معلومة

14.4: نباتات البذور - كاسيات البذور - علم الأحياء


من بدايتها المتواضعة والتي لا تزال غامضة خلال العصر الجوراسي المبكر (202-145.5 MYA) ، تطورت كاسيات البذور ، أو النباتات المزهرة ، بنجاح للسيطرة على معظم النظم البيئية الأرضية. تشمل كاسيات البذور عددًا مذهلاً من الأجناس والأنواع ؛ مع أكثر من 260000 نوع ، يأتي التقسيم في المرتبة الثانية بعد الحشرات من حيث التنويع (الشكل 14.4.1).

إن نجاح كاسيات البذور هو نتيجة لبنيتين جديدتين تضمنان نجاح التكاثر: الزهور والفاكهة. سمحت الأزهار للنباتات بتكوين علاقات تطورية تعاونية مع الحيوانات ، ولا سيما الحشرات ، لتوزيع حبوب اللقاح الخاصة بها على الطور المشيجي الأنثوي بطريقة شديدة الاستهداف. تحمي الفاكهة الجنين النامي وتعمل كعامل تشتت. تعكس الهياكل المختلفة للفاكهة استراتيجيات التشتت التي تساعد في انتشار البذور.

زهور

الزهور هي أوراق معدلة أو sporophylls منظمة حول ساق مركزي. على الرغم من اختلاف مظهرها بشكل كبير ، إلا أن جميع الأزهار تحتوي على نفس الهياكل: الكؤوس ، والبتلات ، والمدقات ، والأسدية. توجد زهرة من الكأس (الكأس) عند قاعدة السويقة ، أو الجذع ، وتحيط برعم الأزهار قبل أن تفتح. عادة ما تكون Sepals عبارة عن أعضاء ضوئية ، على الرغم من وجود بعض الاستثناءات. على سبيل المثال ، يتكون كورولا في الزنابق والزنبق من ثلاثة أكواب وثلاث بتلات تبدو متطابقة تقريبًا - وهذا أدى بعلماء النبات إلى صك كلمة tepal. توجد البتلات (مجتمعةً الكورولا) داخل دوامة الكؤوس وعادةً ما تعرض ألوانًا زاهية لجذب الملقحات. عادة ما تكون الأزهار التي يتم تلقيحها بواسطة الرياح صغيرة وباهتة. تقع الأعضاء التناسلية في وسط الزهرة.

كما هو موضح في الشكل 14.4.2 ، فإن وصمة العار والأسلوب والمبيض تشكل العضو الأنثوي ، الكاربيل أو المدقة ، والتي يشار إليها أيضًا باسم gynoecium. قد يحتوي الجينسيوم على واحد أو أكثر من الكاربيل داخل زهرة واحدة. يتم إنتاج المشيجات الضخمة والأنثى المشيجية وحمايتها بواسطة الأنسجة السميكة للكاربيل. هيكل طويل ورفيع يسمى نمط يؤدي من وصمة العار اللزجة ، حيث يتم ترسيب حبوب اللقاح ، إلى المبيض المغلق في الكارب. يحتوي المبيض على بويضة واحدة أو أكثر يتطور كل منها إلى بذرة عند الإخصاب. تحيط الأعضاء التناسلية الذكرية ، الأندريسيوم أو الأسدية ، بالكارب المركزي. تتكون الأسدية من ساق رفيع يسمى خيوط وهيكل يشبه الكيس ، وهو العضو الأخر ، حيث يتم إنتاج المجهرية عن طريق الانقسام الاختزالي وتتطور إلى حبوب اللقاح. الخيوط تدعم العضو الذكري.

فاكهة

تتشكل البذرة في المبيض الذي يكبر مع نمو البذور. مع نمو البذرة ، تتكاثف جدران المبيض أيضًا وتشكل الثمرة. في علم النبات ، الثمرة هي مبيض مخصب ومكتمل النمو وناضج. العديد من الأطعمة المعروفة بالخضروات هي في الواقع فواكه. الباذنجان والكوسا والفاصوليا والفلفل الحلو كلها من الناحية الفنية من الفاكهة لأنها تحتوي على بذور ومشتقة من نسيج المبيض السميك. الجوز ومفاتيح القيقب المجنحة ، واسمها العلمي سمارة ، هي أيضًا من الفاكهة.

يمكن وصف الفاكهة الناضجة بأنها سمين أو جافة. تشمل الفاكهة السميّة التوت المألوف والخوخ والتفاح والعنب والطماطم. يعتبر الأرز والقمح والمكسرات أمثلة على الفاكهة الجافة. تمييز آخر هو أنه ليست كل الثمار مشتقة من المبيض. تُشتق بعض الثمار من مبيضين منفصلين في زهرة واحدة ، مثل توت العليق. تتشكل الفواكه الأخرى ، مثل الأناناس ، من عناقيد من الزهور. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي بعض الفواكه ، مثل البطيخ والبرتقال ، على قشور. بغض النظر عن كيفية تكوينها ، تعتبر الثمار عامل تشتت. يعكس تنوع الأشكال والخصائص طريقة التشتت. تحمل الرياح الفاكهة الخفيفة والجافة للأشجار والهندباء. يتم نقل جوز الهند العائم عن طريق الماء. بعض الثمار ملونة ومعطرة وحلوة ومغذية لجذب الحيوانات العاشبة التي تأكل الفاكهة وتنثر البذور غير المهضومة في برازها. تحتوي الفواكه الأخرى على أزيز وخطافات تتشبث بالفراء وركوب الحيوانات.

دورة حياة كاسيات البذور

مرحلة البالغ ، أو الطور البوغي ، هي المرحلة الرئيسية في دورة حياة كاسيات البذور. مثل عاريات البذور ، كاسيات البذور غير متجانسة. إنهم ينتجون ميكروسبورات ، والتي تتطور إلى حبوب لقاح (الطور المشيجي الذكري) ، والسبورات الضخمة ، التي تشكل بويضة تحتوي على الأنثى المشيجية. داخل microsporangia anthers (الشكل 14.4.3) ، تنقسم الخلايا المجهرية الذكرية عن طريق الانقسام الاختزالي ، مما يؤدي إلى تكوين مجهرية أحادية العدد تخضع للانقسام وتؤدي إلى ظهور حبوب اللقاح. تحتوي كل حبة لقاح على خليتين: خلية مولدة واحدة تنقسم إلى اثنين من الحيوانات المنوية ، والخلية الثانية التي ستصبح خلية أنبوب حبوب اللقاح.

اتصال فني

إذا كانت الزهرة تفتقر إلى megasporangium ، فما نوع الأمشاج التي لن تكون قادرة على تكوينها؟ إذا كانت تفتقر إلى microsporangium ، فما نوع الأمشاج التي لن تتشكل؟

في البويضات ، يتم إنتاج الطور المشيجي الأنثوي عندما تخضع الخلية الضخمة للانقسام الاختزالي لإنتاج أربع مجموعات أحادية العدد. واحد من هؤلاء أكبر من الآخرين ويخضع للانقسام لتشكيل الطور المشيجي الأنثوي أو كيس الجنين. ثلاثة انقسامات انقسامية تنتج ثماني نوى في سبع خلايا. تنتقل البويضة والخليتان إلى أحد طرفي كيس الجنين (المشيمة) وتتحرك ثلاث خلايا إلى الطرف الآخر. تظل اثنتان من النوى في خلية واحدة وتندمجان لتشكيل 2ن نواة؛ تنتقل هذه الخلية إلى مركز كيس الجنين.

عندما تصل حبوب اللقاح إلى وصمة العار ، يمتد أنبوب حبوب اللقاح من الحبوب ، وينمو على النمط ، ويدخل من خلال فتحة في تكامل البويضة. يتم ترسيب خليتي الحيوانات المنوية في كيس الجنين.

ما يحدث بعد ذلك يسمى حدث الإخصاب المزدوج (الشكل 14.4.4) وهو فريد من نوعه بالنسبة إلى كاسيات البذور. يتحد حيوان منوي واحد مع البويضة ، مكونين زيجوت ثنائي الصبغة - جنين المستقبل. يندمج الحيوان المنوي الآخر مع النواة ثنائية الصيغة الصبغية في وسط كيس الجنين ، مكونًا خلية ثلاثية الصبغيات تتطور إلى السويداء: نسيج يعمل كمخزن غذائي. يتطور البيضة الملقحة إلى جنين له جذر ، أو جذر صغير ، وعضو أو عضوان شبيهان بأوراق الشجر تسمى الفلقات. يتم تخزين احتياطيات غذاء البذور خارج الجنين ، وتعمل الفلقات كقنوات لنقل احتياطيات الغذاء المتحللة إلى الجنين النامي. تتكون البذرة من طبقة مقواة من العناصر المدمجة التي تشكل الغلاف ، والسويداء مع احتياطيات غذائية ، وفي الوسط ، من الجنين المحمي جيدًا.

