SPERMATOFYTTER ELLER FANEROGAM: KJENNETEGN, KLASSIFISERING, EVOLUSJON - BIOLOGI - 2026

De espermatofitas eller blomsterplanter, også kjent som "frø planter" er et stort monophyletic avstamning av planter som hører til gruppen av lignofitas (treaktige planter), og som er klassifisert både angiospermer (blomsterplanter) som gymnospermer ( bartrær og lignende).

Spermatofytter danner en egen gruppe fra ligniofytter takket være det delte trekket ved frøutvikling, som er beskrevet i lærebøker som en "evolusjonær nyhet" for gruppen.

Fotografi av et epletre, en spermatofyttplante (Kilde: W. carter / CC0, via Wikimedia Commons)

Ordet "spermatophyte" betyr bokstavelig talt "planter med frø", som det kommer fra de greske ordene "sperma", som betyr frø, og "phyton", som betyr plante.

Spermatofytter er en av de viktigste organismene på jorden, ettersom både angiospermer og gymnospermer er to grupper som er ekstremt rik og avgjørende for at praktisk talt alle terrestriske økosystemer kan fungere.

Hvis du tenker raskt på det, er planter med frø sannsynligvis den mest kjente gruppen for folk flest, ikke bare fra et ernæringsmessig perspektiv (siden oljer, stivelse og proteiner er hentet fra frøene til mange planter), men også fra et landskapssynspunkt.

Spermatophytes er de gigantiske rødvedene i California, de store og løvrike trærne i Amazonas regnskog, liljer og roser, ris, havre, mais, hvete og bygg, blant tusenvis av andre.

Kjennetegn på spermatofytter

- Det viktigste kjennetegn ved spermatofytter eller fanerogam er produksjon av frø etter pollinering, det vil si som et produkt som er et resultat av fusjon av to kjønnsceller.

- Det er fotosyntetiske organismer, det vil si at de har kloroplaster som inneholder klorofyll, slik at de kan konvertere lysenergi fra solstrålene til brukbar kjemisk energi.

- Kroppen til disse grønnsakene er delt inn i rot, stilk og blader.

- Noen spermatofytter, angiospermer, produserer blomster og fra disse blomstene stammer fruktene, som er de som inneholder frøene.

- Gymnospermer produserer ikke blomster, men de har spesialiserte strukturer for å støtte frøene.

- De fleste spermatofytter har et velutviklet karvev, sammensatt av xylemvev og trakeider.

- De er vidt distribuert over biosfæren, så de okkuperer hundrevis av forskjellige naturtyper.

- De kan ha vev med sekundær vekst eller ikke.

habitat

Blomstrende planter (angiosperms) vokser i praktisk talt alle beboelige regioner på jorden (unntatt barskog), og kan til og med dominere noen vannlevende økosystemer. Derfor er de i stand til å bo:

- Ørkener

- Sletter

- Serranías

- Hav, hav og elver

På samme måte har gymnospermer, andre frøplanter, også stor plastisitet med hensyn til leveområdet de kan okkupere, selv om de er mer begrenset til land- og ikke-vannlevende miljøer.

Klassifisering og taksonomi

Frøplanter tilhører Spermatophyta-divisjonen. I denne divisjonen er breggene gruppert med frø "Pteridosperms", Gymnosperms og Angiosperms.

Frøbregner er en gruppe som hovedsakelig består av fossile planter, så spermatofytter anses ofte for å være Gymnospermer og Angiospermer.

gymnosperms

Kegler av en furu, en Gymnosperm (Kilde: Sridhar Rao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) via Wikimedia Commons)

Ordet "gymnosperm" betyr "planter med nakne frø" (gymnos, som betyr "nakne" og sædceller, som betyr "frø").

Avhengig av studien som blir analysert, er denne gruppen av planter en "ikke-naturlig" gruppe, siden medlemmene er av parafyletisk opprinnelse, noe som betyr at ikke alle har samme felles stamfar; eller det er en monofyletisk gruppe, bror til angiospermer.

- Medlemmene av gruppen møtes i denne divisjonen fordi de deler den felles egenskapen (apomorphy) for ikke å produsere blomster.

- I tillegg har disse plantene strukturer kjent som "kjegler", noen kvinnelige og en hann.

- Frøene er ikke innkapslet i veggen til en frukt etter befruktning.

- De har rullede blader, nåleformet og rikelig med voks.

Gymnospermer er delt inn i følgende linjer:

- Cycadophyta , mente avstamningen å være den mest basale

- Ginkgophyta

- Coniferophyta , bartrær

- Gnetophyta eller Gnetales, noen ganger klassifisert i gruppen av bartrær

angiosperms

Blomster av Tetradenia riparia, en angiosperm. Conrado / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Blomstrende planter er tvert imot en påvist monofyletisk gruppe, ansett som en søstergruppe til gymnospermer. De er den klart rikeste, mangfoldige og vellykkede gruppen av planter av alle, og består av mer enn 95% av alle plantearter som er i dag.

