Angiospermų augalų charakteristikos ir tipai: išsamus ir atnaujintas vadovas

Įvadas į gaubtasėklius augalus

Gaubtasėkliai augalai, dar žinomi kaip žydintys augalai, sudaro didžiausią ir įvairiausią augalų karalystės grupę. Jų pagrindinė savybė yra žiedų ir vaisių – struktūrų, kurios apgaubia ir apsaugo jų sėklas, – auginimas. Šis dauginimosi mechanizmas suteikė jiems evoliucinius pranašumus, kurie leido kolonizuoti praktiškai visas sausumos ir vandens ekosistemas, pasiekiant platinimas y pritaikomumas precedento neturintis augalų istorijoje.

Terminas angiospermas kilęs iš graikų kalbos žodžių „angios“ (indas, dėžutė) ir „sperma“ (sėkla), reiškiančių vaisiuje apsaugotą sėklą, taip atskiriant jį nuo plikasėklių, kurių sėklos yra atviros. Šis struktūrinis naujovė kartu su apdulkinimo sistemos efektyvios ir fiziologinės adaptacijos lėmė formų, dydžių ir buveinių įvairovės sprogimą.

Šiandieniniame pasaulyje gaubtasėkliai sudaro daugiau nei 250.000 rūšis, atstovaujantys didžiausiai įvairovei tarp visų augalų ir gyvūnų grupių. Jie svyruoja nuo mažyčių, vos kelių milimetrų aukščio žolelių iki milžiniškų medžių, taip pat krūmų, vijoklinių ir vandens augalų, kurių kiekvienas yra savitai prisitaikęs prie savo aplinkos.

Be ekologinės svarbos, jie atlieka svarbų vaidmenį žmonių gyvenime, teikdami didžiąją dalį... Maistas, vaistai, statybinės medžiagos, tekstilės pluoštai ir kiti svarbūs ištekliai. Gaubtasėklių evoliucija sudarė sąlygas sudėtingų ir įvairių ekosistemų atsiradimui ir vystymuisi, transformuodama sausumos kraštovaizdžius ir sudarydama sąlygas įvairių gyvūnų ir augalų rūšių sambūviui.

Pagrindinės gaubtasėklių augalų savybės

The angiospermos augalai Jie pasižymi daugybe morfologinių, anatominių ir fiziologinių savybių, kurios juos skiria nuo kitų augalų grupių. Jų pagrindiniai išskirtiniai bruožai išsamiai aptariami toliau:

• gėlių gamybaGėlės yra sudėtingiausi augalų karalystės dauginimosi organai. Jose yra ir vyriškų (kuokelių), ir moteriškų (kilpinių) struktūrų, ir jos yra skirtos palengvinti apdulkinimą, dažnai pritraukiant gyvūnus apdulkintojus.
• Vaisių formavimasisPo apvaisinimo žiedo kiaušialąstė virsta vaisiu, kuris apgaubia ir apsaugo viduje esančias sėklas. Ši sistema leidžia geriau pasklisti ir apsaugoti sėklas brendimo metu ir iki sudygimo.
• Uždarytos sėklosSkirtingai nuo plikasėklių, gaubtasėkliai subrandina sėklas, kurios lieka uždengtos vaisiumi, kol išsisklaido. Sėklose yra gemalas ir daugeliu atvejų maistinių medžiagų atsargos, kurios palaiko pradinį naujo augalo vystymąsi.
• Gyvavimo ciklas su dvigubu apvaisinimuGaubtasėklių dauginimosi procesas apima dvigubą apvaisinimą, kuris būdingas tik šiai grupei. Šio proceso metu vienas spermatozoidas apvaisina kiaušinėlį ir susidaro zigota, o kitas spermatozoidas susilieja su kitais branduoliais ir susidaro zigota. endospermas, maistingas audinys, kuris maitins besivystantį embrioną.
• Ksilemo indaiBe tracheidų, gaubtasėklių vandenį praleidžiantis audinys (ksilemas) turi indus – vamzdines struktūras, kurios leidžia efektyviau ir greičiau transportuoti vandenį nei kitose augalų grupėse.
• Floemas su lydinčiomis ląstelėmisMaistines medžiagas praleidžiančiame audinyje (floemoje) sieto ląsteles lydi specializuotos ląstelės, kurios padeda transportuoti ir paskirstyti cukrų ir kitas organines medžiagas.
• Morfologinė ir fiziologinė įvairovėGaubtasėkliai gali būti įvairių gyvybės formų: žoliniai augalai, krūmai, medžiai, vijokliniai augalai, epifitai, vandens augalai, halofitai ir kt.; jų gyvenimo ciklai yra vienmečiai, dveji ar daugiamečiai.
• Specializuoti lapaiJų lapai gali būti labai įvairių formų ir dydžių, prisitaikę prie efektyvios fotosintezės, transpiracijos ir dujų mainų reguliavimo.