معظم الأزهار تحمل كلاً من الأسدية والكاربيل ؛ ومع ذلك ، فإن بعض الأنواع ذاتية التلقيح. تُعرف هذه بالزهور "المثالية" لأنها تحتوي على كلا النوعين من الأعضاء التناسلية (الشكل 14.4.2. الحواجز البيوكيميائية والتشريحية للتلقيح الذاتي تعزز التلقيح المتبادل. التلقيح الذاتي هو شكل حاد من أشكال زواج الأقارب ، ويمكن أن يزيد من العدد من العيوب الوراثية في النسل.

قد يكون للنبات أزهار مثالية ، وبالتالي يكون له كلا الجنسين في كل زهرة ؛ أو قد تحتوي على أزهار غير كاملة من كلا النوعين في نبات واحد (الشكل 14.4.5). في كل حالة ، تسمى هذه الأنواع بالنباتات أحادية المسكن ، أي "منزل واحد". يشير بعض علماء النبات إلى النباتات ذات الأزهار المثالية ببساطة على أنها خنثى. بعض النباتات ثنائية المسكن ، بمعنى "منزلين" ، ولها أزهار من الذكور والإناث ("أزهار غير كاملة") على نباتات مختلفة. في هذه الأنواع ، يحدث التلقيح المتبادل في كل وقت.

تنوع كاسيات البذور

يتم تصنيف كاسيات البذور في قسم واحد ، الأنثوفيتا. يبدو أن كاسيات البذور الحديثة هي مجموعة أحادية النمط ، مما يعني أنها نشأت من سلف واحد. تنقسم النباتات المزهرة إلى مجموعتين رئيسيتين ، وفقًا لبنية الفلقات ، وحبوب حبوب اللقاح ، وخصائص أخرى: أحاديات ، والتي تشمل الأعشاب والزنابق ، و eudicots أو dicots ، وهي مجموعة متعددة النوى. كاسيات البذور القاعدية هي مجموعة من النباتات التي يُعتقد أنها تشعبت قبل الانفصال إلى أحاديات و eudicots لأنها تظهر سمات من كلا المجموعتين. يتم تصنيفها بشكل منفصل في العديد من مخططات التصنيف ، وتتوافق مع مجموعة تعرف باسم Magnoliidae. تتكون مجموعة Magnoliidae من أشجار الماغنوليا والغار وزنابق الماء وعائلة الفلفل.

كاسيات البذور القاعدية

يتم تمثيل Magnoliidae بالمغنوليا: الأشجار الطويلة التي تحمل أزهارًا كبيرة معطرة بأجزاء كثيرة ، وتعتبر قديمة (الشكل 14.4.6)د). تنتج أشجار الغار أوراقًا عطرة وأزهارًا صغيرة غير واضحة. إن Laurales عبارة عن أشجار وشجيرات صغيرة تنمو في الغالب في المناخات الدافئة. تشمل النباتات المألوفة في هذه المجموعة غار الغار والقرفة وشجيرة التوابل (الشكلأ) وشجرة الأفوكادو. تتكون Nymphaeales من زنابق الماء ، اللوتس (الشكل 14.4.6ج) ، ونباتات مماثلة. تزدهر جميع أنواع Nymphaeales في المناطق الأحيائية للمياه العذبة ، ولها أوراق تطفو على سطح الماء أو تنمو تحت الماء. تحظى زنابق الماء بتقدير خاص من قبل البستانيين ، وقد زينت البرك والمسابح منذ العصور القديمة. Piperales هي مجموعة من الأعشاب والشجيرات والأشجار الصغيرة التي تنمو في المناخات الاستوائية. لديهم أزهار صغيرة بدون بتلات مرتبة بإحكام في مسامير طويلة. العديد من الأنواع هي مصدر الروائح الثمينة أو التوابل. على سبيل المثال ، التوت بايبر نيغروم (الشكل 14.4.6ب) هو الفلفل الأسود المألوف الذي يستخدم لإضفاء نكهة على العديد من الأطباق.

أحادي

تحتوي النباتات في المجموعة أحادية الفلقة على فلقة واحدة في الشتلات ، كما تشترك أيضًا في الميزات التشريحية الأخرى. تعمل الأوردة بالتوازي مع طول الأوراق ، ويتم ترتيب أجزاء الزهرة في تناسق ثلاثي أو ستة أضعاف. حبوب اللقاح من كاسيات البذور الأولى كانت أحادية الكتلة (تحتوي على ثلم واحد أو مسام عبر الطبقة الخارجية). هذه الميزة لا تزال موجودة في monocots الحديثة. نادرًا ما توجد الأنسجة الخشبية الحقيقية في الأحاديات ، ولا يتم ترتيب الأنسجة الوعائية للساق بأي نمط معين. غالبًا ما يكون نظام الجذر عرضيًا (في وضع غير عادي) بدون جذر رئيسي. تشتمل الأحاديات على نباتات مألوفة مثل الزنابق الحقيقية (يجب عدم الخلط بينها وبين زنابق الماء) ، وبساتين الفاكهة ، والأعشاب ، والنخيل. العديد من المحاصيل المهمة ، مثل الأرز والحبوب الأخرى (الشكل 14.4.7أ) والذرة وقصب السكر والفواكه الاستوائية ، بما في ذلك الموز والأناناس ، تنتمي إلى monocots.

يوديكوتس

تتميز Eudicots ، أو dicots الحقيقية ، بوجود فلقتين. تشكل الأوردة شبكة في الأوراق. تأتي أجزاء الزهرة في أربع أو خمس أو العديد من الفراشات. تشكل الأنسجة الوعائية حلقة في الساق. (في المونوكوتس ، تتناثر الأنسجة الوعائية في الجذع.) يمكن أن تكون نباتات Eudicots عشبية (مثل الهندباء أو البنفسج) ، أو تنتج أنسجة خشبية. تنتج معظم eudicots حبوب اللقاح ثلاثية أو ثلاثية ، مع ثلاثة أخاديد أو مسام. عادة ما يكون نظام الجذر مثبتًا بجذر رئيسي واحد تم تطويره من الجذر الجنيني. يتكون Eudicots من ثلثي جميع النباتات المزهرة. يبدو أن العديد من الأنواع تظهر خصائص تنتمي إلى أي من المجموعتين ؛ لذلك ، فإن تصنيف النبات على أنه أحادي أو eudicot ليس واضحًا دائمًا (الجدول 14.4.1).

الجدول 14.4.1: مقارنة الخصائص الهيكلية للمونوكوت و Eudicots
صفة مميزةمونوكوتيوديكوت
النبتةواحداثنين
عروق في الأوراقموازيشبكة (متفرعة)
أنسجة الأوعية الدمويةمبعثرمرتبة في نمط الحلقة
الجذورشبكة الجذور العرضيةاضغط على الجذر مع العديد من الجذور الجانبية
لقاحمونوسلكتثلاثي
أجزاء زهرةثلاثة أو مضاعفات الثلاثةأربعة ، خمسة ، مضاعف أربعة أو خمسة ، وجولات

المفهوم في العمل

استكشف هذا الموقع لمزيد من المعلومات حول المؤثرات.

ملخص القسم

كاسيات البذور هي الشكل السائد للحياة النباتية في معظم النظم البيئية الأرضية ، وتضم حوالي 90 في المائة من جميع أنواع النباتات. معظم نباتات المحاصيل ونباتات الزينة هي كاسيات البذور. يعود نجاحهم جزئيًا إلى بنيتين مبتكرتين: الزهرة والفاكهة. الزهور مشتقة تطوريا من الأوراق المعدلة. الأجزاء الرئيسية من الزهرة هي الكؤوس والبتلات ، والتي تحمي الأجزاء التناسلية: الأسدية والكاربيل. تنتج الأسدية الأمشاج الذكرية ، وهي حبوب اللقاح. تحتوي الكاربيل على الأمشاج الأنثوية ، وهي البويضات الموجودة داخل المبايض. تتكاثف جدران المبيض بعد الإخصاب وتنضج إلى ثمار يمكن أن تسهل تشتت البذور.

