokken kalles placenta (eller placenta).
En visuell beskrivelse av strukturen til en blomst er gitt av formelen og diagrammet til blomsten. Formelen gjenspeiler strukturen til blomsten ved hjelp av bokstaver og tall, diagrammet gjenspeiler strukturen til blomsten ved hjelp av en tegning (projeksjon av deler av blomsten på et plan, plan av blomsten). Blomsterformelen er sammensatt som følger. En enkel perianth er betegnet med den latinske bokstaven P, calyx ╫ K, corolla ╫ C, androecium (støvbærere) ╫ A, gynoecium eller carpels, ╫ G. Den riktige blomsten er indikert med en stjerne *, den feile ╫ med en pil?. Hver bokstav har et tall nederst til høyre som indikerer antall medlemmer i en gitt sirkel av blomsten. Hvis det er mange medlemmer og antallet er ubestemt, setter de et uendelig tegn? Hvis disse delene av blomsten ikke er plassert i en, men i to sirkler, har medlemstegnet to tall forbundet med et "+"-tegn. Når noen deler av en blomst vokser sammen, er tallet som angir antallet omsluttet i parentes. Den øvre eggstokken er merket med en linje under tallet som indikerer antall fruktblader; nedre eggstokk ╫ linje over tallet. Blomsterdiagrammet er tegnet opp som følger. Et tverrsnitt av en blomst er avbildet i form av en projeksjon av alle delene på et plan. De smeltede delene av en hvilken som helst del av blomsten i diagrammet er forbundet med en stiplet linje eller en solid tynn linje. Diagrammet viser ikke bare antall blomsterdeler, men også deres relative posisjoner.
En moden eggløsning består av en achene, ett eller to integumenter (integumenter) og en ovulkjerne (nucellus), som inneholder embryoposen (kvinnelig gametofytt). Integumentene på toppen av eggløsningen har en smal kanal kalt pollenkanalen (eller mikropylen).
Embryosekken utvikler seg i kjernen. Inne i embryoposen er det et egg, to av dets følgeceller (synergider), to polare kjerner og tre antipoder (kjerner i motsatt pol av embryoposen til egget). Angiospermer mangler arkegonia. På et visst stadium smelter de polare kjernene til den sentrale cellen, og danner den diploide sentrale (sekundære) kjernen i embryoposen. Under den seksuelle prosessen skjer dobbel befruktning - en prosess som bare er karakteristisk for blomstrende planter, oppdaget av den russiske botanikeren S.G. Navashin i 1898. Dessuten, etter penetrering av to sædceller fra den mannlige gametofytten inn i embryoposen, blir ikke bare egget befruktet , men også den sentrale kjernen i embryoposen. Etter befruktning utvikler embryoet seg fra zygoten, og næringsvevet, eller endospermen, av frøet utvikler seg fra den sentrale cellen med en triploid kjerne. Dobbel befruktning fremmer rask utvikling av endospermen, noe som fremskynder hele prosessen med frødannelse.
OPPLØST
Blomstene kan være enkle, og fullføre skuddet, men oftere samles de i blomsterstander. En blomsterstand er et skudd eller system av skudd som bærer blomster. I blomsterstander dukker det opp blomster fra akslene til dekkbladene (bladbladene).
Blomsterstander kan deles inn i to grupper: monopodial (racemose, bothric) og sympodial (cymose). I monopodiale blomsterstander er de yngste blomstene i midten eller toppen av blomsterstanden. I sympodiale blomsterstander avslutter den første apikale blomsten hovedaksen til blomsterstanden, og videreutvikling av blomsterstanden skjer på grunn av utviklingen av sideakser av første orden, deretter den andre, etc.
Monopodiale blomsterstander kan være enkle (blomster sitter direkte på hovedaksen til blomsterstandene) eller komplekse (blomster sitter på grenene til blomsterstandens hovedakse). Enkle monopodiale blomsterstander inkluderer: raceme ╫ blomster er plassert på en langstrakt akse, har pedicels (kirsebær); pigg ╫ ligner på en raceme, men blomstene er fastsittende (groblad); cob ╫ et øre med en tykk, kjøttfull akse (mais); hode ╫ ligner på en børste, men hovedaksen er veldig forkortet, blomstene virker fastsittende (kløver); scutellum ╫ ligner på en raceme, men skiller seg ved at de nederste blomstene har lange pedikler, som et resultat av at blomstene er plassert nesten i samme plan (pære); kurv ╫
blomstene er alltid fastsittende, plassert i den sterkt fortykkede og utvidede enden av den forkortede aksen til blomsterstanden (representanter for Asteraceae-familien); paraply - hovedaksen til blomsterstanden er sterkt forkortet, sideblomstene sitter på stilker av samme lengde (løk). Komplekse monopodiale blomsterstander inkluderer: komplekse pigg ╫ elementære pigger (hvete) sitter på hovedaksen; panikk, eller kompleks raceme, ╫ på hovedaksen utvikler sidegrener seg i forskjellige høyder, som i sin tur forgrener seg og bærer blomster eller små enkle blomsterstander (syrin); en kompleks paraply ╫ skiller seg fra en enkel ved at dens økser ikke ender i blomster, men i enkle paraplyer (gulrøtter); kompleks scutellum - hovedaksen er en scutellum, og sideaksen er en kurv (yarrow).
Sympodiale blomsterstander inkluderer: monochasia (delt inn i gyrus og hvirvel); dichasia, eller gaffel, og pleiochasia, eller falsk paraply. Monochasium - aksen til hver ordre gir bare en gren med en blomst. I en krøll er alle blomstene rettet i én retning (forglem-meg-ikke). I gyrusen strekker sideaksene med blomsten seg vekselvis i to motsatte retninger (gladiolus). Dichasium - aksen til hver ordre gir to grener. Blomstringen av blomsterstanden begynner med den apikale blomsten, rett under den er det to laterale blomster av andre orden, og fra akslene til de to siste blomstene av tredje orden oppstår, etc. (representanter for nellikfamilien). Pleiochasium - fra hver akse som bærer en apikal blomst, kommer mer enn to grener ut, som vokser ut av hovedaksen (euphorbia).
Den biologiske betydningen av blomsterstander er veldig stor. Blomsterstandene gjør at blomstene er godt synlige på lang avstand, noe som er viktig for pollinerende insekter. For vindbestøvede planter øker blomsterstander sannsynligheten for at blomster blir pollinert av en "sky" av flygende pollen.
Frukten er vanligvis dannet fra eggstokken på pistillen. Perikarpen utvikler seg fra eggstokkens vegger, som består av tre lag: ytre (eksokarp), midtre (mesokarp) og indre (endokarp). Disse tre delene er ikke alltid godt uttrykt.
Frukter kan være enkle, eller sanne, dannet fra en enkelt pistil i en blomst, og komplekse, eller sammensatte, fra flere pistiller av en blomst (frukt av bringebær, bjørnebær, smørblomster, etc.). Hvis andre deler av blomsten (beholder, perianth) deltar i dannelsen av frukten i tillegg til pistillen, kalles frukten falsk.
Alle ekte frukter, basert på strukturen til perikarpen, er delt inn i tørr og saftig. Tørr frukt har en tørr, treaktig eller læraktig perikarp og er delt inn i åpnings-
uknuselige og uåpnelige. I tillegg til frukter som åpner seg på forskjellige måter, er det desintegrerende frukter, representert ved to grupper: fraksjonerte frukter som går i oppløsning i lengderetningen i sammensmeltingsplanet til bærbladene (ombelliferous), og artikulerte frukter som går i oppløsning på tvers i plan vinkelrett på lengdeaksen av fruktbladene (noen typer korsblomster osv.). I saftige frukter er hele perikarpen eller en del av den saftig eller kjøttfull. Saftig frukt er delt inn i bær og drupes.
Variasjonen av frukt bestemmes først og fremst av strukturen til perikarpen, samt metoden for åpning og antall frø. Blant tørre og saftige frukter skilles enkeltfrø og flerfrø.
TØRRE MULTI-FRØDE ÅPNINGSFRUKTER: kapsel ╫ enkelt-lokulær eller multi-lokulær frukt, dannet av flere fruktblader, åpnet med hull eller sprekker (valmue, hønebane, bomull); brosjyre ╫ enkelt-lokulær frukt dannet av en fruktblad, åpnet langs den ventrale suturen (larkespore); en kompleks brosjyre er en gruppe brosjyrer (marigold, bladderwort); bønne - en enkelt-lokulær frukt dannet av en fruktblad, i motsetning til en brosjyre, åpner langs to sømmer - ventral og dorsal (representanter for møllfamilien); pod - en langstrakt bilokulær frukt dannet av to fruktblader, og mellom ventilene er det en langsgående septum (sennep); pod ╫ det samme som en pod, men lengden er ikke mer enn tre ganger bredden (gjeterpung).
TØRRE ENKELFRØ IKKE-ÅPNINGSFRUKTER: caryopsis ╫ frøet vokser tett sammen med en tynn membranaktig perikarp (rug, hvete); achene ╫ læraktig perikarp, ikke smeltet sammen med frøet; achene er ofte utstyrt med en dusk eller flue (løvetann); i den skjermede familien dannes to-prøver; løvefisk ╫ achene med et vingelignende vedheng (aske), diploid (lønn); nøtt ╫ hard, treaktig perikarp (hassel); nøtt ╫ liten nøtt (hamp); eikenøtt ╫ ligner på en nøtt, men perikarpen er læraktig og den nedre delen av frukten er nedsenket i en koppformet pluss (eik).
SAFTIGE POLYSEFRUKTER: bær ╫ saftig endocarp og mesocarp, læraktig exocarp (druer, tomater); eple er en falsk frukt, i dannelsen av hvilken, i tillegg til eggstokken, en sterkt utvidet beholder (epletre, pære) deltar; gresskar er en falsk frukt, beholderen, exocarp er hard, noen ganger treaktig, mesocarp og endocarp er saftige (vannmelon, gresskar); appelsin ╫ sitrusfrukt, eksokarp med myk hud, rik på essensielle oljer, tørr, svampaktig mesokarp, saftig endokarp (sitron, appelsin).
SAFTIGE ENKELFRØDE FRUKTER: drupe ╫ tynn, læraktig exocarp, saftig mesocarp, steinete endocarp (kirsebær, plomme); sammensatt drupe ╫ en gruppe druper dannet av én blomst (bringebær, bjørnebær).
Ovennevnte klassifisering av frukt er kunstig, siden den hovedsakelig er basert på ytre morfologiske egenskaper. Det er også en morfogenetisk klassifisering av frukt basert på typen gynoecium som fruktene utvikler seg fra.
Noen planter utvikler infructescences. De er dannet fra en blomsterstand som et resultat av sammensmeltingen av flere frukter til en helhet (fiken, ananas).