De er også et av de viktigste anleggene for det verdensøkonomiske systemet, siden de ikke bare utnyttes til produksjon av mat, men også til utvinning av forskjellige typer råstoff.

- Alle angiospermer har blomster, vanligvis bifile (begge kjønn i samme blomst).

- Frøene er innkapslet i en eggstokk, som utvikler seg til en frukt.

- De viser generelt dobbel befruktning.

Angiosperms utgjør en ekstremt rik og mangfoldig gruppe, hvis klassifisering er gjenstand for studier av mange spesialister på området, så det er noen avvik mellom en klassifisering og en annen. Imidlertid, blant de mest aksepterte er at denne gruppen inkluderer klaudene:

- Amborellales

eller Nymphaeales

- Austrobaileyales

- Magnolides

eller Laurales

eller Magnoliales

eller Canellales

o Piperales

o Monocotyledons

• Petrosavials
• Acorales
• Alismatales
• Asparagales
• dioscoreales
• liljeplanter
• pandanales

eller Commelinidos

• Arecales
• commelinales
• ingefærplanter
• Poales

eller Eudicotyledons

• buxales
• Trochodendrales
• ranunculales
• Proteals
• berberidopsidales
• Dillenials
• gunnerales
• Caryophyllales
• santalales
• saxifragales
• Rosides
• Vital
• crossosomatales
• storkenebbordenen
• Myrtales
• zygophyllales
• celastrales
• Cucurbitals
• fabales
• Fagales
• malpighiales
• Oxalidal
• Rosales
• hager
• korsblomstordenen
• Malvales
• Sapindales
• asteridae
• cornales
• ericales
• garryales
• gentianales
• lamiales
• søtvierordenen
• apiales
• aquifoliales
• Asterales
• dipsacales

Livssyklus og reproduksjon

Livssyklusen til spermatofytter er kjent som "sporisk", hvor sporofytten dominerer og frø blir produsert og gametofytten, i motsetning til andre grupper av planter, reduseres i eggstokken eller pollenkornet.

Alternasjoner av generasjoner

Fra dette er det forstått at alle planter med frø har veksling i generasjoner, en gametofytisk og en annen sporofytisk, men gametofytten utvikler seg først når plantene når voksen alder eller reproduktiv stadium.

Sporofyttene er de som bærer de spesialiserte strukturer der kvinnelige og mannlige gametofytter produseres. Mikrosporangia produserer pollenkorn (hann) og megasporangia produserer megasporene eller eggene (hunn).

I noen tilfeller finnes både megasporangium og mikrosporangium hos forskjellige individer eller strukturer (Gymnosperms), men generelt er de fleste planter i samme struktur kjent som en blomst (Angiosperms).

blomster

En blomst er en spesialisert struktur for reproduksjon og oppstår fra stilken som en "forlengelse" av plantens kropp.

Megasporangiumet i blomstene har en "beholder" (eggstokken) som fungerer i mottak av pollenkorn, som er produsert av mikrosporangium (fra samme blomst eller fra forskjellige blomster).

Eggene i eggstokken har alle nødvendige næringsstoffer for å støtte utviklingen av embryoet, frøet og frukten, en prosess som skjer etter pollinering og befruktning av eggløsningen med et pollenkorn.

Frøene som er produsert på denne måten kan spres på forskjellige måter, og når de spirer, danner de en ny sporofytt som kan gjenta livssyklusen.

Eksempler på spermatofyttarter

Spermatofytter er ekstremt forskjellige planter, med veldig forskjellige livssykluser, former, størrelser og levesett.

Til denne gruppen tilhører alle blomstrende planter som vi kjenner, praktisk talt alle plantene vi konsumerer for mat og de store og majestetiske trærne som utgjør skoger og jungler som støtter dyrenes liv.

- Eplet, typisk for høstsesongen i mange sesongland, tilhører Malus domestica- arten , det er en del av Magnoliophyta-divisjonen og Rosales-ordenen.

- Pinus mugo er en art av buskfuru som vokser i Alpene, og som noen forbindelser med slimløsende, antastmatiske og desinfiserende egenskaper trekkes ut fra.

- Brødet som mennesket konsumerer daglig er laget med mel produsert av frø av hvete, en art av angiosperm som tilhører slekten Triticum og som kalles Triticum aestivum .

Evolusjon av spermatofytter

Utviklingen av frøplanter er nært knyttet til utviklingen av to strukturer: frø og pollenkorn.

- Evolusjon av frø

Evolusjonen av frø er en prosess som skjedde i flere trinn, men den nøyaktige sekvensen av dem er ikke kjent, og det kan ha skjedd at to eller flere skjedde samtidig. Deretter presenteres “trinnene” i utviklingen av frø slik noen forfattere foreslår:

1-Heterosporia

Begrepet refererer til dannelsen av to typer haploide sporer (med halvparten av kromosombelastningen til planten som ga dem opprinnelse) inne i to forskjellige sporangia

- Megaspores: stort og lite i antall, produsert av meiose i en struktur kjent som megasporangium. Hver megaspore utvikler seg i den kvinnelige gametofytten, der archegonia finnes.