تهيمن مرحلة الطور البوغي على دورات حياة كاسيات البذور. الإخصاب المزدوج هو حدث فريد من نوعه في كاسيات البذور. تنقسم النباتات المزهرة إلى مجموعتين رئيسيتين - الأحادية و eudicots - وفقًا لعدد الفلقات في الشتلات. تنتمي كاسيات البذور القاعدية إلى سلالة أقدم من المونوتات و eudicots.

اتصالات فنية

الشكل 14.4.3 إذا كانت الزهرة تفتقر إلى megasporangium ، فما نوع الأمشاج التي لن تكون قادرة على تكوينها؟ إذا كانت تفتقر إلى microsporangium ، فما نوع الأمشاج التي لن تتشكل؟

بدون megasporangium ، لن تتشكل البيضة ؛ بدون ميكروسبانجيوم ، لن تتشكل حبوب اللقاح.

متعدد الخيارات

حبوب اللقاح تتطور في أي هيكل؟

ألف العضو الذكري
ب- وصمة العار
C. الفتيل
D. الكاربيل

أ

تتطور الذرة من نبتة ذات فلقة واحدة ، وتعرض عروقًا متوازية على أوراقها ، وتنتج حبوب اللقاح أحادية السلك. على الأرجح:

A. عاريات البذور
ب. أحادي
جيم eudicot
كاسيات البذور القاعدية

ب

إستجابة مجانية

تعتبر السيكاسيات من الأنواع المهددة بالانقراض ويتم تقييد تجارتها بشدة. أوقف مسؤولو الجمارك المهربين المشتبه بهم ، الذين يزعمون أن النباتات التي بحوزتهم هي أشجار نخيل وليست سيكيات. كيف يمكن لعالم النبات أن يميز بين نوعي النباتات؟

التشابه بين السيكاسيات وأشجار النخيل سطحي فقط. السيكاسيات هي عاريات البذور ولا تحمل الزهور أو الفاكهة. على عكس النخيل ، تنتج السيكاسيات المخاريط. مخاريط أنثى كبيرة تنتج بذورًا عارية ، ومخاريط ذكور أصغر في نباتات منفصلة.

ما هما الهيكلان اللذان يسمحان بأن تكون كاسيات البذور هي الشكل السائد للحياة النباتية في معظم النظم البيئية الأرضية؟

كاسيات البذور ناجحة بسبب الزهور والفاكهة. هذه الهياكل تحمي التكاثر من التباين في البيئة.

قائمة المصطلحات

مئبر
هيكل يشبه الكيس عند طرف السداة حيث يتم إنتاج حبوب اللقاح
أنثوفيتا
التقسيم الذي تنتمي إليه كاسيات البذور
كاسيات البذور القاعدية
مجموعة من النباتات التي ربما تكون قد تفرعت قبل فصل الأحاديات و eudicots
كاليكس
دوامة الكأس
خباء
يتكون الجزء التناسلي للأنثى من الزهرة من وصمة العار والأسلوب والمبيض
كورولا
جمع بتلات
فلقة
واحدة (أحادية) أو اثنتان من الأوراق البدائية (dicot) الموجودة في البذرة
ديكوت
مجموعة من كاسيات البذور التي تمتلك أجنةها فلقتين ؛ المعروف أيضًا باسم eudicot
يوديكوتس
مجموعة من كاسيات البذور التي تمتلك أجنةها فلقتين ؛ المعروف أيضا باسم ديكوت
خيوط
الساق الرقيقة التي تربط العضو الآخر بقاعدة الزهرة
جينيسيوم
مجموعة الهياكل التي تشكل العضو التناسلي الأنثوي ؛ وتسمى أيضًا المدقة
عشبي
يصف نبات بدون نسيج خشبي
أحادي
مجموعة ذات صلة من كاسيات البذور التي تنتج أجنة مع فلقة واحدة وحبوب لقاح مع حافة واحدة
المبيض
الغرفة التي تحتوي على البويضة أو الأنثى الضخمة وتحميها
البتلة
ورقة داخلية معدلة إلى sepal ؛ بتلات ملونة تجذب الملقحات الحيوانية
المدقة
مجموعة الهياكل التي تشكل العضو التناسلي الأنثوي ؛ وتسمى أيضًا الكاربيل
سبال
ورقة معدلة تحيط بالبرعم ؛ الهيكل الخارجي للزهرة
سداة
مجموعة الهياكل التي تحتوي على الأعضاء التناسلية الذكرية
وصمه عار
الهيكل العلوي للكاربيل حيث تترسب حبوب اللقاح

زهور

الزهور هي أوراق معدلة ، أو sporophylls ، منظمة حول ساق مركزي. على الرغم من اختلاف مظهرها بشكل كبير ، إلا أن جميع الأزهار تحتوي على نفس الهياكل: الكأس ، البتلات ، الكاربيل ، والأسدية. السويقة تربط الزهرة بالنبات. دوامة من سبالس (تسمى مجتمعة كاليكس) يقع عند قاعدة الدعامة ويحيط برعم الأزهار غير المفتوح. عادة ما تكون Sepals عبارة عن أعضاء ضوئية ، على الرغم من وجود بعض الاستثناءات. على سبيل المثال ، يتكون كورولا في الزنابق والزنبق من ثلاثة أكواب وثلاث بتلات تبدو متطابقة تقريبًا. بتلاتبشكل جماعي كورولا، تقع داخل دوامة الكؤوس وغالبًا ما تعرض ألوانًا زاهية لجذب الملقحات. عادة ما تكون الأزهار التي يتم تلقيحها بواسطة الرياح صغيرة وريشية وغير مرئية بصريًا. تشكل الضفائر والبتلات معًا غلاف الزهرة. تقع الأعضاء التناسلية (الكاربيل والأسدية) في وسط الزهرة.

كما هو موضح في الشكل 2 ، تشكل الأنماط والوصمات والبويضات العضو الأنثوي: جينيسيوم أو خباء. هيكل الزهرة متنوع للغاية ، وقد تكون الكاربيل مفردة أو متعددة أو مدمجة. تتكون الكاربولات المتعددة المنصهرة من أ المدقة. يتم إنتاج المشيجات الضخمة والأنثى المشيجية وحمايتها بواسطة الأنسجة السميكة للكاربيل. هيكل طويل ورفيع يسمى أ نمط يؤدي من اللزجة وصمه عار، حيث يتم إيداع حبوب اللقاح ، إلى المبيضالمحاطة بالكاربيل. يحتوي المبيض على بويضة واحدة أو أكثر ، يتطور كل منها إلى بذرة عند الإخصاب. الأعضاء التناسلية الذكرية الأسدية (تسمى مجتمعة الأندريسيوم) ، تحيط بالكارب المركزي. تتكون الأسدية من ساق رفيع يسمى أ خيوط وهيكل يشبه الكيس يسمى الأنثر. يدعم الخيط ملف مئبر، حيث يتم إنتاج المجهرية عن طريق الانقسام الاختزالي وتتطور إلى حبوب لقاح.

الشكل 2. هذه الصورة تصور هيكل زهرة كاملة. الزهور المثالية تنتج كلا من الأعضاء الزهرية من الذكور والإناث. تحتوي الزهرة الموضحة على كاربيل واحد فقط ، لكن بعض الأزهار بها مجموعة من الكاربيل. معًا ، تشكل جميع الكاربلات الجينسيوم. (الائتمان: تعديل العمل لماريانا رويز فيلاريال)


أصل كاسيات البذور البدائية

كان ذلك في العصر الجوراسي عندما ظهرت كاسيات البذور لأول مرة على الكرة الأرضية. في أوائل العصر الطباشيري ، كانت كاسيات البذور محصورة في المناطق الواقعة بين خطي عرض 45 درجة شمالاً و 45 درجة جنوباً. كانت نباتات كاسيات البذور تحل بشكل تدريجي محل النباتات غير المزهرة في العصر الجوراسي وفي الجزء الشمالي من الكرة الأرضية أثبتت كاسيات البذور وجودها في أواخر العصر الطباشيري فقط.

أثبت تيسلينكو عدم وجود أنجيوبرم في سيبيريا قبل أواخر العصر الطباشيري وأن كاسيات البذور هاجرت إلى سيبيريا من الجنوب. لاحظ تسلينكو أن كاسيات البذور لم تنشأ في الجزء الشمالي من أنجاريا أو أرض أنجارا القديمة.