Frø er spesialiserte strukturer (organer) som oppsto i evolusjonsprosessen i frøplanter (divisjoner av gymnospermer og angiospermer) og utfører funksjonene til deres reproduksjon og spredning. Frø dannes fra eggløsninger (ovules) etter befruktning og er innelukket i blomstrende planter i enkeltfrøede eller flerfrøede frukter. Vanligvis består et modent frø av en blomstrende plante av et embryo, endosperm og frøkappe.
Frøkappen er vanligvis flerlags; dens hovedfunksjon er å beskytte embryoet mot overdreven tørking, mekanisk skade og for tidlig spiring. Noen ganger letter strukturen spredningen av frø i miljøet. Det er et lite hull i skallet - frøinngangen, som letter inntrengningen av vann inn i frøet ved begynnelsen av hevelsen. Et arr er også synlig på skallet - et spor fra frøstilken, ved hjelp av hvilken frøet festes til fruktens vegger.
Endosperm er et næringsrikt vev som består av triploide celler og som kommer fra den sentrale cellen i embryoposen under prosessen med dobbel befruktning. Funksjonen til endospermen er å gi næring til embryoet i de innledende stadiene av dets utvikling under frøspiring.
Embryoet er rudimentet til en ny plante og består i stor grad av utdanningsvev. Flere strukturer er godt synlige i den. Det embryonale skuddet er representert av en embryonal stilk, som har et vekstpunkt på toppen, og cotyledons (rudimentære blader). Den nedre enden av skuddet passerer gradvis inn i den embryonale roten, vanligvis representert bare av pedagogisk vev dekket av rothetten.
Embryoet til representanter for den tofrøbladede klassen av blomstrende planter har vanligvis to kotyledoner som strekker seg fra aksen
rømning på sidene. Vekstpunktet til skuddet er plassert mellom dem og er det apikale. Cotyledonene til tofrøbladene er ofte store og kjøttfulle (for eksempel i belgfrukter, gresskar, asteraceae) og inneholder reserver av næringsstoffer, mens endospermen er nesten usynlig. I ulike grupper av blomstrende planter varierer forholdet mellom størrelsene på endospermen og cotyledonene til embryoet sterkt.
Embryoet til representanter for monocot-klassen av blomstrende planter har bare en cotyledon. Den inntar vanligvis en apikal posisjon, med vekstpunktet forskjøvet til siden. Representanter for gressfamilien, en av de viktigste økonomisk, har en veldig unik frøstruktur og skiller seg fra de fleste monocots. Embryoet i frøet til en enkeltfrøfrukt-caryopsis er ved siden av endospermen på den ene siden, og er ikke omgitt av den. Som et resultat inntar cotyledon en sidestilling og har formen av et flatt skjold, hvis hovedfunksjon er absorpsjon av næringsstoffer fra den velutviklede endospermen. Den apikale knoppen i korn er ganske godt utviklet og har flere bladprimordier.
Sammenlignet med andre planteorganer, som inneholder 70–95 % vann, består frø hovedsakelig av tørrstoff. De inneholder 10–15 % vann. Tørrstoffet i frøet inneholder kun 1,5-5% aske (mineral) stoffer, resten er organisk materiale. Organiske stoffer i frøet er representert av proteiner, karbohydrater og fett. Forholdet mellom disse hovedgruppene av organiske stoffer varierer mellom ulike taksonomiske grupper av planter. For eksempel er frøene til belgfrukter svært proteinrike (25-30 % av tørrvekten til frøet). Kornfrø inneholder betydelig mindre protein (ca. 10%), men stivelse utgjør mer enn halvparten av tørrvekten. Frøene til belgfrukter og korn inneholder vanligvis en ubetydelig mengde fett, mens andelen fett i hamp og linfrø er ca. 30 %, og i frøene til visse solsikkevarianter er den mer enn 50 %.
Frø krever visse betingelser for spiring. Siden vevet deres er alvorlig dehydrert, er tilstedeværelsen av vann nødvendig. Tilstrekkelig lufttilgang er også viktig, noe som sikrer intensiv respirasjon av spirende frø. Når de puster, avgir de ikke bare karbondioksid, men også en betydelig mengde varme. Dette bestemmer betingelsene for lagring av frø i et tynt lag i tørre, godt ventilerte områder: hvis frø lagres i et tykt lag, kan de overopphetes, noe som vil føre til at embryoene dør. For hver plantetype er det en viss temperatur under hvilken frøene ikke kan begynne å spire. For spiring av frø av noen plantearter er det gunstig
Varierende temperaturer er behagelige (berberis, selleri). Frøene til mange planter i den naturlige floraen i tempererte og kalde soner kan bare spire etter eksponering for lave temperaturer (stratifiseringsfenomen). Noen ganger bestemmes frøspiring av lysregimet. Frø av en rekke arter kan bare spire i lyset (engblågress, gulrøtter), mens andre kan spire bare i mørket (noen typer bjeller og speedwells). Frø av mange arter er likegyldige til lys.
Spiringen av et frø innledes av dets hevelse, en nødvendig prosess forbundet med absorpsjon av et stort antall arter og vanning av frøvevet. Dette bryter vanligvis frøskallet. Samtidig med absorpsjon av vann begynner aktiv enzymatisk aktivitet, noe som fører til mobilisering av reservestoffer. Veksten og utviklingen av embryoet, dets transformasjon til en frøplante (en ung plante med de første grønne bladene), skjer på grunn av deling og vekst av cellene.- For vekst, spesielt i de aller første utviklingsstadiene, er embryoet bruker næringsstoffer som er lagret i frøene, dvs. fører en heterotrof livsstil. Den mottar reservestoffer i form av sukker fra kotyledoner eller endosperm som et resultat av stivelseshydrolyse.
Tiden for såing av frø av forskjellige planter bestemmes av deres forhold til de ovennevnte miljøfaktorene (spesielt jordfuktighet og temperatur). For kulturplanter skapes gunstige betingelser for spiring av mennesker som følge av å løsne og fukte jorda. Dybden av å så frø av landbruksvekster avhenger av mange faktorer: størrelsen på frøene, de fysiske egenskapene til jorda (bestemmer vann, luft og termiske regimer), samt av artens biologiske egenskaper (noen arter er karakteriserte ved overjordisk spiring, når frøplantenes frøblader bringes inn i lyset, andre - underjordisk spiring når cotyledonene forblir i den øvre jordhorisonten).
PRINSIPPER FOR SYSTEMATIKK OG NOMENKLATURE AV PLANTER
Grunnleggende begreper om systematiske (taksonomiske) kategorier. Systematikk studerer organismenes biologiske mangfold (se også avsnitt V, s. 322). Hovedmålet med enhver systematisk studie er klassifiseringen av det eksisterende (og tidligere eksisterende) mangfoldet av arter. Under klassifiseringsprosedyren, basert på sammenligning og analyse av anatomisk-morfologiske og økologisk-biologiske egenskaper og egenskaper til organismer, etableres relaterte og evolusjonære forhold.
mellom grupper av organismer ╫ taxa (dvs. underordning av systematiske kategorier).
Den høyeste taksonomiske kategorien i taksonomien er "rike". Moderne taksonomer skiller fra tre til ni riker i den organiske verden (se også s. 359). De mest kjente systemene er den amerikanske biologen R.H. Whittaker (som rettferdiggjorde identifiseringen av fem riker av levende natur) og en av de største innenlandske botanikerne, akademikeren A.L. Takhtadzhyan, som identifiserte fire riker i den organiske verden: Prokaryoter (se avsnitt II, X), Sopp (se avsnitt II), Planter, Dyr (se avsnitt III).
I henhold til ideene til A.L. Takhtadzhyan inkluderer plantenes rike fotosyntetiske eukaryote (for egenskaper til eukaryote, se avsnitt X, s. 420) organismer. I følge andre taksonomer skulle dette riket bare omfatte høyere planter.
Den viktigste taksonomiske kategorien som brukes i biologisk systematikk er arter. Spesifisiteten til hver art uttrykkes morfologisk (fenetisk) og fungerer som en refleksjon av dens genetiske egenskaper. Nære arter danner slekter, nære slekter danner familier, familier danner ordener (ordener i zoologi), ordener (ordener) danner klasser, klasser danner inndelinger (typer i zoologi) og til slutt danner inndelinger (typer) den organiske verdens riker. Hver plante tilhører dermed en rekke suksessivt underordnede taxa. Dette er et hierarkisk klassifiseringssystem. Ethvert vitenskapelig navn på en art (inkludert en planteart) består av to latinske ord (det er binært). Det inkluderer slektsnavnet og spesifikke epitet, for eksempel svart nattskygge (Solanum nigrum). Hver slekt (inkludert slekten Nightshade) inneholder et visst antall arter som skiller seg fra hverandre i morfologi, biokjemi, økologi, rolle i vegetasjon og andre egenskaper. Grunnleggeren av den binære nomenklaturen er den fremragende svenske naturforskeren Carl Linnaeus (1707–1778), som publiserte sitt verk "Species plantarum" ("Plantearter") i 1753 (se avsnitt V).
Betydningen av internasjonale plantenavn. Binære latinske navn på planter er akseptert av det vitenskapelige miljøet, forståelig for spesialister fra forskjellige land og nedfelt i International Codes of Nomenclature som regulerer og definerer taksonomiske regler. Vitenskapelige publikasjoner bør bruke internasjonal nomenklatur i stedet for lokale plantenavn.
Posisjonen til de ovennevnte artene (Black Nightshade) i det moderne klassifiseringssystemet er som følger:
╒ Kingdom Plantae ╫ Planter.
╒ Avdeling Angiospermae, eller Magnoliophyta, ╫ Angiospermer eller blomstrende planter.
╒ Klasse tofrøbladede ╫ Tofrøbladede.
╒ Orden Scrophulariales ╫ Noricaceae.
╒ Familie Solanaceae ╫ Solanaceae.
╒ Slekt Solanum ╫ Nattskygge.
╒ Art Solanum nigrum ╫ Svart nattskygge. Artsnavn kreves
Forkortelsen av Linnés etternavn er ╫ Linnaeus).
I henhold til den internasjonale koden for botanisk nomenklatur er det regler for dannelse av navn for taxa av forskjellige rangerer, noe som gjør det mulig å umiddelbart skille nivået deres. Dermed har mange navn på avdelinger endelsen -phyta. For eksempel heter avdelingen Blomsterplanter Magnoliophyta, avdelingen Grønnalger heter Chlorophyta osv. Ordenes navn ender på -ale. For eksempel ordenen Ranunculaceae ╫ Ranales, ordenen Ceramaceae ╫ Poales, etc., navnet på familiene har endelsen -ceae. For eksempel Rosaceae-familien ╫ Rosaceae, belgfruktfamilien ╫ Fabaceae, etc.
HOVEDPLANTEGRUPPER
ALGEAVDELING
Konseptet "alger" forener en ganske stor gruppe av hovedsakelig akvatiske encellede og flercellede organismer, svært heterogene både i struktur og opprinnelse, som oppsto og utviklet seg uavhengig av hverandre.