Angiospermų įvairovė ir klasifikacija

Gaubtasėklių įvairovė iš dalies priklauso nuo jų gebėjimo greitai evoliucionuoti ir prisitaikyti prie įvairios aplinkos. Yra keletas būdų, kaip klasifikuoti gaubtasėklius, tačiau šiuo metu plačiausiai priimtas būdas juos skirsto į Vienaskilčiai y dviskilčiai (arba eudikotų), pagrįstų anatominiais, morfologiniais ir embriono vystymosi skirtumais.

Vienaskilčiai:

• Jų sėkloje yra vienas embrioninis lapelis arba sėklaskiltis.
• Jo lapai paprastai turi lygiagrečias gyslas.
• Stieboje esančios kraujagyslės yra išsibarsčiusios.
• Gėlių dalys, padaugintos iš trijų (3, 6, 9…).
• Tipiniai pavyzdžiai: žolės, svogūnai, lelijos, orchidėjos, palmės, kukurūzai, kviečiai, ryžiai.

Dviskilčiai (Eudicotiledons):

• Jų sėkloje yra du sėklaskilčiai.
• Lapai su šakotu arba tinkliniu gyslojimu.
• Stiebų kraujagyslės, išsidėsčiusios žiedo pavidalu.
• Gėlių dalys po keturis arba penkis.
• Jie apima daugumą medžių, krūmų ir sodo augalų, tokių kaip rožės, ąžuolai, saulėgrąžos, pupelės, pomidorai ir kt.

Tačiau dabartiniai genetiniai tyrimai rodo, kad tradicinis skirtumas tarp vienaskilčių ir dviskilčių ne visada atspindi tikrąją filogeniją, todėl atpažįstami ir papildomi pogrupiai, tokie kaip baziniai gaubtasėkliai, magnolidai, eudicotai ir kt.

Angiospermų struktūra ir morfologija

Gaubtasėkliams būdinga sudėtinga anatominė ir morfologinė organizacija, optimizuota prisitaikyti, išgyventi ir daugintis skirtingose ​​aplinkose. Jų pagrindinės struktūros paaiškintos toliau:

Šaknų sistema

Šaknys Jie pritvirtina augalą prie dirvožemio, sugeria vandenį ir mineralines maistines medžiagas, o daugelyje rūšių taip pat atlieka kaupimo organų funkciją. Sužinokite daugiau apie vandens augalus ir jo adaptacijos.

Stiebas ir lapai

Stiebas Jis palaiko augalo antžemines dalis ir veikia kaip vandens, mineralų ir fotosintezės produktų transportavimo kelias. Jis gali būti diferencijuojamas į sumedėjusius kamienus, stiebus, šakniastiebius ir kt. Augalų klasifikacija padeda suprasti jų morfologinių darinių įvairovę.

Flor

La gėlė Tai būdingas gaubtasėklių dauginimosi organas, galintis būti organizuotas paprastai arba labai sudėtingai. Paprastai jį sudaro:

• Taurėlapis: išoriniai žali lapai, apsaugantys besivystantį žiedą (vaistinė, vadinama taurele).
• Žiedlapis: vidiniai lapai, dažnai spalvingi, kurie pritraukia apdulkintojus (rinkinys vadinamas vainikėliu).
• Kuokeliai: vyriški lytiniai organai.
• Karpelis arba piestelėMoteriškas lytinis organas, sudarytas iš stigmos, stiliaus ir kiaušidės.

Vaisiai ir sėklos

El vaisius Jis išsivysto po apvaisinimo ir padeda apsaugoti bei išsklaidyti sėklą. Vaisiai būna labai įvairūs: mėsingi (obuoliai, pomidorai, vyšnios), sausi (gilės, riešutai, ankštiniai augalai), atsiskleidžiantys (kurie sunokę suskyla) arba neatsiskleidžiantys (kurie nesuskyla). Žydintys lauko augalai Jie rodo vaisių svarbą reprodukcijai.

Gyvavimo ciklas ir dauginimasis

Gaubtasėklių dauginimosi ciklui būdinga kartų kaita: sporofitas (suaugęs augalas), kuris gamina sporas, ir redukuotas gametofitas (dauginimosi struktūros žiede). Po apdulkinimo, kurį gali atlikti vėjas, vanduo arba gyvūnai, įvyksta dvigubas apvaisinimas ir susidaro sėklos bei vaisiai. Sėkla sudygsta tinkamomis sąlygomis, pradėdama naują ciklą.

Detali gaubtasėklių klasifikacija

Dėl didžiulės gaubtasėklių įvairovės, be skirtumo tarp vienaskilčių ir dviskilčių augalų, reikia taikyti daug papildomų klasifikavimo kriterijų. Pagrindiniai tipai ir pogrupiai paaiškinti toliau:

Pagal stiebo konsistenciją

• Vudisaugalai su kietais, atkakliais stiebais (medžiai, krūmai, sumedėję vijokliai).
• Žolinė: augalai su minkštais, žaliais stiebais, nesumedėja (žolės, sodo gėlės, vaistažolės).