في القرن الحالي ، اقترح العديد من العمال أصلًا استوائيًا لنباتات البذور. افترض هالير أن هذه المجموعة من النباتات نشأت في قارة في جنوب المحيط الهادئ. لكن لم توجد مثل هذه القارة على الإطلاق.

ومع ذلك ، فإن العمال الآخرين ، على سبيل المثال اتفق كل من ديلس غولينكين ، بيلي ، أكسلرود ، إيه سي سميث ، ثورن ، إلخ على أن مهد كاسيات البذور يقع في جنوب المحيط الهادئ ، أو الجزء الغربي من جنوب المحيط الهادئ. وهي منطقة واسعة تمتد من ولاية أسام في الغرب وأستراليا وجزر فيجي. في الشرق بما في ذلك بورما وجنوب الصين واليابان.

ماليزيا ، نيوزيلندا ، كاليدونيا الجديدة ، إلخ. لا تشير الأدلة الأحفورية إلى مركز المنشأ الدقيق ، لكنها أثبتت حقيقة أن نباتات البذور الملوثة نشأت في الحزام الاستوائي وانتشرت إلى مناطق خطوط العرض الأعلى.

في هذه المنطقة الواسعة ، على سبيل المثال ، S.W. تم العثور على كاسيات البذور البدائية في حوض المحيط الهادئ بكثرة. العديد من العائلات البدائية محصورة في هذا المجال ويمكن العثور هنا على ممثلين بدائيين للعديد من العائلات الأخرى.

يشير كرويزات إلى أن ماليزيا هي واحدة من أهم المناطق الجغرافية النباتية في العالم ويمكن الوصول بسهولة إلى جميع القارات الخمس من حدودها. ومع ذلك ، فمن الحقائق المعروفة أن S.E. ارتبطت آسيا بأرخبيل الملايو لفترة طويلة ، وشكلت الجبال رابطًا طويلاً.

امتدت الأراضي المرتفعة في منطقة بورما-يونان حتى القارة القطبية الجنوبية عبر ماليزيا وكاليدونيا الجديدة ونيويورك. أستراليا ، تسمانيا ، إلخ. في العصر الجوراسي وأوائل العصر الطباشيري ، كانت هذه المرتفعات بمثابة طريق الهجرة من ماليزيا إلى أستراليا والقارة القطبية الجنوبية.

قدم فان ستينيس فرضية مفادها أن اتصال الجسر البري موجود بين S.E. أستراليا وتسمانيا ونيوزيلندا وباتاغونيا والقارة القطبية الجنوبية. لكن سميث وزيمرمان وأكسلرود يرون أنه لا يوجد مثل هذا الارتباط المستمر بالأرض على الرغم من وجود سلسلة معزولة وعملت كنقاط انطلاق لهجرة النباتات.

كانت الأراضي المنخفضة في المناطق الاستوائية شديدة الرطوبة على مدار العام ولم تكن مناسبة لدعم الغطاء النباتي كاسيات النطاف. لذلك اقترح أكسلرود أن نباتات كاسيات البذور لم تنشأ في الأراضي المنخفضة ولكن في الجبال ، في ظل الظروف البيئية الأكثر تنوعًا وتغيرًا.

لقد طوروا منذ البداية درجة عالية من القدرة على التكيف مع التغيرات في الغلاف الجوي ورطوبة التربة. بدأت التباينات البيئية والصرفية السريعة في المراحل الأولى من تطورها وعندما هاجرت على طول مسارات جغرافية وبيئية مختلفة خضعت لمزيد من التحول في الطريق.

اعتبر كراسنوف أن النباتات المعتدلة نشأت من النباتات الاستوائية التي هاجرت شمالًا وأثبتت أنها صعبة المناخ المعتدل. تواتر النمو في النباتات المعتدلة هو سمة تطورت بالفعل في المناطق الاستوائية.

قال أكسلرود وكذلك هولتوم إن العادة المتساقطة الأوراق تطورت في النباتات في المناطق الاستوائية وسمحت لمثل هذه الأشجار بالانتشار من الحزام الاستوائي إلى المناطق ذات المواسم المتناوبة.

يُستنتج من الخطابات السابقة أن نباتات كاسيات البذور نشأت في جبال جنوب غرب. أدى حوض المحيط الهادئ الواقع بين آسام وجزر فيجي ، ومن أي منطقة انتشرت إلى بلدان استوائية أخرى وفي سياق التطور إلى ظهور نباتات قادرة على البقاء في أنواع مختلفة من التربة والمناخ.

انتشروا بالطريق البري وعبروا حاجز المحيط بالسلاسل المعزولة التي كانت موجودة في العصر الطباشيري وما قبله. أدت أقدم نباتات كاسيات البذور البدائية إلى ظهور أنواع مختلفة من النباتات الاستوائية وكذلك النباتات المعتدلة وجبال الألب. وهكذا نجد أن النباتات الاستوائية شديدة الثراء في أمريكا فقيرة نوعًا ما في كاسيات البذور البدائية بينما تحتوي نباتات إفريقيا الاستوائية على كاسيات البذور.


عاريات البذور

عاريات البذور، التي تعني "البذور المجردة" ، هي مجموعة متنوعة من نباتات البذور ومُصْدَرة. المجموعات المصاحبة للدم هي تلك التي لا ينحدر فيها جميع الأعضاء من سلف واحد مشترك. تشمل خصائصها البذور المجردة ، والأمشاج المنفصلة للذكور والإناث ، والتلقيح عن طريق الرياح ، والقصبات الهوائية (التي تنقل الماء والمواد المذابة في نظام الأوعية الدموية).

لا يتم وضع بذور عاريات البذور في المبيض ، بل يتم وضعها على الأقماع أو الأوراق المعدلة. Sporophylls هي أوراق متخصصة تنتج sporangia. المصطلح ستروبيلوس (جمع = ستروبيلي) يصف ترتيبًا محكمًا للسبوروفيل حول ساق مركزي ، كما يظهر في المخاريط. يتم تغليف بعض البذور بأنسجة البوغ عند النضج. تسمى طبقة نسيج الطور البوغي الذي يحيط بـ megasporangium ، وفيما بعد ، الجنين تكامل.

كانت عاريات البذور هي الشعبة المهيمنة في عصر الدهر الوسيط. يتم تكييفها للعيش حيث تكون المياه العذبة شحيحة خلال جزء من العام ، أو في التربة الفقيرة بالنيتروجين في المستنقع. لذلك ، لا يزالون هم الشعبة البارزة في المنطقة الأحيائية الصنوبرية أو التايغا ، حيث تتمتع الصنوبريات دائمة الخضرة بميزة انتقائية في الطقس البارد والجاف. تستمر الصنوبريات دائمة الخضرة في مستويات منخفضة من التمثيل الضوئي خلال الأشهر الباردة ، وهي جاهزة للاستفادة من الأيام المشمسة الأولى في الربيع. عيب واحد هو أن الصنوبريات أكثر عرضة من الأشجار المتساقطة للإصابة لأن الصنوبريات لا تفقد أوراقها كلها مرة واحدة. لذلك لا يمكنها التخلص من الطفيليات وإعادة تشغيلها بإمداد جديد من الأوراق في الربيع.

تتضمن دورة حياة عاريات البذور تناوب الأجيال ، مع وجود طور بوغي مهيمن حيث يقيم الطور المشيجي الأنثوي ، ونبات مشيجي منخفض. جميع عاريات البذور غير متجانسة. يمكن أن تتشكل الأعضاء التناسلية الذكرية والأنثوية في مخاريط أو ستروبيلي. يتم إنتاج البوغات الذكرية والأنثوية إما على نفس النبات ، الموصوف على أنه أحادي ("منزل واحد" أو ثنائي الجنس) ، أو نباتات منفصلة ، يشار إليها باسم ثنائي المسكن ("منزلين" أو نباتات أحادية الجنس). ستكون دورة حياة الصنوبريات بمثابة مثالنا على التكاثر في عاريات البذور.