I denne forbindelse, i moderne algologi (vitenskapen om alger), har dette konseptet bare en biologisk betydning og har mistet sin betydning som en taksonomisk kategori (divisjon, klasse). Mange eksperter definerer alger som en heterogen gruppe av overveiende vannlevende organismer med oksygenisk fotosyntese, hvis kropp ikke er differensiert til flercellede organer, men er representert av en thallus eller thallus, og som har encellede reproduksjonsorganer. Både prokaryote og eukaryote organismer passer til denne definisjonen, etc. derfor kan ikke algenes plassering i systemet til den organiske verden være entydig. Hvis vi aksepterer den forrige definisjonen, bør de plasseres i flere riker av levende natur: prokaryote former (blågrønnalger, eller cyanobakterier og proklorofytter) ╫ i bakterieriket, eukaryote former ╫ i riket Protesta og plantenes rike.
Alger finnes i vannmasser av enhver type og i nesten alle beboelige habitater på land - i jorda og på overflaten, på steiner og steiner, trestammer. For eksempel danner trentepoly et brunt belegg på barken av trær; gulgrønne, grønne, kiselalger og blågrønne alger dominerer i jorda. Det er omtrent 35-40 tusen arter av alger. De fleste ferskvannsalger er mikroskopiske i størrelse; de største ferskvannsalgene, Characeae, kan bli 2 m lange. Imidlertid finnes gigantiske alger i hav og hav, for eksempel når brunalgen macrocystis en lengde på opptil 60 m. I vannmiljøet opptar alger en rekke nisjer. For eksempel flyter mikroskopiske alger (fra noen få tusendels millimeter til flere millimeter) fritt i vannsøylen. 1 cm3 vann inneholder opptil 40 000 000 celler. For ikke å synke til bunnen samler noen alger opp fettdråper, andre kan utvikle ulike utvekster på celleveggene som øker friksjonen, andre har flageller og kan bevege seg aktivt gjennom vannsøylen. Det er også alger festet til jorda i bunnen av reservoarer eller til ulike gjenstander.
Blant alger er det encellede, koloniale og flercellede representanter. I mange eukaryote alger har cellen egenskaper som er karakteristiske for en plantecelle: tilstedeværelsen av en cellevegg, en vakuole med cellesap og kloroplaster, kalt kromatoforer, der fotosyntesen skjer. Kromatoforer bærer pigmentsystemer, inkludert klorofyll (klorofyll a finnes i alle fotosyntetiske alger og høyere planter), karotenoider og fykobiliner. Kombinasjoner av disse pigmentene bestemmer fargen på alger thalli: for eksempel i røde alger skyldes den røde fargen at grønt klorofyll er maskert av røde og blå fykobiliner. Noen alger som tilhører forskjellige divisjoner har mistet fotosyntetiske pigmenter og gått fullstendig over til en heterotrof ernæringsmåte.
Forplantning av alger. Formene for algenes reproduksjon er varierte. Vegetativ reproduksjon skjer ved celledeling i to (for eksempel i Euglena green), seksjoner av kolonier (for eksempel i koloniale kiselalger) og filamenter (for eksempel i Spirogyra), og spesialiserte strukturer (for eksempel knuter i Chara). Aseksuell reproduksjon utføres av bevegelige zoosporer (Ulotrix, Chlamydomonas) og immobile aplanosporer (Chlorella). Sporer av aseksuell reproduksjon dannes i spesielle celler kalt sporangia, og individet som sporangia dannes på kalles en sporofytt. Alger har seksuell reproduksjon. Cellene der kjønnsceller (gameter) dannes kalles gametangia, og et individ
som de er dannet på, ╫ gametofytt. Under seksuell reproduksjon, som et resultat av paret fusjon av kjønnsceller, dannes en zygote som gir opphav til nye individer. Hovedtypene av seksuelle prosesser i alger er som følger: isogami ╫ fusjon av bevegelige kjønnsceller av samme størrelse og form (ulotrix); heterogami ╫ fusjon av bevegelige gameter av samme form, men forskjellige størrelser (noen typer Chlamydomonas); oogamy er sammensmeltningen av en stor, ubevegelig kvinnelig gamete (egg) med en liten, bevegelig sædcelle (tang). Hos alger oppstår også seksuell reproduksjon uten dannelse av kjønnsceller - konjugasjon, når protoplastene til to haploide vegetative celler smelter sammen for å danne en diploid zygote (spirogyra). De listede reproduksjonsmetodene presenteres forskjellig i forskjellige grupper av alger. For eksempel formerer den velkjente encellede ikke-bevegelige algen Chlorella seg kun aseksuelt, og tangen Acetabularia formerer seg kun seksuelt; I livssyklusen til tare (tang) er både aseksuell og seksuell reproduksjon representert, mens grønn euglena formerer seg kun vegetativt.
Encellede alger. Chlamydomonas er en encellet, bevegelig grønnalge med oval (eller dråpeformet) form som lever i sølepytter og andre små ferskvannsforekomster. Bevegelse utføres ved hjelp av to identiske flageller i den fremre enden av cellen. Cytoplasmaet er avgrenset fra det ytre miljø av en cellevegg bestående av pektinstoffer. Cytoplasmaet inneholder kjernen og kontraktile vakuoler. Det er ingen vakuole med cellesaft. Det meste av cellen er okkupert av en koppformet kromatofor. Prosessen med fotosyntese skjer i den og stivelse avsettes som et reservestoff. I reservoarer rike på organisk materiale kan Chlamydomonas også absorbere ferdige organiske stoffer (dette er grunnlaget for bruk i avløpsvannbehandling). I den fremre delen av kromatoforen er det et rødt øye, som tar del i fotoresepsjonen. Chlamydomonas formerer seg aseksuelt og seksuelt. Under aseksuell reproduksjon dannes det 4–8 biflagellate zoosporer i cellen, som hver etter frigjøring vokser til en voksen. Under seksuell reproduksjon dannes kjønnsceller under membranen til modercellen. Som et resultat av parvis fusjon av kjønnsceller dannes en zygote. Den blir dekket med et skall og går i dvale. Om våren gjennomgår kjernen en reduksjonsdeling, og som et resultat dannes 4 unge haploide chlamydomonas.
Chlorella er velkjent blant encellede, ikke-bevegelige grønnalger. Den finnes i ferskvann og saltvann, så vel som i jord. Chlorella har en sfærisk form. Under det tette celluloseskallet er det cytoplasma, en kjerne og en stor grønn kromatofor. Chlorella formerer seg kun aseksuelt
ved hjelp av immobile aplanosporer. Den er preget av høy reproduksjonshastighet og effektiv fotosyntese. Dette har gjort chlorella til et av de mest praktiske dyrkingsobjektene. Takket være henne ble mange av fotosyntesens hemmeligheter avslørt.
Filamentøse alger. Disse inkluderer spesielt ulotrix og spirogyra. Ulothrix lever i marine og ferskvann, der den danner et grønt belegg på undervannsobjekter. Ulothrix har utseendet til ikke-forgrenende filamenter, som består av korte celler. Det meste av cellen er okkupert av en vakuole med cellesaft; i cytoplasmaet er det en kjerne og en kromatofor i form av et belte. Ulotrix reproduserer vegetativt, aseksuelt og seksuelt. Under aseksuell reproduksjon dannes fire-flagellate zoosporer i celler, som, etter å ha kommet inn i vannet, flyter, deretter fester seg til undervannsobjekter, begynner å dele seg og danne nye tråder. Under seksuell reproduksjon dannes biflagellate gameter i celler. Etter å ha forlatt modercellen, smelter de sammen i vann og danner en fire-flagellate zygote, som etter en svømmingsperiode legger seg og blir dekket med et skall. Den sovende perioden slutter med dannelsen av 4 haploide zoosporer, som etter å ha kommet inn i vannet fester seg til underlaget og spirer til nye filamenter.
Spirogyra er vanlig i ferskvann, hvor den danner ansamlinger av grønn gjørme. Spirogyra-filamenter er uforgrenede og består av store sylindriske celler dekket med en cellulosemembran og slim. Sentrum av cellen er okkupert av en vakuole med cellesaft, der kjernen er suspendert på cytoplasmatiske filamenter. Kromatoforen ser ut som et spiralformet bånd. En celle kan ha flere kromatoforer. Reproduksjon i Spirogyra er vegetativ og seksuell. Den seksuelle prosessen er konjugering, der innholdet i de vegetative cellene i to tilstøtende filamenter smelter sammen. Den resulterende diploide zygoten er dekket med membraner og overvintrer i denne formen. Om våren gjennomgår kjernen en reduksjonsdeling, tre kjerner dør ut og bare en ny haploid tråd vokser.
Tang. Blant tang er det encellede, koloniale og flercellede former. Flercellede representanter er hovedsakelig brune, røde og grønne alger. Brunalger er bare flercellede, overveiende makroskopiske, har en gulbrun farge på grunn av et stort antall gule og brune pigmenter. Brunalger finnes til en dybde på 40–100 (200) m, men de tetteste krattene dannes til en dybde på 15 m. En av de mest kjente brunalgene, tare eller tang, er utbredt på den nordlige halvkule. Dens thallus kan nå en lengde på 20 m. Laminaria inneholder store mengder
aminosyrer metionin, jod, karbohydrater, mineraler og vitaminer, som overgår mange grønnsaker og fôrgress i disse indikatorene (dette er grunnlaget for dens betydning i menneskelig ernæring).
Rødalger, ELLER purpuralger, finnes overveldende i havet. De fikk navnet sitt på grunn av fargen på thallus: avhengig av forholdet mellom pigmenter, varierer fargen på thallus fra mørk rød, rosa til blågrønn eller gul. Tilstedeværelsen av phycoerythrin (et rødt pigment) gjør det mulig for rødalger å leve på store dyp (disse er de dypeste havalgene), siden de absorberer grønne solstråler som passerer gjennom vannsøylen. De fleste rødalger har flercellede thalli i form av vakre, komplekst dissekerte plater, men noen representanter kan bestå av en enkelt celle eller danne kolonier. I tillegg til cellulose inneholder celleveggen til rødalger agar og karragenan. Celleveggen kan forkalke, og da ligner disse algene koraller. Fugleskremsler spiller en fremtredende rolle i livet i havet, og bestemmer ofte vegetasjonens natur og dominerer ulike samfunn. De tjener som mat for marine dyr, deltar i prosessene med naturlig selvrensing av vann, mange av dem er spiselige (for eksempel porfyr).
Blant grønne makroskopiske tang er de mest kjente alger fra slekten Ulva (havsalat). Thallus av ulva har form av en plate som kan nå 1,5 m i lengde. Befolkningen i mange kystland bruker disse algene som mat.