- Mikrosporer: de meiotiske produktene fra mikrosporangium. Mikrosporer har sin opprinnelse fra den mannlige gametofytten, der antheridien er funnet.

Det regnes som et av de essensielle "trinnene" under utviklingen av spermatofytter, fordi forfedres tilstand besto av homosporium, det vil si produksjon av bare en type sporer (like sporer).

2-Endosporia

I tillegg til dannelsen av to forskjellige typer sporer, utviklet spermatofyttene en annen tilstand kjent som endosporia, som består av den komplette utviklingen av den kvinnelige gametofytten inne i den opprinnelige veggen i sporen.

Forfedres tilstand er kjent som "exosporia" og har å gjøre med spiringen av sporen og dens vekst som en ekstern gametofytt.

3-reduksjon i antall megasporer

Frøplanter kjennetegnes ved å produsere en enkelt megaspore, et kjennetegn som antas å ha utviklet seg på to måter.

Opprinnelig måtte de ha skaffet seg muligheten til å redusere antall meiose-celler innenfor megasporangium til bare en; Det er viktig å merke seg at hver av disse cellene er kjent som en megasporocytt- eller megaspore-morcelle.

Etter meiose gir en enkelt diploid megasporocytt opphav til 4 haploide megasporer. Tre av disse megasporene "aborterer", og etterlater en funksjonell megaspore, som øker i størrelse, som er korrelert med økningen i størrelse og ernæringsressurser i megasporangium.

4-oppbevaring av megaspore

En av forfedres forhold eller kjennetegn ved spermatofytter er at megaspore frigjøres fra megasporangium, noe som endret seg i denne gruppen, siden i disse plantene holdes megaspore, når den først ble produsert, innenfor megasporangium.

Dette nye evolusjonære "oppkjøpet" ble i følge med en reduksjon i tykkelsen på megaspore celleveggen.

5-Evolusjon av integumentet

Mange forfattere anser dette for å være en av de siste hendelsene som skjedde under utviklingen av frøplanter. Det er "dekking" av megasporangium av et spesielt vev kalt integumentet, som omgir det nesten fullstendig, med uttrykk for den distale enden.

Integumentet vokser fra basen av megasporangium, som i mange tekster kan kalles nucela.

Fossile poster viser at integumentet først utviklet seg som to separate lober, men alle frøplanter som eksisterer i dag har et integument som består av en kontinuerlig dekking som omgir kjernen, bortsett fra mikropylen, som er den ekstreme distal.

Mikropylen er innfartsstedet for pollenkorn eller pollenrøret under befruktningen av megasporen, så den deltar aktivt i denne prosessen.

- Evolusjon av pollenkorn

Utviklingen av frø ble direkte ledsaget av utviklingen av pollenkorn, men hva er et pollenkorn?

Et pollenkorn er en umoden mannlig endosporisk gametofytt. Endosporiumet i disse strukturene utviklet seg på en lignende måte som det som skjedde i frøene, siden det innebar utvikling av den mannlige gametofytten innenfor veggene i sporen.

De er umodne fordi når de blir løslatt er de ennå ikke helt differensierte.

I motsetning til andre typer planter, og som diskutert ovenfor, er pollenkorn veldig forskjellig fra megasporer. Dette er ekstremt små mannlige gametofytter, som består av noen få celler.

Når det frigjøres fra mikrosporangium, må pollenkornene transporteres til mikropylen på eggløsningen for at befruktning skal finne sted. Bestemmelsen av pollinasjonen var anemofil (vindpollinering).

Når han er i kontakt med egget, fullfører den mannlige gametofytten sin utvikling ved å dele med mitose og differensiere. Fra dette vokser et eksosporisk pollenrør (utenfor sporen), som fungerer som et organ for absorpsjon av næringsstoffer rundt det sporofytiske vevet.

Pollenrøret

Alle frøplanter som eksisterer i dag, har mannlige gametofytter som er i stand til å danne et pollenrør kort tid etter å ha kommet i kontakt med vevet i megasporen (nucelaen). Dannelsen av pollenrøret er kjent som syphonogamy.

I tillegg til å fungere som et organ for absorpsjon av mat, fungerer pollensrøret i levering av sædceller til egget til egget.

referanser

1. Merriam-Webster. (Nd). Frøplanter. I Merriam-Webster.com ordbok. Hentet 7. april 2020, fra merriam-webster.com
2. Nabors, MW (2004). Introduksjon til botanikk (nr. 580 N117i). Pearson.
3. Simpson, MG (2019). Plantsystematikk. Akademisk presse.
4. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (2005). Biologi av planter. Macmillan.
5. Westoby, M., & Rice, B. (1982). Evolusjon av frøplanter og inkluderende egnethet til plantevev. Evolusjon, 36 (4), 713-724.