دورة حياة الصنوبرية

أشجار الصنوبر عبارة عن صنوبريات (تحمل مخروطيًا) وتحمل كل من الذكور والإناث على نفس الطور البوغي الناضج. لذلك ، فهي نباتات أحادية. مثل جميع عاريات البذور ، تعتبر أشجار الصنوبر غير متجانسة وتنتج نوعين مختلفين من الأبواغ: الذكور المجهرية الصغيرة والإناث العملاقة. في المخاريط الذكورية ، أو المخاريط السداة ، يكون الخلايا المجهرية تؤدي إلى ظهور حبوب اللقاح عن طريق الانقسام الاختزالي. في الربيع ، تطلق الرياح كميات كبيرة من حبوب اللقاح الصفراء وتحملها. سوف تهبط بعض الطور المشيجي على مخروط أنثى. يُعرَّف التلقيح بأنه بدء نمو أنبوب حبوب اللقاح. يتطور أنبوب حبوب اللقاح ببطء ، وتنقسم الخلية المولدة في حبوب اللقاح إلى خليتين منفردتين من الحيوانات المنوية عن طريق الانقسام. عند الإخصاب ، ستوحد إحدى خلايا الحيوانات المنوية أخيرًا نواتها أحادية العدد مع النواة أحادية الصيغة الصبغية لخلية بويضة أحادية العدد.

أنثى المخاريط ، أو مخاريط الإباضة، تحتوي على بويضتين لكل مقياس. خلية أم واحدة megaspore ، أو ضخامة، يخضع للانقسام الاختزالي في كل بويضة. ثلاث من الخلايا الأربع تتفكك فقط خلية واحدة باقية ستتطور إلى طور مشيجي أنثى متعدد الخلايا ، والذي يحيط بالأركونيا (الأرشيغونيوم هو عضو تناسلي يحتوي على بويضة واحدة كبيرة). عند الإخصاب ، ستنتج البويضة ثنائية الصبغة الجنين ، المحاط بطبقة بذرة من الأنسجة من النبات الأم. يعتبر التسميد وتنمية البذور عملية طويلة في أشجار الصنوبر: قد تستغرق ما يصل إلى عامين بعد التلقيح. تحتوي البذرة التي يتم تكوينها على ثلاثة أجيال من الأنسجة: غلاف البذرة الذي ينشأ من أنسجة الطور البوغي ، والنمط المشيجي الذي يوفر العناصر الغذائية ، والجنين نفسه.

يوضح الشكل 7 دورة حياة الصنوبريات. الطور البوغي (2ن) هي أطول مرحلة في حياة عاريات البذور. المشيجات (1ن) - الشركات الصغيرة والشركات الضخمة - يتم تقليل حجمها. قد يستغرق الأمر أكثر من عام بين التلقيح والإخصاب بينما ينمو أنبوب حبوب اللقاح باتجاه الخلايا الضخمة (2).ن) ، والذي يخضع للانقسام الاختزالي في الشركات العملاقة. سوف تنضج الشركات الضخمة لتصبح بيضًا (1ن).

الشكل 7. توضح هذه الصورة دورة حياة الصنوبريات. تنتفخ حبوب اللقاح من المخاريط الذكرية في الفروع العليا ، حيث تُخصب المخاريط الأنثوية.

سؤال الممارسة

في أي مرحلة يتشكل الزيجوت ثنائي الصبغة؟

  1. عندما يبدأ المخروط الأنثوي في التبرعم من الشجرة
  2. عند الإخصاب
  3. عندما تسقط البذور من الشجرة
  4. عندما يبدأ أنبوب حبوب اللقاح في النمو

شاهد هذا الفيديو للتعرف على عملية إنتاج البذور في عاريات البذور.


تنوع عاريات البذور

تُصنف عاريات البذور الحديثة إلى أربع شعب. تتشابه Coniferophyta و Cycadophyta و Ginkgophyta في إنتاجها من الكامبيوم الثانوي (الخلايا التي تولد نظام الأوعية الدموية في الجذع أو الجذع وهي متخصصة جزئيًا في نقل المياه) ونمط نمو البذور. ومع ذلك ، فإن الشعب الثلاث ليست مرتبطة ارتباطًا وثيقًا نسبيًا ببعضها البعض. تعتبر Gnetophyta أقرب مجموعة إلى كاسيات البذور لأنها تنتج نسيج نسيج حقيقي.

الصنوبريات (Coniferophyta)

الصنوبريات هي الفرع المهيمن لعاريات البذور ، مع أكثر الأنواع تنوعًا (الشكل 8). معظمها عبارة عن أشجار طويلة عادةً ما تحمل أوراقًا شبيهة بالقشور أو تشبه الإبرة. يتم تقليل تبخر الماء من الأوراق بسبب شكلها الرقيق وبشرة سميكة. ينزلق الثلج بسهولة عن الأوراق على شكل إبرة ، مما يحافظ على الحمل خفيفًا ويقلل من تكسر الفروع. تفسر التكيفات مع الطقس البارد والجاف غلبة الصنوبريات على ارتفاعات عالية وفي المناخات الباردة. تشمل الصنوبريات الأشجار دائمة الخضرة المألوفة مثل الصنوبر ، والتنوب ، والتنوب ، والأرز ، والسيكويا ، والطقس. بعض الأنواع نفضية وتفقد أوراقها في الخريف. تعتبر الصنوبر الأوروبي والتمراك أمثلة على الصنوبريات المتساقطة (الشكل 8 ج). يتم حصاد العديد من الأشجار الصنوبرية من أجل لب الورق والأخشاب. يعتبر خشب الصنوبريات أكثر بدائية من خشب كاسيات البذور فهو يحتوي على القصائد الهوائية ، ولكنه لا يحتوي على عناصر وعاء ، ولذلك يشار إليه باسم "الخشب اللين".

الشكل 8. الصنوبريات هي الشكل السائد للنباتات في البيئات الباردة أو القاحلة وعلى ارتفاعات عالية. يظهر هنا (أ) شجرة التنوب دائمة الخضرة Picea sp. ، (ب) العرعر جونيبيروس س. ، (ج) السكوية سيكويا سيميرفيرينز، وهي عاريات البذور المتساقطة ، و (د) طماطم لاريكس لارسينيا. لاحظ الأوراق الصفراء للطماطم. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة Rosendahl Credit b: تعديل العمل بواسطة Alan Levine Credit c: تعديل العمل بواسطة Wendy McCormic credit d: تعديل العمل بواسطة Micky Zlimen)

السيكاسيات

الشكل 9. هذا Encephalartos فيروكس يحتوي السيكاد على مخاريط كبيرة وأوراق شبيهة بالسرخس. (الائتمان: ويندي كاتلر)

السيكاسيات تزدهر في المناخات المعتدلة ، وغالبًا ما يتم الخلط بينها وبين النخيل بسبب شكل أوراقها المركبة الكبيرة. تحمل السيكاسيات مخاريط كبيرة (الشكل 9) ، ويمكن تلقيحها بواسطة الخنافس بدلاً من الرياح: وهو أمر غير معتاد بالنسبة لعاريات البذور. سيطروا على المناظر الطبيعية خلال عصر الديناصورات في حقبة الحياة الوسطى ، لكن مائة نوع فقط أو نحو ذلك استمرت حتى العصر الحديث. يواجهون الانقراض المحتمل ، ويتم حماية العديد من الأنواع من خلال الاتفاقيات الدولية. بسبب شكلها الجذاب ، غالبًا ما تستخدم كنباتات زينة في الحدائق في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية.

جينكوفيتس

الأنواع الوحيدة الباقية من جينكوفيتس المجموعة هي الجنكة بيلوبا (الشكل 10). أوراقها على شكل مروحة - فريدة من نوعها بين نباتات البذور لأنها تتميز بنمط تعرق ثنائي التفرع - تتحول إلى اللون الأصفر في الخريف وتسقط من الشجرة. لقرون، بيلوباتم تربيته من قبل الرهبان البوذيين الصينيين في الأديرة ، مما حرص على الحفاظ عليها. يُزرع في الأماكن العامة لأنه مقاوم بشكل غير عادي للتلوث. يتم إنتاج الأعضاء الذكرية والأنثوية في نباتات منفصلة. عادةً ما يقوم البستانيون بزراعة أشجار ذكور فقط لأن البذور التي تنتجها الأنثى لها رائحة كريهة من الزبدة الفاسدة.

الشكل 10. هذه اللوحة من كتاب عام 1870 Flora Japonica، Sectio Prima (Tafelband) تصور أوراق وفاكهة الجنكة بيلوبا، كما رسمها فيليب فرانز فون سيبولد وجوزيف جيرهارد زوكاريني.