Betydningen av alger. Alger i reservoarer spiller rollen som produsenter, da de er i stand til å syntetisere organiske stoffer fra uorganiske. De frigjør også store mengder oksygen under fotosyntesen. Algekratt fungerer som fôring, ly og hekkeplasser for mange dyr.
Når det oppstår gunstige ytre forhold, utvikler massen av noen alger seg så kraftig at det gir endringer i fargen på vannet. Dette fenomenet kalles "vannblomstring", og omtale av det kan finnes i meldingene til Plinius i 77 e.Kr. Grønn oppblomstring av vann i grøfter, sølepytter og groper er oftest forårsaket av enten euglena eller grønnalger. Alger kan også forårsake oppblomstring i sjøvann. For eksempel har det de siste årene blitt forårsaket store skader av "røde tidevann" - "havoppblomstringer" forårsaket av en økning i massen til en rekke mikroskopiske encellede alger (dinoflagellater). Multiplisering av alger frigjør stoffer som er giftige for dyr og mennesker.
Alger finnes ikke bare i vann. Terrestriske representanter er "pionerene" for vegetasjon på steiner, sand og andre golde steder. De deltar i dannelsen av jordstruktur og fruktbarhet. Organiske stoffer som skilles ut av alger, som thalliene selv, tjener som mat for mange jordorganismer: bakterier, sopp og virvelløse dyr. Alger deltar også i dannelsen av sedimentære bergarter.
En rekke tang (ca. 160 arter) er mye brukt som mat (arter av slektene Porphyra, Laminaria, Undaria, Ulva). En rekke arter (porfyr, tare, etc.) er vellykket dyrket. Laminaria, som brukes i menneskelig ernæring, til husdyrfôr, brukes i medisin, og dyrkes i Russland og landene i Sørøst-Asia. I Japan siden slutten av 1600-tallet. Porfyra dyrkes, og i dag er det den mest populære algen for massedyrking i algefarmer i Japan og Sør-Korea. Fra en hektar vannflate er det mulig å oppnå fra 25 til 100 tonn masse per år. Over hele verden brukes rødalger til å produsere agar, som har gelerende egenskaper. Den brukes til å lage gelé, marshmallows, suffléer, mange søtsaker og andre produkter. Agar brukes i mikrobiologi for å lage næringsmedier. Hvert år produseres det 10 000 tonn agar over hele verden.
Brunalger er den eneste kilden til alginater. Disse alginsyreforbindelsene forbedrer kvaliteten på matprodukter og stabiliserer en rekke løsninger og suspensjoner. For det meste brukes brunalger (tare, fucus, ascophyllum) til å mate husdyr. Gjødsel hentes også fra alger.
Noen alger brukes i medisin for å behandle en rekke sykdommer. For eksempel, i folkemedisin, brukes alger som anthelmintika, i behandlingen av hoste, sår, gikt, struma (noen alger inneholder thalli
en stor mengde jod), etc. Antivirale forbindelser oppnås fra røde alger som blokkerer vedheftingen av virus til cellemembranen. De siste årene har preparater fra brunalger blitt brukt for å fjerne radionuklider.
Alger brukes som indikatororganismer for å bestemme tilstanden til vannforekomster; De brukes også i prosessen med avløpsvannbehandling (Chlamydomonas).
Alger fungerer som gode modellobjekter for vitenskapelig forskning. Chlorella kan kalles en "veteran" innen rombiologi: eksperimenter ble utført med den på romskip for å bruke den til luftregenerering og resirkulering av organisk materiale i lukkede livsstøttesystemer. Acetabularia, for eksempel, brukes til å studere forholdet mellom kjernen og cytoplasmaet i en levende celle, siden denne encellede og for det meste av livssyklusen mononukleære algen er preget av rask regenerering og den eksepsjonelle vitaliteten til dens gigantiske kjerne. Et utmerket objekt for biofysisk og fysiologisk forskning er karofytt-alger, på de store cellene i hvis internoder prosessene med membranpermeabilitet, cytoplasmatiske bevegelser og komplekse elektriske fenomener studeres.
AVDELING BRYOUS, ELLER MOSSES
Bryofytter er eviggrønne, autotrofe, for det meste flerårige planter. Avdelingen omfatter rundt 25 000 arter, er kjent fra karbon og stammer tilsynelatende fra eldgamle grønnalger.
Kroppen til moser er enten en thallus (thallus) presset til underlaget, eller en stilk med blader; det er ingen røtter, det er bare rhizoider. Plantestørrelser varierer fra 1 mm til flere titalls centimeter. Bryofytter har en relativt enkel intern organisasjon. Assimilativt vev utvikles i kroppen deres, men ledende, mekaniske, lagrings- og integumentære vev er svakt uttrykt i sammenligning med andre høyere planter.
I motsetning til alle andre inndelinger av høyere planter, er den vegetative kroppen til moser representert av en gametofytt (seksuell generasjon), som dominerer deres livssyklus; Sporofytten (aseksuell generasjon) inntar en underordnet posisjon i moser, og utvikler seg på gametofytten.
På gametofytten til bryofytter utvikles flercellede spesialiserte organer for seksuell reproduksjon - hann (antheridia) og hunn (archegonia). Et stort antall biflagellate spermatozoer dannes i antheridia. Hver archegonia produserer ett egg. I fuktig vær (under regn), sperm, beveger seg i vannet, trenger inn i egget og finner
archegonium plassert inne. En av dem smelter sammen med henne og produserer befruktning. Fra et befruktet egg (zygote) vokser det en sporofytt, d.v.s. aseksuell generasjon, representert ved en boks som sitter på en stilk. I sporangium, et flercellet spesialisert organ for aseksuell reproduksjon som ligger inne i kapselen, dannes haploide sporer som et resultat av reduksjonsdeling.
Når en spore spirer, vises et protonema - en tynn forgrenet tråd (sjeldnere en plate). Tallrike knopper dannes på den, noe som gir opphav til bladrike skudd av gametofytten eller thalli i form av en tallerken.
Gametofytter av bryofytter er i stand til vegetativ reproduksjon, og deres utvikling i lang tid kan skje uten dannelse av en sporofytt.
Bryofytter er delt inn i 3 klasser: Antocerotes, levermoser og bladmoser.
Det er rundt 300 arter i klassen Anthocerotidae. De er hovedsakelig distribuert i tropiske og varme tempererte områder av kloden. I vårt land finnes kun slekten Antoceros, som omfatter 3–4 arter. Gametofytten til anthocerotes er en thallus (thallus). I slekten Antoceros er thallusen rosettformet, 1–3 cm i diameter, sjeldnere bladformet, mørkegrønn, tett inntil jorda. Kapslene (sporogony) er tallrike, svakt buede, bustlignende. De gir anthocerote-moser et særegent utseende.
Det er over 6 tusen arter i klassen Liverworts. Levermoser er utbredt, men generelt er deres rolle i vegetasjonen mye mindre sammenlignet med grønn- og spagnummoser (se nedenfor). I motsetning til andre moser er protonemet i de fleste levermoser dårlig utviklet og kortvarig. Gametofytten har form av enten en thallus eller en bladplante. Strukturen til gametofytten i levermoser er svært mangfoldig, sporofytten er av samme type. En av de vanligste levermosene i vår flora, som vokser i sumper og skog på brannstedet, er marchantia. Kroppen til Marchantia er representert av en thallus i form av en mørkegrønn plate. Planten er tobolig. På noen individer dannes archegonia, på andre - antheridia. Archegonia utvikles på et spesielt stativ, hvis topp ligner en flerstrålet stjerne. Hannstativet med antheridia ser ut som en flat disk.
Underklassen Jungermanniaceae inneholder både thallus og bladplanter. De fleste artene har liggende dorsoventrale skudd. Formen på bladene og deres feste til stilken er variert, formen på boksen er fra sfærisk til sylindrisk, den åpner vanligvis med 4 blader.
Klassen bladmoser inkluderer 3 underklasser: spagnum, andreic og brie moser.
Underklassen Sphagnum-moser er representert av en familie, Sphagnaceae, med en enkelt slekt, Sphagnum. I vårt land er det 42 arter av denne underklassen. Sphagnummoser er utbredt hovedsakelig i tempererte og kalde områder på den nordlige halvkule, hvor de danner et kontinuerlig dekke i sumper og fuktige skoger. Stilkene til sphagnummoser er oppreiste, med fascikelformede bladgrener. På toppen er grenene forkortet og samlet til et ganske tett hode. Bladene er enkeltlagede og har to typer celler: klorofyllbærende og vannførende (hyalin). Klorofyllbærende celler som inneholder kloroplaster er smale og ormeformede. De er plassert mellom brede, fargeløse akviferceller, blottet for cellulært innhold. Takket være sine mange vannførende celler kan spagnum raskt absorbere og holde på store mengder vann i lang tid (nesten 40 ganger tørrvekten). Antheridia og archegonia er dannet i den øvre delen av stilkene. Etter befruktning av egget vokser en kapsel fra archegonium.
Underklassen til Brie, eller grønne, moser er representert i vårt land med omtrent 2 tusen arter. Grønnmoser er oftest flerårige, for det meste grønne planter med en høyde på 1 mm til 50 cm.De er utbredt og danner et sammenhengende dekke i sumper, barskog, enger, fjell og tundraer. Grønne moser er preget av et velutviklet, ofte filamentøst, forgrenet protonema. Grønne moser er svært forskjellige i strukturen til deres vegetative organer.
De viktigste egenskapene til planter i denne underklassen gjenspeiles for eksempel i mosen Kukushkin-lin, utbredt i fuktige barskoger og langs utkanten av sumper. Stilken til denne mosen er oppreist, uforgrenet, når en høyde på 30–40 cm og er tett dekket med lineært lansettformede blader. Kukushkin lin er en tobolig plante. Archegonia er dannet på toppen av stilkene til noen planter, og antheridia på andre. Etter befruktning utvikles en kapsel fra zygoten, som sitter på en stilk. Sporer modnes i boksen. Sporen, en gang på fuktig jord, spirer og gir opphav til et filamentøst protonema. Knopper dannes på protonema, hvorfra stengler med blader vokser.
Betydningen av moser i naturen er stor. Representanter for bryofytter vokser nesten overalt. Unntaket er saltholdige ørkener og habitater med bevegelig substrat (vindblåst sand, raser, småstein). Ingen kjente marine moser. Moser er rikelig i sumper og skog. De dominerer ofte bunndekket til barskog (granskog, furuskog, etc.). Moser er bredt representert i vegetasjonen på tundraer og høyland;
Tundrasonen og det fuktige høylandet kalles med rette «riket av moser og lav».
Bryofyttenes egenskap til å raskt absorbere vann og fastholde det, forårsaker svak nedbrytning av mosegresset nedenfra, noe som fører til dannelse av torv. Mosedekke kan bidra til vanning av områder. Sphagnummoser har antibiotiske egenskaper og brukes i medisin. De er torvdannere, som deltar i dannelsen av et tykt mosedekke i høymyrer. Sphagnumtorv er mye brukt som drivstoff og i landbruket.
