spermatofite sau fanerogamele, cunoscute și sub denumirea de „plante de sămânță”, sunt o mare descendență monofiletică de plante care aparține grupului de lignofite (plante lemnoase) și în care se află atât angiosperme (plante cu flori), cât și gimnosperme (conifere și similare).
Spermatofiții formează un grup separat de lignofiți grație caracteristicii comune a dezvoltării semințelor, care este descrisă în manuale ca o „noutate evolutivă” pentru grup..
Cuvântul "spermatofit" înseamnă literalmente "plante cu semințe", așa cum provine din cuvintele grecești "sperma ", ceea ce înseamnă sămânță și "Se potriveste", ce înseamnă planta.
Spermatofiții sunt unul dintre cele mai importante organisme de pe pământ, întrucât atât angiospermele, cât și gimnospermele sunt două grupuri extrem de abundente, esențiale pentru funcționarea practic a tuturor ecosistemelor terestre..
Dacă vă gândiți repede, plantele cu semințe sunt probabil cel mai familiar grup pentru majoritatea oamenilor, nu numai din perspectivă nutrițională (deoarece uleiurile, amidonul și proteinele sunt obținute din semințele multor plante), ci și din punct de vedere al peisajului.
Redwood-urile gigantice din California, copacii mari și cu frunze din pădurea tropicală amazoniană, crinii și trandafirii, orezul, ovăzul, porumbul, grâul și orzul, printre mii de alții, sunt spermatofiți..
Indice articol
- Principala caracteristică a spermatofiților sau fanerogamelor este producerea de semințe după polenizare, adică ca produs rezultat din fuziunea a două celule sexuale.
- Sunt organisme fotosintetice, adică au cloroplaste care conțin clorofilă, deci pot transforma energia luminii din razele solare în energie chimică utilizabilă.
- Corpul acestor legume este împărțit în rădăcină, tulpină și frunze.
- Unii spermatofiți, angiospermele, produc flori și din aceste flori provin fructele, care sunt cele care conțin semințele.
- Gimnospermele nu produc flori, dar au structuri specializate pentru susținerea semințelor..
- Majoritatea spermatofiților au țesut vascular bine dezvoltat, compus din țesut xilem și traheide..
- Acestea sunt larg distribuite pe biosferă, ocupând astfel sute de habitate diferite.
- Ele pot avea sau nu țesuturi de creștere secundară.
Plantele cu flori (angiosperme) cresc practic în orice regiune locuibilă de pe pământ (cu excepția pădurilor de conifere) și pot chiar domina unele ecosisteme acvatice. Prin urmare, ei sunt capabili să locuiască:
- Pustii
- Câmpii
- Zone montane
- Oceane, mări și râuri
În mod similar, gimnospermele, alte plante cu semințe, au, de asemenea, o mare plasticitate în ceea ce privește habitatul pe care îl pot ocupa, deși sunt mai limitate la medii terestre și non-acvatice..
Plantele de semințe aparțin diviziei Spermatophyta. În această diviziune sunt grupate ferigile cu semințe „Pteridosperme”, Gimnospermele și Angiospermele.
Ferigile de semințe sunt un grup compus în principal din plante fosile, astfel încât spermatofitele sunt adesea considerate a fi gimnosperme și angiosperme..
Cuvântul „gimnospermă” înseamnă „plante cu semințe goale” (gymnos, care înseamnă „gol” și spermă, care înseamnă „sămânță”).
În funcție de studiul analizat, acest grup de plante este un grup „non-natural”, deoarece membrii săi sunt de origine parafiletică, ceea ce înseamnă că nu toți au același strămoș comun; sau este un grup monofiletic, fratele angiospermelor.
- Membrii grupului se întâlnesc în această diviziune deoarece împărtășesc caracteristica comună (apomorfie) de a nu produce flori.
- În plus, aceste plante au structuri cunoscute sub numele de „conuri”, unele femele și celelalte masculi..
- Semințele nu sunt încapsulate în peretele unui fruct după fertilizare.
- Au frunze rulate, în formă de ac, abundente în ceruri..
Gimnospermele sunt împărțite în următoarele linii:
- Cycadophyta, descendența considerată a fi cea mai bazală
- Ginkgophyta
- Coniferofite, conifere
- Gnetophyta o Gnetale, uneori clasificate în grupul de conifere
Plantele cu flori sunt, dimpotrivă, un grup monofiletic dovedit, considerat un grup suror al gimnospermelor. Acestea sunt de departe cel mai abundent, diversificat și de succes grup de plante din toate, cuprinzând mai mult de 95% din toate speciile de plante vii în prezent..