جنتوفيتيس

جنتوفيتيس هي الأقرب إلى كاسيات البذور الحديثة ، وتشمل ثلاثة أجناس مختلفة من النباتات: الايفيدرا, جنيتوم، و ويلويتشيا (الشكل 11). مثل كاسيات البذور ، لديهم أوراق عريضة. في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية ، النيتوفيت هي كروم أو شجيرات صغيرة. الايفيدرا يحدث في المناطق الجافة من الساحل الغربي للولايات المتحدة والمكسيك. الايفيدراالأوراق الصغيرة الشبيهة بالحجم هي مصدر مركب الايفيدرين ، والذي يستخدم في الطب كمزيل قوي للاحتقان. نظرًا لأن الإيفيدرين مشابه للأمفيتامينات ، من حيث التركيب الكيميائي والتأثيرات العصبية ، يقتصر استخدامه على الأدوية الموصوفة. مثل كاسيات البذور ، ولكن على عكس عاريات البذور الأخرى ، تمتلك جميع نباتات النيتوفيت عناصر أوعية في نسيجها الخشبي.

الشكل 11. (أ) الإيفيدرا فيريديس، المعروف بالاسم الشائع لشاي المورمون ، ينمو على الساحل الغربي للولايات المتحدة والمكسيك. (ب)جنيتوم جنيمون ينمو في ماليزيا. (ج) الكبير ويلويتشيا ميرابيليس يمكن العثور عليها في صحراء ناميبيا. (الائتمان أ: تعديل العمل بائتمان وزارة الزراعة الأمريكية ب: تعديل العمل بواسطة رصيد مالكولم مانرز ج: تعديل العمل بواسطة ديريك كيتس)

شاهد هذا الفيديو الذي يصف الغرابة المذهلة لـ Welwitschia.



خصائص كاسيات البذور القاعدية

هل تود الكتابة لنا؟ حسنًا ، نحن نبحث عن كتاب جيدين يريدون نشر الكلمة. تواصل معنا وسنتحدث.

كانت النباتات الأولى التي ظهرت على وجه الأرض هي عاريات البذور. يقال أنها أدت إلى ظهور نباتات مزهرة منذ حوالي 245 إلى 202 مليون سنة. تسمى النباتات المزهرة الأولى التي تنحرف عن كاسيات البذور الأولية كاسيات البذور القاعدية. عند الخوض في الماضي التطوري لكاسيات البذور القاعدية ، يجد المرء مجموعات قليلة تتفرع ، قبل ظهور & # 8216dicots & # 8217.

تتكون كاسيات البذور القاعدية من أمبرويلا, الأرواح، و Austrobaileyales. هذه النباتات المزهرة كانت تسمى باليوديكوت التي لا تنتمي إلى eudicots أو monocots. تظهر الخصائص القاعدية أن لديهم أسدية رقائقية مسطحة مع خيوط كبيرة. كان لديهم أيضًا العديد من tepals و carpels المنفصلة والأوراق المرتبة حلزونيًا.


كاسيات البذور

* على عكس عاريات البذور حيث تكون البويضات عارية ، في كاسيات البذور أو النباتات المزهرة ، يتم تطوير حبوب اللقاح والبويضات في هياكل متخصصة تسمى الزهور.

* في كاسيات البذور ، البذور محاطة بالفواكه.

* كاسيات البذور هي مجموعة كبيرة بشكل استثنائي من النباتات التي تحدث في مجموعة واسعة من الموائل. ويتراوح حجمها من ولفيا الصغيرة شبه المجهرية إلى أشجار الأوكالبتوس الطويلة (أكثر من 100 متر).

* يزودوننا بالغذاء والأعلاف والوقود والأدوية والعديد من المنتجات الأخرى ذات الأهمية التجارية.

* وهي مقسمة إلى فئتين: ثنائية الفلقة وحيدة الفلقة.

* تتميز النبتات ثنائية الفلقة بوجود فلقتين في بذورها بينما تحتوي أحاديات الفلقتين على فلقة واحدة فقط.

* الأعضاء التناسلية الذكرية في الزهرة هي السداة. كل سداة تتكون من

خيوط المقرض مع أنف في الطرف. الأنثرات ، بعد الانقسام الاختزالي ، تنتج حبوب اللقاح. الأعضاء التناسلية الأنثوية في الزهرة هي المدقة أو الكاربيل. يتكون المدقة من مبيض يحيط بواحد إلى عدة بويضات. داخل البويضات توجد مشيجيات أنثوية منخفضة للغاية تسمى أكياس الجنين. إن تكوين الكيس الجنيني يسبقه الانقسام الاختزالي. ومن ثم ، فإن كل خلية من خلايا الكيس الجنيني هي أحادية العدد. يحتوي كل كيس جنيني على جهاز بيض ثلاثي الخلايا خلية بويضة واحدة واثنين من المتآزرين وثلاث خلايا مضادة للوجه ونواة قطبية. تندمج النوى القطبية في النهاية لإنتاج نواة ثانوية ثنائية الصبغيات.

* حبوب اللقاح ، بعد تشتت من anthers ، يتم نقلها بواسطة الرياح أو وكالات أخرى مختلفة لوصمة المدقة. هذا يسمى التلقيح.

* تنبت حبوب اللقاح على وصمة العار وتنمو أنابيب حبوب اللقاح الناتجة عبر أنسجة الوصمة والأسلوب وتصل إلى البويضة. تدخل أنابيب حبوب اللقاح كيس الجنين حيث يتم تفريغ اثنين من الأمشاج. يندمج أحد الأمشاج الذكرية مع خلية البويضة لتشكيل البيضة الملقحة (syngamy). يندمج المشيج الذكري الآخر مع النواة الثانوية ثنائية الصبغيات لإنتاج نواة السويداء الأولية ثلاثية الصبغيات (PEN). بسبب تورط اثنين من الاندماج ، يُطلق على هذا الحدث اسم الإخصاب المزدوج ، وهو حدث فريد من نوعه بالنسبة إلى كاسيات البذور. يتطور البيضة الملقحة إلى جنين (مع فلقة أو فلقتين) ويتطور القلم إلى السويداء التي توفر الغذاء للجنين النامي. تتدهور المواد التآزرية ومضادات الأرجل بعد الإخصاب. خلال هذه الأحداث تتطور البويضات إلى بذور ويتطور المبيض إلى ثمار ،

التين: دورة حياة كاسيات البذور

* الأصغر كاسيات البذور هي وولفيا. يتكون جسم نبات وولفيا من جذع بيضاوي أخضر صغير مسطح (فيلوكليد) له جذور صغيرة قليلة. يبلغ قطر النباتات حوالي 1 مم وتوجد طافية بحرية في الموائل المائية مثل البرك ، إلخ.

* الأطول كاسيات البذور هي أوكالبتوس. قد تصل أشجارهم إلى ارتفاع يصل إلى 100 متر أو أكثر.

* تنقسم نباتات كاسيات البذور إلى مجموعتين رئيسيتين - ثنائية الفلقة وحيدة الفلقة.

(1) ذوات الفلقتين: تظهر بعد الخصائص المميزة.

(ط) جذور الحنفية الموجودة في أعضاء هذه المجموعة.

(2) الأوراق الموجودة في أعضاء هذه الفئة تعرض شبكيًا (مثل الشبكة).

(3) الزهور رباعي أو خماسي لها أربعة أو خمسة أعضاء في مختلف الأزهار الزهرية ، على التوالي.

(4) الحزم الوعائية مرتبة في حلقة ، مرقمة 2-6 ، مفتوحة ومع الكامبيوم.

(5) بذور dicotyledons - مع اثنين من النبتات كما يشير الاسم.

(2) أحادية الفلقة: تظهر الخصائص المميزة التالية:

(ط) الجذور العرضية الموجودة في أعضاء هذه المجموعة.

(2) الأوراق بسيطة `` ذات تعرق متوازي.

(3) الزهور متقنة لها ثلاثة أعضاء في كل زهرة زهرية.

(iv) The vascular bundles scattered in the ground tissue, many in number, closed and without cambium.

(v) The seeds of monocotyledons are with one cotyledons as the name indicate. e.g., Cereals, bamboos, sugarcane, palms, banana, lilies and orchids

Depending upon' the" habit of plants,' the angiosperms belong to following categories:

(1) Herb: These are small, soft, non-woody plants without persistent parts above ground. The height of plants usually reaches upto 1 m. The plants may be annual (Brassica), biennial (Sugar beet) or perennial (Canna). The perennial herbs usually possess underground rhizomes which form the new aerial shoots every year. The plants of banana are perennial herbs.