Mange grønne moser danner et sammenhengende teppe i lavlandsmyrer, der de danner forekomster av lavlandstorv rik på næringsstoffer. Lavlandstorv er mye brukt i landbruket som gjødsel. Moser kan ha en negativ effekt på livet til noen typer karplanter: vokser i et kontinuerlig tett teppe, hindrer de jordlufting og får den til å surne.
AVDELING MOSSMODS, ELLER MOSSCOADS
Lycopoder er en av de eldste plantegruppene. De første lykofyttene var urteaktige planter. I løpet av karbonperioden dukket det opp trelignende former, men de døde ut, og restene deres dannet kullforekomster. De fleste av lykofyttene er nå utdødd. Bare relativt mange arter av klubbmoser og selaginella har overlevd.
Alle moderne representanter for lykofytter er flerårige urteaktige, vanligvis eviggrønne planter. Noen av dem ligner grønne moser i utseende. Bladene til lykofytter er relativt små. Dikotom (gaflet) forgrening er også karakteristisk for lycopoder. På toppen av stilkene til mange lykofytter dannes det spikelets (strobilae), der sporer modnes.
Blant lykofyttene er det homosporøse og heterosporøse planter. Hos førstnevnte skiller ikke sporene seg morfologisk; spirende danner de bifile gametofytter; Hos heterosporøse arter gir små sporer opphav til mannlige gametofytter som bærer antheridia, og store til kvinnelige gametofytter som bærer arkegonia. Bi- eller multiflagellate spermatozoer dannes i antheridia, og egg dannes i archegonia. Etter befruktning vokser en ny aseksuell generasjon, sporofytten, fra den resulterende zygoten.
Seksjonen Mossaceae inkluderer to klasser: Mossaceae og Polusniformes. Fra den første vil vi vurdere ordenen Lycophytes, og fra den andre vil vi vurdere ordenen Selaginella, hvis representanter lever på det nåværende tidspunkt.
Ordenen Lycophytes er preget av homosporøsitet. Den er representert av en familie ╫ Moss, hvor hovedslekten er slekten Moss, som teller rundt 400 arter. Det finnes 14 mosearter i vårt land. Mange klubbmoser er små urteaktige planter. Bladene deres er relativt små. En midtribbe bestående av trakeider og parenkymceller går langs bladet.
La oss vurdere en av typene clubmoss - clubmoss. Denne arten er utbredt i barskog (vanligvis furu) på dårlig jord. Mose er en eviggrønn flerårig urteplante med en krypende stengel på opptil 1–3 m. Den produserer stigende overjordiske skudd opp til 20 cm høye, som ender i sporebærende aks. Alle skuddene er tett dekket med små subulatformede blader. Piggene inneholder nyreformede sporangier, der det dannes et stort antall identiske små gule sporer. Etter modning faller sporene til jorden. Når de spirer dannes det en utvekst (gametofytt). Moseveksten er flerårig og ser ut som en liten knute (2╫5 mm i diameter) med rhizoider. Den mangler klorofyll (derfor fargeløs) og kan ikke spise av seg selv. Utviklingen begynner først etter at sopphyfene (endotrofisk mykorrhiza) trenger inn i kroppen. På den øvre overflaten av prothallus, i dypet av vevet, dannes antheridia og archegonia. Befruktning skjer i nærvær av vann. Et embryo utvikler seg fra et befruktet egg og vokser til en flerårig eviggrønn plante kalt en sporofytt. Hos lykofytter er det et klart uttrykt generasjonsskifte. Utviklingssyklusen er dominert av sporofytten. Reduksjonsdeling skjer i sporangium under dannelsen av sporer.
Stilkene og bladene til klubbmoser inneholder alkaloider og brukes i medisin. Sporene brukes som et pulver (lycopodium) til pulver, samt til strøing av piller. For å beskytte reservene til klubbmoser, når du samler sporer, er det nødvendig å forsiktig kutte av bare de sporebærende spikelets.
Ordenen Selaginellaceae, som tilhører klassen Polushnikovae, er preget av heterosporøsitet. Den er representert av en familie, Selaginellaceae. Det er nesten 700 arter i slekten Selaginella, for det meste hjemmehørende i tropiske og subtropiske områder. Det finnes 8 arter av denne slekten i vårt land. Selaginella er veldig forskjellige i utseende. De fleste av dem er små, vanligvis krypende urteaktige planter. Bladene er enkle, hele, små, opptil 5 mm lange. De reproduserer hovedsakelig aseksuelt ved hjelp av sporer.
La oss se nærmere på Selaginella selaginaceae. Denne planten har korte krypende stengler dekket med langstrakte eggformede blader. På toppen av skuddet, sporebærende sam-
gloss. Hovedforskjellen mellom Selaginella og klubbmoser er at aksen inneholder to typer sporangier: de større (megasporangia) inneholder 4 store sporer (megasporer); mindre (mikrosporangia) inneholder mange mikrosporer. Under spiring danner mikrosporen en sterkt redusert mannlig prothallus, på hvilken ett antheridium utvikler seg. En kvinnelig prothallus vokser fra megasporen, som noen få archegonia utvikles på. Bevegelsen av sæd krever vann, så det skjer etter regn eller gjennom dugg. Over tid vokser en voksen selaginella-plante fra et befruktet egg.
I Selaginella dannes således to typer sporer - mikrosporer og megasporer - og enkjønnede prothlae utvikles. Thalli, spesielt mannlige, er sterkt redusert, som er hovedretningen for utviklingen av høyere planter. Dette kan tydelig sees i andre avdelinger av høyere anlegg. Selaginella er lite brukt av mennesker.
AVDELING EAILS, ELLER HORSEtails
Equisetaceae er karakterisert ved inndeling i klart definerte internoder og noder med hvirvlende blader.
For tiden er kjerringrokk representert på jorden av en enkelt klasse, Equisetaceae, som inkluderer en orden, Equisetaceae, og en familie, Equisetaceae. Familien har én slekt, kjerringrokk, som omfatter rundt 30 arter, hvorav 17 finnes i vår flora (myr, skog, enger, dyrkbar jord, etc.).
Den største utviklingen av kjerringrokk skjedde i karbonperioden. Da var mange av dem representert med store trær. Senere ble de trelignende formene utdødd. De døde levningene ga opphav til kullforekomster. Mange urteaktige former ble også utryddet.
Moderne kjerringrokk er flerårige rhizomatøse urter med en stilklengde på opptil flere titalls centimeter. Ved nodene på stammen er det grener. Småskala-lignende blader vokser sammen med slirer til et rør; funksjonen til fotosyntese utføres av grønne skudd. Noen skudd ender i en sporebærende spikelet (strobilus), bestående av sporangier. Moderne kjerringrokk er homosporøse planter.
Den seksuelle generasjonen (gametofytten) i moderne kjerringrokk er representert av enkjønnede eller bifile kortvarige, veldig små grønne skudd som er flere millimeter i størrelse. Antheridia og archegonia er dannet på dem. Multiflagellate spermier utvikler seg i antheridia, og egg utvikler seg i archegonia. Befruktning skjer i nærvær av et dråpeflytende medium (vann), og en ny aseksuell generasjon, sporofytten, vokser fra zygoten.
Strukturen til kjerringrokk og deres livssyklus kan vurderes ved å bruke eksemplet med kjerringrokk. Denne flerårige rhizomatøse planten vokser i felt, enger og brakkland. Fra rhizomet tidlig på våren vises rosa-brune, korte, rette skudd, på toppen av hvilke det dannes en sporebærende spikelet. På aksen til spikelet er det sporofyller som ser ut som sekskantede scutes. Sporofyllene inneholder sporangier, som inneholder sporer. Eksternt er alle sporer de samme: hver har to vedheng i form av smale bånd kalt elater. Morfologisk er sporene de samme, men sporene skiller seg fysiologisk: noen av dem, når de spirer, produserer mannlige skudd, andre - kvinnelige skudd. Hannen prothallus er en liten grønn plate, delt inn i lapper og festet til jorden av jordstengler. Antheridia som inneholder multiflagellate spermatozoer utvikles i endene av lappene. Den kvinnelige prothallus er større og bærer archegonia. Befruktning skjer i nærvær av fuktighet. En flerårig sporofytt utvikler seg fra zygoten. Om våren utvikles grønne vegetative skudd, blottet for spikelets, fra jordstengler av kjerringrokk.
Andre typer kjerringrokk har bare én type skudd. Den er både sporebærende og assimilerende. Den praktiske verdien av kjerringrokk er liten; de brukes spesielt i fytomedisin som medisin.
AVDELING FERNES, ELLER FERNES
Bregner er eldgamle planter. En betydelig del av dem er nå utdødd. I dag overstiger bregner langt i antall arter alle andre grupper av moderne sporebærende karplanter: mer enn 12 tusen arter er kjent. Det er rundt 100 arter av bregner i floraen i Russland.
Representanter for denne avdelingen er svært forskjellige i utseende, livsformer og levekår. Blant dem er det mange urteaktige flerårige planter, og det er også trær. Tropiske trebregner er opptil 25 m høye, og stammens diameter når 50 cm. Blant urteartene er det svært små planter, flere millimeter store.
I motsetning til lykofytter og kjerringrokk, er pteridofytter preget av "store blader". "Løvene" til bregner er av stammeopprinnelse og kalles "blader". Deres opprinnelse bekreftes av apikale vekst. Størrelsene på bladbregner varierer fra noen få millimeter til mange titalls centimeter. Deres form og struktur er variert. Bladene til mange bregner kombinerer funksjonene til fotosyntese og sporulering. Hos noen arter (for eksempel struts) skjer det
to typer blader: fotosyntetiske og sporebærende. Bladene til bladene er ganske ofte fjæraktige, ofte dissekert mange ganger.
De fleste skogbregner i tempererte områder har kjøttfulle jordstengler som danner nye rosetter av blader hvert år, som vanligvis råder i vekt og størrelse over stilken hos bregner.
Nesten alle bregner, med unntak av vannlevende, er homosporøse planter. Sporangia er ofte lokalisert på den nedre overflaten av blader og samles i grupper kalt sori. Bregnesporer gir opphav til frittlevende bifile vekster (gametofytter) som bærer antheridia og archegonia. For befruktning er tilstedeværelsen av dråpe-flytende vann nødvendig, der multiflagellate spermier kan bevege seg. En sporofytt utvikler seg fra et befruktet egg. Når sporofytten vokser, blir den uavhengig og gametofytten dør.
Bregneavdelingen er delt inn i 7 klasser. Av disse er 4 klasser representert utelukkende av fossile former, som skilte seg i utseende fra typiske bregner.