Ele sunt, de asemenea, una dintre cele mai importante plante pentru sistemul economic mondial, deoarece nu sunt exploatate numai pentru producția de alimente, ci și pentru extragerea diferitelor tipuri de materie primă..
- Toate angiospermele au flori, de obicei bisexuale (ambele sexe pe aceeași floare).
- Semințele sale sunt încapsulate într-un ovar, care se dezvoltă într-un fruct.
- În general, prezintă dublă fertilizare.
Angiospermele cuprind un grup extrem de abundent și divers, a cărui clasificare face obiectul studiului multor specialiști în domeniu, deci există unele discrepanțe între o clasificare și alta. Cu toate acestea, printre cele mai acceptate este faptul că acest grup cuprinde clade:
- Amborellales
sau Nymphaeales
- Austrobaileyales
- Magnolide
sau Laurales
sau Magnoliales
sau Canellales
o Piperales
sau Monocotioane
sau Commelinidos
sau Eudicotiledonate
Ciclul de viață al spermatofiților este cunoscut sub numele de „spori”, unde predomină sporofitul și se produc semințe, iar gametofitul, spre deosebire de alte grupuri de plante, este redus în interiorul ovulului sau a bobului de polen.
Din aceasta se înțelege că toate plantele cu semințe au alternanțe de generații, una gametofitică și alta sporofitică, dar gametofitul se dezvoltă doar atunci când plantele ajung la maturitate sau la stadiul de reproducere..
Sporofitele sunt cele care poartă structurile specializate în care sunt produse gametofitele feminine și masculine. Microsporangia produce boabe de polen (masculin) și megasporangia produce megaspori sau ovule (feminin).
În unele cazuri, atât megasporangiul, cât și microsporangiul se găsesc la diferiți indivizi sau structuri (gimnosperme), dar, în general, la majoritatea plantelor, ambele se află în aceeași structură cunoscută sub numele de floare (angiosperme).
O floare este o structură specializată pentru reproducere și apare din tulpină ca o „extensie” a corpului plantei..
Megasporangiul conținut în flori are un „recipient” (ovarul) care funcționează la recepția boabelor de polen, care sunt produse de microsporangiu (de aceeași floare sau de flori diferite).
Ovulele din ovar au toți nutrienții necesari pentru a sprijini dezvoltarea embrionului, a semințelor și a fructelor, proces care are loc după polenizarea și fertilizarea ovulului de către un bob de polen.
Semințele astfel produse pot fi dispersate prin diferite mijloace și, odată ce germinează, formează un nou sporofit care poate repeta ciclul de viață..
Spermatofitele sunt plante extrem de diverse, cu cicluri de viață, forme, dimensiuni și moduri de viață foarte diferite.
Acestui grup îi aparțin toate plantele cu flori pe care le cunoaștem, practic toate plantele pe care le consumăm ca hrană și copacii mari și maiestuoși care alcătuiesc pădurile și jungla care susțin viața animalelor..
- Mărul, tipic sezonului de toamnă în multe țări sezoniere, aparține speciei Malus domestica, Face parte din diviziunea Magnoliophyta și din ordinul Rosales.
- Pinus mugo este o specie de pin arbust care crește în Alpi și din care se extrag unii compuși cu proprietăți expectorante, antiastmatice și dezinfectante.
- Pâinea pe care omul o consumă zilnic este făcută cu făină produsă din semințe de grâu, o specie de angiospermă aparținând genului Triticum și care primește numele de Triticum aestivum.
Evoluția plantelor de semințe este strâns legată de evoluția a două structuri: semințe și boabe de polen..
Evoluția semințelor este un proces care a avut loc în mai mulți pași, dar secvența exactă a acestora nu este cunoscută și s-ar fi putut întâmpla ca două sau mai multe să aibă loc în același timp. Apoi, „pașii” evoluției semințelor sunt prezentate așa cum propun unii autori:
Termenul se referă la formarea a două tipuri de spori haploizi (cu jumătate din sarcina cromozomială a plantei care a dat naștere) în interiorul a doi sporangi diferiți.