(2) Shrubs: These are woody plants of relatively low height (1-4 m). They typically branch at or near the base and do not have a main trunk, e.g., Rose .. They are mostly perennial.

(3) Trees: These are perennial woody plants with one main trunk. The trunk mayor may not be branched. These are of the following types:


Significance to humans

Angiosperms are as important to humans as they are to other animals. Angiosperms serve as the major source of food—either directly or indirectly through consumption by herbivores—and, as mentioned above, they are a primary source of consumer goods, such as building materials, textile fibres, spices and herbs, and pharmaceuticals.

Among the most important food plants on a global scale are cereals from the grass family (Poaceae) potatoes, tomatoes, eggplant, and chili peppers from the potato family (Solanaceae) legumes or beans (Fabaceae) pumpkins, melons, and gourds from the squash family (Cucurbitaceae) broccoli, cabbage, cauliflower, radish, and other vegetables from the mustard family (Brassicaceae) and almonds, apples, apricots, cherries, loquats, peaches, pears, raspberries, and strawberries from the rose family (Rosaceae). Members of many angiosperm families are used for food on a local level, such as ullucu (Ullucus tuberosus Basellaceae) in the Andes and cassava (Manihot esculenta Euphorbiaceae) throughout the tropics. Tropical angiosperm trees are an important source of timber in the tropics and throughout the world.

The flowering plants have a number of uses as food, specifically as grains, sugars, vegetables, fruits, oils, nuts, and spices. In addition, plants and their products serve a number of other needs, such as dyes, fibres, timber, fuel, medicines, and ornamentals. Many plants serve more than one function. For example, the seeds of the kapok fruit (Ceiba pentandra Malvaceae) yield a water-repellent fibre used in sound and thermal insulation and an edible oil used in cooking, lubricants, and soap the oil cake is rich in protein and is fed to livestock and the soft, light wood is used to make furniture and boats.

The angiospermous plant converts the energy of the sun into starch, the energy-rich storage form of sugar, and reserves it in the endosperm of the seed for the time when the seedling germinates and grows. Among the most economically important grains throughout the world are corn (زيا ميس), wheat (Triticum)، أرز (Oryza), barley (Hordeum), oats (Avena) والذرة الرفيعة (Sorghum), and rye (Secale), all members of the grass family, Poaceae.

Corn provides food for humans and domesticated animals, and its derivatives (e.g., cornstarch and corn oil) are used in making cosmetics, adhesives, varnishes, paints, soaps, and linoleum. Among the many cultivars of زيا ميس, dent corn, variety indentat, is a widely used feed type in the United States. Wheat, barley, and rye are all members of the same tribe (Triticeae) within the family Poaceae. Wheat is among the oldest of the cultivated food crops. Barley is used for human consumption, livestock feed, and malting. Rye is usually used as a livestock feed, but can be used in baking and distilling liquor. Rice is a semiaquatic annual grass and is one of the major cereal crops of the world.

Vegetables constitute perhaps the greatest diversity of form and nutritional content and are grown for one or more of their parts—the flowers, shoots, or leaves or the underground parts, such as tuberous roots, bulbs, rhizomes, corms, and tubers.

The globe, or French, artichoke (سكوليموس سينارا Asteraceae) is an immature flower bud and receptacle overlaid by bracts. Asparagus (Asparagus officinalis Asparagaceae) is a perennial plant cultivated for its succulent green cladodes that arise from underground stems called crowns.

The mustard family ( Brassicaceae) contains a number of important vegetables—broccoli, Brussels sprouts, cabbage, cauliflower, collards, kale, and kohlrabi—all members of Brassica oleraceae and comprising a group of vegetables called the cole crops, a term that probably reflects the fact that they are principally stem plants. The flower heads and stalks of broccoli and cauliflower are eaten, the two plants differing in that the white head of the cauliflower consists of malformed (hypertrophied) flowers that form in dense clusters. Brussels sprouts continually form many small heads in the axils of the leaves throughout the growing season. The cabbage head is a large terminal bud.

The edible portion of celery (Apium graveolens Apiaceae) is the petiole (leaf stalk) that arises from a compact stem. Rhubarb (Rheum rhabarbarum Polygonaceae) is a leafy plant also grown for its leaf petioles.

Parsley (بتروسلينوم كريسبوم Apiaceae), spinach (Spinacia oleracea Amaranthaceae), and Swiss chard (Beta vulgaris, variety cicla Amaranthaceae) are cultivated for their leaves, and the leek (Allium porrum Amaryllidaceae), a close relative of the onion, is cultivated for its leaf bases.

Root crops are grown for their fleshy subterranean storage bodies: tuberous roots, bulbs, rhizomes, corms, and tubers. The potato is a tuber found in Solanaceae, the potato family. Other important root crops include the carrot (دوقوس كاروتا Apiaceae), beet (Beta vulgaris Amaranthaceae), and sweet potato (إيبومويا باتاتاس Convolvulaceae), as well as the radish (رافانوس ساتيفوس), turnip (Brassica rapa, variety rapa), and rutabaga (قيلولة, variety napobrassica) of the mustard family (Brassicaceae).

Bulb crops are underground leafy scales attached to short compressed stems food is stored in the leaves rather than the roots, causing them to enlarge into bulbs. Onions and garlic (Allium cepa و أ. ساتيفوم, respectively Amaryllidaceae) are the most obvious examples of the bulb vegetable.

Many plants classified popularly as vegetables are in actuality fruits because they develop from the reproductive structures of the plant. الجنس القرع (Cucurbitaceae) includes the pumpkins, squashes, and gourds, of which C. moschata (winter squash, or crookneck pumpkin), C. pepo (summer squash, or marrow), and C. mixta (the pumpkin, or mixta squash) are some of the common types. The cucumber (نبات الخيار Cucurbitaceae) produces a fruit that develops from a branching vine. Okra (Abelmoschus esculentus Malvaceae) is a warm-weather crop that produces small fruit pods. Breadfruit (Artocarpus altilis Moraceae), a plant native to the Pacific Islands, is a staple crop, providing a rich source of calcium and starch.

The common bean (Phaseolus vulgaris), including the French, or kidney, bean, the string bean, and the navy bean, is the edible fleshy pod containing the bean seeds. It provides a good source of protein. Lima beans (P. lunatus) probably originated in Central America and are now found in the United States, the lowland tropics, and Africa. The garden, or English, pea (بيسوم ساتيفوم Fabaceae) is an annual cool-weather plant cultivated for its edible green seed or pod. The pea is found throughout most temperate and tropical regions.

The family Solanaceae contains a number of important fruit vegetables— eggplants (aubergines), peppers, and tomatoes—all herbaceous plants, which are perennial in the tropics and annual in temperate zones. The pepper (الفليفلة) includes the sweet, or bell, pepper (which is green when immature but red or yellow when ripe), and the red, or chili, pepper. Pepper plants are cultivated for their fruits, some of which are extremely pungent because of the presence of capsaicin found in the septa, in the placenta, and, to a lesser extent, in the seeds, but not in the wall, of the fruit. The tomato (Solanum lycopersicum), native to South America, was at one time wrongly reported to bear poisonous fruits. The fruit is a fleshy berry invested with many small seeds.

Plants cultivated for their fruits are found in temperate, tropical, or subtropical regions. Temperate plants are generally deciduous and either tolerate or require a cool period for growth. Apples (مالوس) and pears (Pyrus) are important pome fruits of the family Rosaceae. Some well-known stone fruits of the family include the peaches and nectarines (برونوس بيرسيكا), plums (P. domestica), and cherries (P. avium). Other temperate fruits grown on bushes, vines, or low plants include grapes (فيتيس Vitaceae) and strawberries (Fragaria Rosaceae), as well as blueberries (Vaccinium) and cranberries (V. macrocarpon), both from Ericaceae.

Tropical fruits tend to be grown on evergreen plants and can survive temperatures only above freezing. Subtropical plants are either deciduous or tropical and are not as susceptible to temperatures slightly below freezing. الحمضيات (Rutaceae), avocados (Persea americana Lauraceae), olives (Olea Oleaceae), dates (فينيكس داكتيليفيرا Arecaceae), figs (Ficus Moraceae), pineapples (أناناس كوموسوس Bromeliaceae), bananas (موسى Muscaceae), and papayas (Carica Caricaceae) are tropical and subtropical plants.