La oss se nærmere på den mannlige skjoldplanten, som med tanke på dens generelle struktur og utviklingssyklus er typisk for bregner. Den danner en tykk krypende jordstengel, på slutten av hvilken en rosett av store, to ganger pinnately dissekerte blader vises årlig. Unge blader er snegleformede i enden og vokser fra toppen (som en stilk). Tilfeldige røtter strekker seg fra jordstenglene. Runde sori dannes på den nedre overflaten av bladene om sommeren. Identiske sporer dannes inne i sporangium. Hannskjoldbregne er en typisk homosporbregne. Vel på bakken spirer sporen og det dannes et skudd. Det er en hjerteformet grønn plate som er omtrent 1 cm stor. Archegonia og antheridia dannes på den nedre overflaten av prothallus. Helisk vridd multiflagellate spermatozoer utvikles i antheridia. Befruktning skjer i nærvær av vann. En flerårig stor sporofytt vokser gradvis fra et befruktet egg.
Vannbregner er heterosporøse planter. Dette er en liten gruppe. Et eksempel er Salvinia floating, som tilhører ordenen Salviniaceae. Dette er en liten plante som flyter på vann. Hannlige og kvinnelige gametofytter utvikler seg henholdsvis fra mikro- og megasporer, som dannes i mikro- og megasporangia. Den mannlige gametofytten, som utvikler seg fra en mikrospore, er sterkt redusert. Den kvinnelige gametofytten utvikler seg inne i en megaspore og er flercellet. Etter befruktning utvikles en flerårig sporofytt. Prosessen med sporespiring, befruktning og sporofyttutvikling skjer i vann.
Den praktiske betydningen av bregner er liten. De unge bladene til noen urteaktige planter, samt kjernen til trebregner, blir spist. Noen bregner er medisinplanter.
Relatert informasjon.
Reproduksjon og dens betydning. Reproduksjonsmetoder. Evnen til å reprodusere eller selvreprodusere er en av de obligatoriske og viktigste egenskapene til levende organismer. Reproduksjon støtter artens langsiktige eksistens og sikrer kontinuitet mellom foreldre og deres avkom over mange generasjoner. Det fører til en økning i antall individer av arten og bidrar til dens spredning. Hos planter, hvorav de aller fleste fører en knyttet livsstil, er spredning under reproduksjonsprosessen den eneste måten å okkupere et stort habitatområde.
Det er to typer reproduksjon: aseksuell og seksuell. I aseksuell reproduksjon Bare én forelder er involvert og deler seg, knopper eller sporer. Når seksuell reproduksjon individer av en ny generasjon vises med deltakelse av to organismer - mors og fars. Aseksuell reproduksjon forekommer i to former: vegetativ og faktisk aseksuell. Reproduksjon ved hjelp av vegetative organer (i planter) og kroppsdeler (hos dyr) kalles vegetativ. Vegetativ forplantning er basert på organismers evne til å gjenopprette (regenerere) manglende deler. Denne reproduksjonsmetoden er utbredt i naturen, men er mest variert i planter, spesielt blomstrende planter. Når encellede bakterier, alger og protozoer deler seg ved mitose, dannes det to datterorganismer. Hos encellede alger, sopp og lav utføres reproduksjonen av henholdsvis fragmenter av filamenter, sporer og fragmenter av thalli. Et eksempel på vegetativ formering er spirende, som er karakteristisk for gjær og sopp. Hvis datterindividene ikke skiller seg fra moren, kan det dannes kolonier. I blomstrende planter i naturen kan nye individer oppstå fra vegetative organer: stengel (kaktus, andemat, elodea), blad (gloxinia), rot (bringebær, stikkelsbær, purketistel, løvetann), rhizom (hvetegress), ranker (jordbær), etc. Egentlig aseksuell Reproduksjon er preget av det faktum at det for reproduksjon av avkom dannes spesialiserte celler - sporer, som hver spirer og gir opphav til en ny organisme. Sporulering forekommer i protozoer, sopp, alger, moser, moser, kjerringrokk og bregner. Hos gymnospermer og angiospermer er ikke sporer direkte involvert i reproduksjonsprosessen.
Med enhver form for aseksuell reproduksjon - av kroppsdeler eller sporer, observeres en økning i antall individer av en gitt art uten å øke deres genetiske mangfold: alle individer er en eksakt kopi av mors organisme. Denne funksjonen brukes av mennesker for å få homogene avkom med gode egenskaper i frukt, prydplanter og andre grupper av planter.
Vegetativ forplantning hos angiospermer er den delt inn i naturlig og kunstig. Naturlig vegetativ forplantning er svært utbredt. Oftest skjer det ved hjelp av jordstengler, løker, knoller, røtter og ranker. Kunstig vegetativ forplantning utført med menneskelig inngripen. TIL kunstig Vegetativ forplantning av blomstrende planter brukes hvis planten ikke produserer frø, produserer frø av lav kvalitet, eller hvis det er nødvendig for å bevare den genetiske renheten til sorten. Svært dekorative plantevarianter oppnådd ved hybridisering forplantes vanligvis vegetativt, siden under frøformering observeres splitting av individer og sorten mister sine kvaliteter.
Under naturlige forhold og i kultur formerer planter seg ofte ved hjelp av de samme organene. Denne egenskapen til planter er mye brukt i praksis med plantedyrking, skogbruk og spesielt hagebruk.
Svært ofte skjer forplantning ved hjelp av stiklinger. Kutting- dette er et segment av ethvert vegetativt organ av en plante som er i stand til å gjenopprette manglende organer. Segmenter av skudd som er 20-30 cm lange med ett til tre blader, i hvilke aksillære knopper utvikler seg, kalles stilkstiklinger. Under naturlige forhold kan slike stiklinger lett forplante selje, poppel og i dyrking - geranium, rips, rose, etc.
Rotskjæringer- deler av laterale røtter 10-20 cm lange - høstet om høsten og lagret i sand, plantet i et drivhus om våren. Brukes til formering av kirsebær, epler og bringebær.
Bladet som danner roten brukes også som bladskjæring. Begonia, Uzumbara-fiolett og gloxinia forplantes av bladstikkinger.
Ved kunstig formering skilles stiklinger fra planter og forankres i vann, sand eller en lett jordblanding. Noen planter slår lett rot, andre synes det er vanskelig. Plantekaks bør dekkes med glass for å skape økt luftfuktighet, sprayes og ventileres med jevne mellomrom. Ved forplantning med store bladblader må en del av bladbladet fjernes.
I naturen forekommer vegetativ reproduksjon rotskudd. Dette er hvordan kirsebær, osp, plomme, syrin og fuglekirsebær formerer seg.
Reproduksjon lagdeling Den brukes også til dyrking av rips, druer, asalea og andre planter. For å gjøre dette, vippes ett eller to år gamle skudd av planten inn i en spesialgravd grøft, festet og dekket med jord slik at enden av skuddet forblir på jordoverflaten. Rooting går bedre hvis du lager et snitt i barken under knoppen. Strømmen av næringsstoffer til kuttene stimulerer dannelsen av tilfeldige røtter. Rotede skudd skilles fra moderplanten og plantes.
Planter forplantes lett med spesielle krypende skudd - bart(jordbær, cinquefoil, seig).
Vegetativ forplantning er utbredt ikke bare av typiske organer eller deres deler, men også ved modifikasjoner av stammen - rhizomer, løker, knoller.
Bær- og prydplanter forplantes også ved å dele busken i flere deler, hver av dem plantes på et nytt sted.
En spesiell metode for vegetativ forplantning er pode. Pode- skjøting av en knopp eller skjæring av en plante med stilken til en annen som vokser i jorden. Stiklingen eller knoppen kalles scion, og planten med roten kalles rotstokken.
Å pode en knopp med et trestykke kalles knoppskyting. I dette tilfellet en T-formet kutt med en lengde på
2-3 cm, horisontalt - ikke mer enn 1 cm. Deretter brettes kantene på barken forsiktig tilbake, og et kikkehull kuttes med et trestykke settes inn under barken. Kikkhullet presses tett mot treverket med barkklaffer. Podestedet er bundet med en vaskeklut, slik at knoppen er åpen. Etter fusjon fjernes stammen på grunnstammen over øyet. Buding utføres om sommeren og våren.
Mindre vanlig brukt paring- pode en ett år gammel stikling med flere knopper. I dette tilfellet bør scion og rotstokk ha samme tykkelse. De lager identiske skrå kutt. Scion påføres rotstokken slik at vevet deres faller sammen (tilpasningen av kambium er spesielt viktig) og nøye bundet med en vaskeklut. Hvis tykkelsen på scion og rotstokken er forskjellig, podes det inn i kløften, bak barken, inn i rumpa osv.
Viktigheten av vegetativ forplantning. Vegetativ forplantning av planter er av stor betydning i landbruket. Det gjør det mulig å raskt skaffe en stor mengde plantemateriale, forplante planter som ikke danner frø og bevare sortens egenskaper. Siden vegetativ forplantning involverer mitotisk deling av somatiske celler, mottar avkommet det samme settet med kromosomer og beholder fullstendig egenskapene til morplantene.
Seksuell reproduksjon skiller seg betydelig fra aseksuell ved at i dette tilfellet oppstår genotypen til avkommet som et resultat av rekombinasjonen av gener som tilhører begge foreldrene. Dette øker organismenes evne til å tilpasse seg endrede miljøforhold. Seksuell reproduksjon er preget av tilstedeværelsen av en seksuell prosess, hvor et av de viktigste stadiene er sammensmeltingen av kjønnsceller, eller gameter, spesialiserte haploide celler dekket med en plasmamembran. Gameter er forskjellige i struktur og fysiologiske egenskaper og er delt inn i hann (bevegelig - sperm, immobil - sperm) og hunn (egg). I motsetning til sporer kan ikke en kjønnscelle, med unntak av tilfeller av parthenogenese, gi opphav til et nytt individ. Dette er innledet av prosessen med fusjon av to kjønnsceller - befruktning, som resulterer i dannelsen av en zygote. Deretter utvikler embryoet til en ny organisme fra zygoten.
Dannelsen av kjønnsceller i alger, mange sopp og høyere sporeplanter skjer ved meiose i spesielle organer for seksuell reproduksjon: egg - i oogonia eller archegonia; spermatozoer og spermatozoer - i antheridia.
Befruktningsprosessen består av fusjon av kvinnelige og mannlige kjønnsceller for å danne en zygote. Zygoten har et dobbelt sett med kromosomer. Hos angiospermer skjer dobbel befruktning i blomsten.
Blomst Det er et forkortet, uforgrenet, modifisert skudd med begrenset vekst, som tjener til dannelse av sporer og kjønnsceller, for den seksuelle prosessen, hvoretter frøet og frukten dannes.