- Megaspori: numărul mare și mic, produs de meioză într-o structură cunoscută sub numele de megasporangiu. Fiecare megasporă se dezvoltă în interiorul gametofitului feminin, în care se găsesc archegonia.
- Microsporii: produsele meiotice ale microsporangiului. Microsporii provin din gametofitul masculin, în care se găsesc anteridii.
Este considerat unul dintre „pașii” esențiali în timpul evoluției spermatofitelor, deoarece condiția ancestrală consta în homosporium, adică producerea unui singur tip de spori (spori egali)..
Pe lângă formarea a două tipuri diferite de spori, spermatofiții au dezvoltat o altă afecțiune cunoscută sub numele de endosporia, care constă în dezvoltarea completă a gametofitului feminin în interiorul peretelui original al sporului..
Condiția ancestrală este cunoscută sub numele de „exosporia” și are de-a face cu germinarea sporului și creșterea acestuia ca gametofit extern..
Plantele cu semințe se caracterizează prin producerea unui singur megaspor, o caracteristică despre care se crede că a evoluat în două moduri.
Inițial, ei au trebuit să dobândească capacitatea de a reduce numărul de celule de meioză din megasporangiu la o singură; Este important de reținut că fiecare dintre aceste celule este cunoscută sub numele de megasporocite sau celule stem megaspore..
După meioză, un singur megasporocit diploid dă naștere la 4 megaspori haploizi. Trei dintre acești megaspori „avortează”, lăsând un singur megaspor funcțional, care crește în dimensiune, ceea ce este corelat cu creșterea dimensiunii și a resurselor nutriționale din megasporangiu..
Una dintre condițiile ancestrale sau caracteristicile spermatofitelor este că megasporul este eliberat din megasporangiu, care s-a schimbat în acest grup, deoarece în aceste plante megasporul, odată produs, este reținut în megasporangiu.
Această nouă „achiziție” evolutivă a fost însoțită, la rândul ei, de o reducere a grosimii peretelui celular megaspor..
Mulți autori consideră că acesta este unul dintre ultimele evenimente care au avut loc în timpul evoluției plantelor de sămânță. Este „acoperirea” megasporangiului de către un țesut special numit tegument, care îl înconjoară aproape complet, cu expresia capătului distal.
Tegumentul crește de la baza megasporangiului, care poate fi denumit în multe texte drept nucela.
Înregistrările fosile arată că tegumentul a evoluat mai întâi ca doi lobi separați, totuși toate plantele de sămânță care există astăzi au un tegument constând dintr-o acoperire continuă care înconjoară nucela, cu excepția micropilului, care este extremul distal..
Micropilul este locul de intrare pentru boabele de polen sau tubul de polen în timpul fertilizării megasporului, deci participă activ la acest proces.
Evoluția semințelor a fost însoțită direct de evoluția boabelor de polen, dar ce este un bob de polen??
Un bob de polen este un gametofit endosporic masculin imatur. Endosporiul din aceste structuri a evoluat într-un mod similar cu ceea ce sa întâmplat în semințe, deoarece a implicat dezvoltarea gametofitului masculin în interiorul pereților sporului..
Sunt imaturi deoarece, atunci când sunt eliberați, nu sunt încă complet diferențiați.
Spre deosebire de alte tipuri de plante și așa cum s-a discutat mai sus, boabele de polen sunt foarte diferite de megaspori. Acestea sunt gametofite masculine extrem de mici, care constau din câteva celule.
Când sunt eliberați din microsporangiu, boabele de polen trebuie transportate la micropilul ovulului pentru a avea loc fertilizarea. Caracterul ancestral al polenizării a fost anemofil (polenizarea prin vânt).
Odată ce a intrat în contact cu ovulul, gametofitul masculin își finalizează dezvoltarea prin împărțirea prin mitoză și diferențiere. Din aceasta crește un tub de polen exosporic (în afara sporului), care funcționează ca un organ pentru absorbția nutrienților în jurul țesutului sporofitic..
Toate plantele de sămânță care există astăzi au gametofiți masculi capabili să formeze un tub de polen la scurt timp după ce au intrat în contact cu țesutul megasporului (nucela). Formarea tubului de polen este cunoscută sub numele de sifonogamie.
Pe lângă funcționarea ca organ pentru absorbția alimentelor, tubul de polen funcționează în administrarea celulelor spermatozoizilor către „oul” ovulului..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.