Commercially important plants cultivated for the nuts and hard seeds they produce are almonds (Prunus dulcis Rosaceae), walnuts (Juglans Juglandaceae), pecans (Carya illinoinensis Juglandaceae), macadamias (Macadamia Proteaceae), and hazelnuts (Corylus Betulaceae).

Sugarcane (Saccharum officinurum Poaceae) and sugar beet (Beta vulgaris Amaranthaceae) are rich sources of natural sugar.

Peanuts (Arachis) and soybeans (جليكاين), both members of Fabaceae, the legume family, produce edible seeds that are important for their rich supply of protein or oil. Other plants rich in oil and important economically are the castor bean (Ricinus Euphorbiaceae), coconut (كوكوس نوسيفيرا Arecaceae), flax (Linum usitatissimum Linaceae), olives, oil palm (إليس جينينسيس Arecaceae), sesame (Sesamum Pedaliaceae), and sunflowers (هيليانثوس Asteraceae).

As noted earlier, some plants produce toxic secondary compounds for protection. Some of the secondary compounds produced by angiosperms are not toxic, however in fact, many are found in herbs and spices—for example, cloves, the dried flower buds of Syzygium aromaticum (Myrtaceae). The use of herbs and spices in cooking predates recorded history. Herbs are usually leaves or young shoots of nonwoody plants, although bay leaves and a few other leaves from woody plants are also considered herbs. Spices are the highly flavoured, aromatic parts of plants that are usually high in essential oil content. Spices are derived from roots, rhizomes, bark, seeds, fruits, and flower parts. The search for spices and alternative shipping routes for spices played a major role in world exploration in the 13th to 15th century. Many beverages are also derived from angiosperms these include coffee (قهوة ارابيكا Rubiaceae), tea (كاميليا سينينسيس Theaceae), many soft drinks (e.g., root beer from the roots of Sassafras albidum Lauraceae), and most alcoholic beverages (e.g., beer and whiskey from cereal grains and wine from grapes).

The angiosperms provide valuable pharmaceuticals. With the exception of antibiotics, almost all medicinals either are derived directly from compounds produced by angiosperms or, if synthesized, were originally discovered in angiosperms. This includes some vitamins (e.g., vitamin C, originally extracted from fruits) aspirin, originally from the bark of willows (Salix Salicaceae) narcotics (e.g., opium and its derivatives from the opium poppy, الخشخاش المنوم Papaveraceae) and quinine from Cinchona (Rubiaceae) bark. Some angiosperm compounds that are highly toxic to humans have proved to be effective in the treatment of certain forms of cancer, such as acute leukemia ( vincristine from the Madagascar periwinkle, كاثارانثوس روزوس Apocynaceae), and of heart problems ( digitalis from foxglove, ديجيتال بوربوريا Plantaginaceae). Muscle relaxants derived from curare ( Strychnos toxifera Loganiaceae) are used during open-heart surgery.

The contribution of the angiosperms to biodiversity and habitat is so extremely important that human life is totally dependent on it. A significant loss of angiosperms would reduce the variety of food sources and oxygen supply in a habitat and drastically alter the amount and distribution of the world’s precipitation. Many sources of food and medicine doubtless remain to be discovered in this group of vascular plants.


Art Connection

Angiosperm life cycle. The life cycle of an angiosperm is shown. Anthers and carpels are structures that shelter the actual gametophytes: the pollen grain and embryo sac. Double fertilization is a process unique to angiosperms. (credit: modification of work by Mariana Ruiz Villareal)

Question: If a flower lacked a megasporangium, what type of gamete would not form? If the flower lacked a microsporangium, what type of gamete would not form?

The ovule, sheltered within the ovary of the carpel, contains the megasporangium protected by two layers of integuments and the ovary wall. Within each megasporangium, a diploid megasporocyte undergoes meiosis, generating four haploid megaspores—three small and one large. Only the large megaspore survives it divides mitotically three times to produce eight nuclei distributed among the seven cells of the female gametophyte or embryo sac. Three of these cells are located at each pole of the embryo sac. The three cells at one pole become the egg and two التآزر. The three cells at the opposite pole become antipodal cells. The center cell contains the remaining two nuclei (polar nuclei). This cell will eventually produce the endosperm of the seed. The mature embryo sac then contains one egg cell, two synergids or “helper” cells, three antipodal cells (which eventually degenerate), and a central cell with two polar nuclei. When a pollen grain reaches the stigma, a pollen tube extends from the grain, grows down the style, and enters through the micropyle: an opening in the integuments of the ovule. The two sperm are deposited in the embryo sac.

A double fertilization event then occurs. One sperm and the egg combine, forming a diploid zygote—the future embryo. The other sperm fuses with the polar nuclei, forming a triploid cell that will develop into the السويداء—the tissue that serves as a food reserve for the developing embryo. The zygote develops into an embryo with a radicle, or small root, and one (monocot) or two (dicot) leaf-like organs called الفلقات. This difference in the number of embryonic leaves is the basis for the two major groups of angiosperms: the monocots و ال يوديكوتس. Seed food reserves are stored outside the embryo, in the form of complex carbohydrates, lipids, or proteins. ال الفلقات serve as conduits to transmit the broken-down food reserves from their storage site inside the seed to the developing embryo. The seed consists of a toughened layer of integuments forming the coat, the endosperm with food reserves, and at the center, the well-protected embryo.

Most angiosperms have perfect flowers, which means that each flower carries both stamens and carpels (Figure). In monoecious plants, male (staminate) and female (pistillate) flowers are separate, but carried on the same plant. Sweetgums (Liquidambar spp.) and beeches (Betula النيابة. are monoecious (Figure). In dioecious plants, male and female flowers are found on separate plants. Willows (Salix spp.) and poplars (حور spp.) are dioecious. In spite of the predominance of perfect flowers, only a few species of angiosperms self-pollinate. Both anatomical and environmental barriers promote cross-pollination mediated by a physical agent (wind or water), or an animal, such as an insect or bird. Cross-pollination increases genetic diversity in a species.

Beech inflorescences. The female inflorescence is at the upper left. The male inflorescence is at the lower right. (credit: Stephen J. Baskauf, 2002. http://bioimages.vanderbilt.edu/baskauf/10593. Morphbank :: Biological Imaging (http://www.morphbank.net/, 29 June 2017). Florida State University, Department of Scientific Computing, Tallahassee, FL 32306-4026 USA)


A Bit of Plant History.

Let’s say you’ve been transported back in time to the “Cretaceous Period.” If you went out walking, you would see mosses, ferns, needle-covered trees, and even some of the first flowers popping up. Flash forward 40 million years and BAM! – flowers are EVERYWHERE and the needle-covered gymnosperms that once covered the land aren’t the most common sight anymore. Instead, we have the big, leafy relatives of our flowering plants: trees that look more like Oaks or Maples.

This is an example of a simple evolutionary tree. Click for more information.

Okay, I know that 40 million years sounds like a very long time, but it often takes 100s of millions of years for life on earth to change noticeably. For angiosperms, it took less than 50 million years to kick gymnosperms off their prickly throne and become one of the most common forms of life around.


ملخص القسم

Angiosperms are the dominant form of plant life in most terrestrial ecosystems, comprising about 90 percent of all plant species. Most crops and ornamental plants are angiosperms. Their success comes from two innovative structures that protect reproduction from variability in the environment: the flower and the fruit. Flowers were derived from modified leaves their color and fragrance encourages species-specific pollination. The main parts of a flower are the sepals and petals, which protect the reproductive parts: the stamens and the carpels. The stamens produce the male gametes in pollen grains. The carpels contain the female gametes (the eggs inside the ovules), which are within the ovary of a carpel. The walls of the ovary thicken after fertilization, ripening into fruit that ensures dispersal by wind, water, or animals.

The angiosperm life cycle is dominated by the sporophyte stage. Double fertilization is an event unique to angiosperms. One sperm in the pollen fertilizes the egg, forming a diploid zygote, while the other combines with the two polar nuclei, forming a triploid cell that develops into a food storage tissue called the endosperm. Flowering plants are divided into two main groups, the monocots and eudicots, according to the number of cotyledons in the seedlings. Basal angiosperms belong to an older lineage than monocots and eudicots.


شاهد الفيديو: التوالد الجنسي عند النباتات الزهرية عند عاريات البدور. (كانون الثاني 2022).