Blomster dannes på hoved- og sidestilkene og utvikler seg fra knopper som ligger i akslene til dekkbladet. Stilkdelen av blomsterskuddet kalles stilk. Den har begrenset vekst og et særegent vekstpunkt utvidet oppover, kalt beholderen, hvorfra alle deler av blomsten strekker seg. På beholderen dannes en perianth som består av en beger og krone, samt selve buketten og pistillerne, som er modifiserte blader. I noen blomster kan enkeltdeler mangle.
Peduncle- den delen av stilken som bærer blomsten, plassert mellom beholderen og bracten. Hvis den ikke er utviklet, kalles blomsten sessile (blomster i en kurvblomsterstand). Pedikelen utvikler noen ganger ett eller to små apikale blader kalt bracts.
Beholder- dette er den utvidede aksiale delen av blomsten, som er dens forkortede stilkdel. De resterende delene av blomsten strekker seg fra den. Beholderen kan utvides (jordbær), flat (pion), konisk (bringebær), konkav (kirsebær, plomme).
Perianth utgjør bladdelene av blomsten, og gir beskyttelse til støvbærerne og pistillerne. Perianth kan være enkel eller dobbel. Den doble perianten består av en beger og krone, varierende i farge og størrelse. Hvis integumentet til blomsten er homogent og det ikke er noen differensiering til en beger og corolla, kalles en slik perianth enkel. En enkel perianth med grønne blader kalles begerformet (nesle, hamp), en fargesterk enkel perianth kalles kroneformet (tulipan, liljekonvall). Blomster som ikke har perianth kalles dekkeløse, eller nakne (pil, sarr).
Ris. 26. Blomsterstrukturdiagram:
1 – støvel i tverrsnitt, 2 – støvel i lengdesnitt,
3 – pollen på stigmaet, 4 – stil, 5 – eggstokkvegger, 6 – eggstokkreir, 7 – embryosekk, 8 – beholder, 9 – begerblad, 10 – kronblad, 11 – egg, 12 – sentralkjerne, 13 – antipoder, 14 – synergider.
Kopp. De ytre modifiserte bladene til en blomst kalles begerblader - sammen utgjør de begeret. Den kan være tobolig (frie begerblader) eller sammenvoksede blader (begerblader smeltet sammen); arrangementet av begerbladene kan være spiralformet eller sirkulært. Begerbladene kan ordnes i to sirkler - da kalles det nederste laget underskålen. Hos de fleste representanter for Asteraceae og Umbelliferae er bekken dårlig utviklet eller fraværende. Begerets funksjon er å beskytte de gjenværende delene av blomsten mot uønskede påvirkninger (temperatur, fuktighet, skadedyr).
Visp. Den består av kronblader arrangert i en spiral eller sirkel. Kronbladene er vanligvis større enn begerbladene og har forskjellige farger. Kronbladene kan være separat-bladede eller sammenvoksede-bladede (begerbladene er smeltet sammen). Kronbladene er varierte: i form kan de være piggformede (potet), klokkeformede (klokkeformede), sivformede (sikori), toleppede (lameller), etc. Kronen kan være regelmessig, ha minst to symmetriplan; uregelmessig, med ett symmetriplan; og asymmetrisk, som ingen symmetriakse kan trekkes gjennom. Vanlige kroneblomster har eple, kirsebær osv. blomster, uregelmessige kroneblomster har paddelin og erteblomster, og asymmetriske kroneblomster har cannablomster.
Hovedfunksjonen til kronen er å tiltrekke seg insekter som fremmer krysspollinering og beskytter støvbærerne og pistillerne mot ugunstige forhold.
Androecium- en samling støvbærere i en blomst. Antallet deres varierer fra ett til flere hundre. De er plassert på beholderen eller i en spiral eller i en sirkel (i en eller to sirkler). I de fleste blomster består støvbæreren av en filament og en støvknapp. De to halvdelene av støvfanget er koblet til hverandre ved hjelp av en kobling. Støvbærene kan festes fast til tråden, og hos noen planter (korn) svaier de. Hver støvfang inneholder to par pollenreir der pollen utvikler seg. Støvbærere kan smeltes sammen med filamenter (i belgfrukter), støvbærere (i Asteraceae), filamenter og støvbærere (i gresskarplanter). Støvbærere oppstår fra tuberklene til vekstkjeglen til det blomstrende skuddet. Til å begynne med dannes støvfanget, og deretter filamentet. En karbunt går langs filamentet til bindevevet. Differensiering av vev i anther skjer som følger. Epidermis dannes fra det ytre laget av utdanningsvev, og archisporium kommer ut fra det indre laget, og gir opphav til moderceller av mikrosporer.
Archisporiumceller deler seg gjentatte ganger ved mitose og gir opphav til moderceller av mikrosporer, som deler seg ved meiose, og fra hver fire mononukleære haploide mikrosporer dannes, sammenkoblet. Pollen eller pollenkorn dannes fra mikrosporer. Pollenkornet har to skall: det indre - tynne - intina og det ytre - tykt, ofte kutinisert - exine, kjerne og cytoplasma. Exinen har ikke-fortykkede områder - porer og fortykkede områder i form av tuberkler.
Under dannelsen av et pollenkorn fra en mikrospore deler kjernen og cytoplasma seg ved mitose (uten cytokinese) for å danne to kjerner (celler). Den større cellen kalles vegetativ (hvorfra pollenrøret senere utvikler seg), den mindre kalles generativ. Kjernen til den generative cellen i noen planter deles i pollenredet (senere i andre planter) ved mitose, og det dannes to celler - sædceller, som er mannlige reproduktive celler - involvert i befruktning. En lignende tocellet eller trecellet spiret mikrospore er en mannlig gametofytt. Det representerer pollenkornet eller pollenet som trengs for pollinering. Fargen på pollen er forskjellig: hvit, rød, gul. Form - sfærisk, trekantet, elliptisk, stavformet, etc.
Det er en eller flere i en blomst stamper, utvikler hver pistil seg fra en eller flere bærblader. Samlingen av fruktblader kalles gynoecium. Pistillen består vanligvis av et stigma, stil og eggstokk. En tynn sylindrisk søyle stiger over eggstokken, og bærer et stigma i den øvre enden (fungerer som et pollensamlerapparat). Noen planter har ikke stil, og da sitter stigmaet rett på eggstokken, i så fall kalles det sittende. Stilen, øker stigmaet, fremmer bedre pollinering og passasje av pollenrør under pollenspiring.
Eggstokk- en forstørret, noen ganger hoven del av pistillen der eggløsningene er plassert.
Det er tre typer eggstokker i blomster: øvre, nedre og semi-nedre. Den øvre eggstokken er plassert fritt på beholderen og er kun dannet av fruktblader. Den nedre eggstokken er et resultat av sammensmeltingen av basene til beger, krone og androecium med eggstokken, med perianth som strekker seg fra toppen av eggstokken. Den semiinferior eggstokken er sjelden. Den er smeltet sammen med perianth og støvbærere bare ved sin nedre del, mens den øvre delen forblir fri. Eggstokken kan inneholde fra ett til flere tusen eggløsninger. Eggløsningen, eller megosporangium, utvikler seg på den indre veggen av eggstokken, består av en nucellus (ovule nucleus), ett eller to integumenter (integumenter), og et hull gjenstår mellom integumentene - pollenpassasjen (mikropyl). Megasporer dannes i eggløsningen. Den arkisporiale nucelluscellen, eller modercellen, deler seg ved meiose for å danne en tetrad av haploide megasporer. Av de fire utvikler bare én seg, og tre reduseres (forsvinner). Den gjenværende megasporen begynner å spire. Når en megaspore spirer, deles kjernen suksessivt av mitose. De resulterende to kjernene divergerer mot polene, og det dannes en stor vakuole mellom dem i cytoplasmaet. Hver kjerne deler seg deretter to ganger til, slik at det dannes fire haploide kjerner ved polene til embryoposen. Fra hver pol på fire kjerner strekker en seg inn i den sentrale delen av embryoposen. Her smelter disse to kjernene sammen til en diploid, som kalles den sekundære eller sentrale kjernen til embryoposen, den har et diploid sett med kromosomer og blir den sentrale cellen i embryoposen.
Tre kjerner, sammen med cytoplasmaet i mikropylarenden, danner eggapparatet. En av cellene som er mer fjernt fra pollenpassasjen er egget.
(dvs. kvinnelig kjønnscelle). De to andre kalles tilbehørsceller eller synergider.
I nærheten av den andre motsatte polen er det også tre celler, kalt antipoder. Dermed dukker det opp en embryosekk med syv kjerner, klar for befruktningsprosessen (noen ganger kan antallet kjerner være forskjellig) (fig. 26).
Bifile og enkjønnede blomster. Hvis en blomst har både støvbærere og pistill(er), kalles det bifil. Omtrent 75 % av blomstene er bifile. Hvis en blomst bare har støvbærere eller bare pistiller, kalles blomsten samme kjønn. Den vil være hann hvis den bare inneholder støvbærere, og hunn hvis bare pistiller er tilstede. Enkjønnede blomster kan fordele seg ulikt på planter. For eksempel i hamp og selje har noen eksemplarer hannblomster, mens andre har hunnblomster. Slike planter kalles toboe. Agurk og mais har både hann- og hunnblomster på samme plante. Disse plantene kalles monoecious. Polyecious planter finnes også. På ett individ kan du finne bifile og enkjønnede blomster. De kalles polygame (lønn, ask).
Blomsterformel. Strukturen til en blomst kan vises i form av en formel. For å gjøre dette, bruk konvensjonelle tegn for å skrive ned formelen til en blomst. Hver blomstersirkel er angitt med en bestemt stor bokstav. Enkel perianth - P (P), calyx - Ch (K, Ca), corolla - B (Co), støvbærere - T (A), pistil - P (G). Antall blomstermedlemmer i hver sirkel er indikert med tall, og hvis antallet er mer enn 12, så med uendelighetstegnet (∞). Deres fravær er indikert med - 0. Hvis medlemmene av blomsten er smeltet sammen, er tallene skrevet i parentes (). Den øvre eggstokken er angitt med en horisontal linje under antall bærblader, og den nedre eggstokken med en linje over antall bærblader. En uregelmessig krone er vist med en pil (), en riktig er vist med en stjerne (*), enkjønnede staminate blomster er merket med ♂, enkjønnede hunnblomster - ♀, bifile blomster - ♂♀.
Poteter: * Ca (5) Co (5) A 5 G (2)
Blomsterdiagram. Blomster kan avbildes av diagrammer, som representerer en skjematisk projeksjon av blomsten på et plan, vinkelrett på dens akse, og skjærer aksen til morplanten og dekkbladet. På diagrammer er begerbladene vanligvis avbildet som en parentes med en kjøl på baksiden, kronbladene som en rund parentes, støvbærere som et tverrsnitt gjennom støvbæreren og et gynoecium som et tverrsnitt gjennom eggstokken. Sammensmeltingen av deler av en blomst vises ved deres forbindelse.
Ris. 27. Blomsten og dens diagram.
I blomstrende planter innledes prosessen med befruktning av pollinering. Pollinering– overføring av pollen fra støvbæreren til støvbærerens stempel. En gang på stemplet begynner pollenkornet å spire. Et langt pollenrør utvikler seg fra den vegetative cellen, som vokser gjennom stilens vev til eggstokken og eggløsningen. To sædceller dannes fra den generative cellen. Pollenrøret går inn gjennom pollenkanalen og kjernen blir ødelagt. Spissen av røret knekker og to sædceller kommer inn i embryoposen. Snart dør synergidene og antipodene ut. Etter dette befrukter en av sædcellene egget. Som et resultat dannes en diploid zygote som frøembryoet utvikler seg fra. Den andre sædcellen smelter sammen med to polare kjerner for å danne en triploid celle. Næringsvev, endospermen, utvikles fra triploidcellen. Dens næringsstoffer er nødvendige for utviklingen av embryoet.
Denne befruktningsmetoden, der en sædcelle smelter sammen med et egg, ble oppdaget i 1898 av den russiske cytologen S.G. Navashin.
Takket være dobbel befruktning skjer den raske dannelsen og utviklingen av endosperm og akselererer dannelsen av eggløsning og frø. Etter befruktning utvikler eggløsningen seg til et frø. Og eggstokken danner frukten.
Hos angiospermer er reproduksjonsorganet blomsten. La oss vurdere prosessene som skjer i støvbærere og pistiller.
Ordning for befruktning i blomstrende planter:
1 - stigma av pistilen; 2 - spiret pollen; 3- pollenrør;. 4 - egg; 5 - sentral celle; 6 - eggløsning; 7 - sædceller.
Dannelsen av pollenkorn skjer i støvbærerne. Støvbæreren består av en filament og en støvbærer. Hver støvfang er dannet i to halvdeler, der to pollenkamre, mikrosporangia, utvikles. Reirene inneholder spesielle diploide mikrosporocidceller. Hvert mikrosporoid gjennomgår meiose og danner fire mikrosporer. Inne i pollenreiret øker mikrosporen i størrelse. Dens kjerne deler seg mitotisk og to kjerner dannes: vegetativ og generativ. Et slitesterkt celluloseskall med porer dannes på overflaten av den tidligere mikrosporen. Pollenrør vokser deretter gjennom porene. Som et resultat av disse prosessene blir hver mikrospore til et pollenkorn (pollen) - en mannlig gametofytt. Et modent pollenkorn består av to (vegetative og generative) eller tre (vegetative og to sædceller) celler.
Dannelsen av den kvinnelige gametofytten (embryosekken) skjer i eggløsningen, som ligger inne i eggstokkene til pistillen. Eggløsningen er et modifisert megasporangium beskyttet av integument. På toppen er det en smal kanal - en pollenpassasje. Nær pollenpassasjen begynner en diploid celle å utvikle seg - en megasporocytt (makrosporocytt). Den deler seg ved mitose og produserer fire haploide megasporer. Tre megasporer blir snart ødelagt, den fjerde, lengst unna polleninngangen, utvikler seg til en embryosekk. Embryosekken vokser. Kjernen deler seg tre ganger ved meiose. Som et resultat dannes åtte datterkjerner. De er plassert i to grupper på fire: en nær polleninngangen, den andre på motsatt pol. Deretter strekker en kjerne seg fra hver pol til midten av embryoposen - disse er polare kjerner. De kan smelte sammen for å danne en sentral kjerne. Ved polleninngangen er det en eggcelle og to synergidceller. På motsatt pol er antipodale celler, som deltar i tilførselen av næringsstoffer til cellene i embryoposen og deretter forsvinner. Denne åtte-kjernede embryoposen er den modne kvinnelige gametofytten.
De fleste planter produserer blomster. Hvordan formerer blomstrende planter seg? "Vegetativt" - du vil svare, og du vil ha rett. Imidlertid er den vegetative metoden for reproduksjon i slike planter ikke den eneste.
Som alle andre planteorganismer, er formelen for seksuell reproduksjon "gamete + gamete = zygote" gyldig for dem. Denne formelen virker enkel, men du vet allerede at den skjuler svært vanskelige stadier i livssyklusen til en plante.
Livssyklusen til blomstrende planter? Hvordan ser deres aseksuelle generasjon ut - sporofytt, hvor skal man lete etter sporer? Hvor er gametofytten til en blomstrende plante? Hvordan og hvor smelter kjønnsceller sammen?
Vi må finne svar på disse spørsmålene ved å analysere livet til en blomsterplante. La oss bruke en tegning for dette; det vil hjelpe oss, trinn for trinn, å spore utviklingsstadiene til det kjente kirsebæret.
Om våren dukker det opp blomster på kirsebærtrærne. La oss se på en kirsebærblomst. Vi vil se at i midten av blomsten er det en pistil, som ligner på en kjegle. Den er omgitt av støvbærere. Hver støvbærer består av en tynn filament, på enden av denne er en støvbærer.
Alle hendelser knyttet til både aseksuell og seksuell reproduksjon av denne planten finner sted i disse blomsterorganene. Det er sporangier hvor det dannes kirsebærsporer. Kirsebærsporer er av forskjellige størrelser: store sporer dannes i pistilsporangia, og små dannes i anthersporangia.
Hva er strukturen til pistillen? Dens øvre utvidede del er stigmaet, den nedre fortykkede delen er eggstokken, de er forbundet med en tynn kolonne.
Inne i eggstokken er det et hulrom hvor to sporangier befinner seg. Hos blomstrende planter kalles de eggløsninger. Fire haploide celler dannes der - fire sporer.
Men bare en av disse sporene spirer: fra eggstokken dannes det en gametofytt, bestående av bare syv celler. Og bare én av disse cellene er en kjønnscelle. Dette er et egg, og gametofytten som den dannes på kalles den kvinnelige gametofytten (kimsekken).
Hva skjer i støvfanget til en kirsebærblomst? Under et mikroskop er det godt synlig at det er mange "sekker" i støvbæreren. Disse er også sporangier. De produserer små sporer. Hver spore produserer en mannlig gametofytt, bestående av bare to celler omgitt av en holdbar membran. Det kalles et pollenkorn. Det er mange pollenkorn i støvbæreren.
Pollensekken åpner seg og insekter kommer planten til hjelp. De overfører pollen fra støvknappene til en blomst til stigmaet til en annen. Slik skjer kirsebærpollinering.
Stempelet til pistillen skiller ut spesielle klebrige stoffer som pollenkorn fester seg til.
Hva skjer med den mannlige gametofytten som lander på stemplet? "Arbeidet" til den mannlige gametofytten fortsetter på stigmaet. En av dens to celler deler seg og danner to mannlige kjønnsceller - to sædceller.
Det er kjent at for befruktning må mannlige og kvinnelige gameter slå seg sammen, og først da vil en zygote vises. Hvordan kan to kjønnsceller slå seg sammen hvis en av dem er på stemplet og den andre er i eggstokken?
Den andre cellen til den mannlige gametofytten er "ansvarlig" for levering av sædceller til eggstokken. Denne cellen kalles en "rørcelle", og navnet er ikke tilfeldig. "Rørcellen" begynner å vokse gjennom pistilkolonnen. Det danner faktisk et rør som sædceller beveger seg gjennom. Når røret når inngangen til embryoposen, sprekker det og sædceller kommer ut. En av dem smelter sammen med egget og danner en zygote.
Hva skjer med den andre sædcellen? I tillegg til egget har den kvinnelige gametofytten en annen spesiell celle - den sentrale. Den skiller seg fra alle andre ved at den inneholder to kjerner. Den andre sædcellen smelter sammen med den.
Således, i eggstokken til pistillen, forekommer to befruktninger samtidig: en sædcelle smelter sammen med egget og danner en zygote, den andre sædcellen smelter sammen med sentralcellen. Denne prosessen kalles dobbel befruktning.
Embryoet til den fremtidige planten utvikler seg fra zygoten. Hva skjer med den andre befruktede cellen? Det gir opphav til vev, lagrer det, navnet er endosperm. På grunn av stoffene i endospermen vil embryoet først vokse. Integumentært vev, huden, dannes fra integumentet til frøkimen som omringet den kvinnelige gametofytten. Slik dannes et frø - en flercellet formasjon ved hjelp av hvilken kirsebæret reproduserer.
Hva skjer med stampen på dette tidspunktet? Eggstokken vokser, og fra vevet dannes det en frukt, inne i hvilken frøet er skjult.
Det er nå åpenbart at livssyklusen til en blomstrende plante ligner livssyklusen til en bregne. Den inneholder også aseksuelle generasjoner - en sporofyttplante med røtter og skudd, og en seksuell generasjon - mannlige og kvinnelige gametofytter.
I motsetning til bregner er kirsebærgametofytter imidlertid ikke separate uavhengige individer, men dannes og lever i blomstene til en sporofyttplante. Den mannlige gametofytten er i pollenkornene, og den kvinnelige gametofytten (embryosekken) er i eggstokken på pistillen. Disse gametofyttene er mikroskopisk små og er ikke i stand til fotosyntese. Den aseksuelle generasjonen (sporofytten) forsyner den seksuelle generasjonen (gametofyttene) med det de trenger næringsstoffer.
DELE:
Blomster er den mest tallrike gruppen av flora. De fleste busker, trær og gress er blomstrende planter. Det er flere måter å forplante blomster på. La oss se på hver av dem.
Hvordan blomster formerer seg gjennom pollinering
Pollinering er den vanligste metoden for reproduksjon av blomstrende planter. Pollinering skjer hovedsakelig ved hjelp av insekter, og bestemte typer insekter er involvert i pollineringen av enkelte blomster. Dermed blir kløverblomster bestøvet av humler, og geraniumblomster pollineres av svevefluer.
Selve pollineringsprosessen foregår som følger: blomster skiller ut nektar, som tiltrekker seg insekter med sin aroma. Mens insekter samler nektar, fester pollenkorn seg til bena, som delvis overføres av pollinatorer til andre blomster. Slik skjer reproduksjon ved pollinering.
Hvordan oppstår seksuell reproduksjon i blomster?
Etter pollinering visner blomsten og kronbladene faller av, og på dette stedet vises en frukt med frø. Modne frø bæres av vind, dyr, fugler og mennesker. Dette er hvordan frø eller seksuell reproduksjon av blomster oppstår. Siden frø kan modnes hele året, er denne formeringsmetoden den mest optimale.
Hvordan oppstår vegetativ forplantning av blomster?
Dette er forplantningsmetoden som gartnere foretrekker. For å gjøre dette tar de hvilken som helst del av planten: rot, blad eller stilk, som er avsatt i et næringsrikt substrat, hvor det slår rot. Den mest populære metoden for vegetativ forplantning er forplantning med rotsugere, siden det nesten alltid oppnås et positivt resultat.