Pagal gyvavimo ciklo trukmę

• MetinisJie sudygsta, žydi ir žūsta per vieną augimo ciklą, paprastai vienerius metus.
• Kas dveji metaiJie užbaigia savo ciklą per dvejus metus; pirmaisiais metais jie išvysto vegetatyvinius organus, o antraisiais – žydi ir suduoda vaisių.
• Daugiamečiai augalaiJie gyvena ir žydi kelerius metus; gali būti žoliniai (su išlikusiais požeminiais organais) arba sumedėję (medžiai ir krūmai, kurie atnaujina savo lapus ir žiedus).

Pagal gėlės tipą

• Pilkapiai: piltuvo formos vainikėlis (petunijos, daturas).
• Bilabiatai: vainikėlis, padalintas į dvi lūpas (mėtinės, levandinės).
• Vamzdinis: vamzdelio formos vainikėlis (varpeliai, tabakai).
• Varpo formos: varpelio formos vainikėlis (varpeliai, hiacintai).

Be to, gėles galima klasifikuoti pagal žiedlapių išsidėstymą (dialipetiniai/polipetaliniai, jei žiedlapiai yra atskirti, arba gamopetaliniai/simpetaliniai, jei jie yra susilieję), vainiklapių skaičių ir simetriją (aktinomorfiniai, zigomorfiniai arba asimetriniai).

Ekologinė, ekonominė ir socialinė gaubtasėklių svarba

Centrinis gaubtasėklių vaidmuo planetoje yra neginčijamas. Šie augalai:

• Jie yra dietos pagrindas žmonių ir gyvūnų, teikiant grūdus, vaisius, daržoves, ankštinius augalus, šakniagumbius, aliejus, prieskonius ir kt.
• Jie gamina būtinas medžiagasmediena, tekstilės pluoštai (medvilnė, linas), popierius, biokuras, guma, dervos, eteriniai aliejai ir kt.
• Jie gamina vaistinius junginiusDaugelis natūralių vaistų, tokių kaip aspirinas ir chininas, yra gaunami iš gaubtasėklių.
• Jie reguliuoja ir palaiko ekosistemasyra mitybos grandinių pagrindas ir deguonies šaltiniai fotosintezės būdu.
• Jie prisideda prie apdulkinimo ir biologinę įvairovę per sąveiką su vabzdžiais, paukščiais ir kitais gyvūnais, sudarydami sąlygas genetiniams mainams ir ekologiniam stabilumui.

Sudėtingų žiedų evoliucija gaubtasėkliuose buvo labai svarbus gyvūnų, ypač apdulkinančių vabzdžių, įvairinimo variklis, su kuriais jie kartu evoliucionavo itin sudėtinguose, abipusiai naudinguose santykiuose.

Angiospermų ir gimnastikos skirtumai

Norint tyrinėti augalų karalystę, būtina suprasti skirtumus tarp gaubtasėklių ir gimnasėklių. Svarbiausi aspektai išsamiau aprašyti toliau:

• Sėklos ir vaisiaiGaubtasėkliai išaugina sėklas, apsaugotas vaisiaus viduje, o gimnasėkliai turi „plikas“ sėklas, atviras ant tokių darinių kaip kankorėžiai ar strobilai.
• Lytiniai organaiGaubtasėklių dauginimosi organai yra žiedai, o gimnasėklių – mažiau sudėtingos struktūros (strobilai arba kūgeliai).
• Dvigubas apvaisinimasTai procesas, būdingas tik gaubtasėkliams; gimnastikos augalai apvaisina tik vieną kartą.
• Kraujagyslių audiniaiNors abi grupės turi kanalus vandeniui ir maistinėms medžiagoms transportuoti, tik gaubtasėkliai, be tracheidų, ksileme turi ir kitų kraujagyslių, todėl jie yra efektyvesni transportavimo srityje.
• Įvairovė ir gausaGaubtasėkliai savo skaičiumi, įvairove ir paplitimu gerokai lenkia plikasėklius, kurie dažniausiai aptinkami vidutinio ir šalto klimato aplinkoje.

Angiospermų adaptacijos ir evoliucinė sėkmė

Angiospermų sėkmė priklauso nuo jų gebėjimo prisitaikyti ir tokių inovacijų atsiradimo kaip:

• Prabangios ir kvapnios gėlės, prisitaikę pritraukti gyvūnų apdulkintojus.
• Specializuoti vaisiai sėklų išplatinimui (gyvūnų, vėjo, vandens, mechaninio sprogimo ir kt.).
• Genetinis kintamumas aukštas, palankus kryžminiam apdulkinimui.
• Atsparumas nepalankioms sąlygoms per ramybės būsenos sėklų, daugiamečių požeminių struktūrų gamybą ir prisitaikymą prie sausros, druskingumo ir kitų ekstremalių sąlygų.
• Cheminės gynybos mechanizmai prieš žolėdžius ir patogenus.

Pagrindiniai gaubtasėklių augalų pavyzdžiai

Tarp didžiulės gaubtasėklių įvairovės, keletas simbolinių pavyzdžių:

• Vienaskilčiai: kviečiai, kukurūzai, ryžiai, orchidėjos, lelijos, palmės, bananas, agava.
• Dviskilčiai: ąžuolas, graikinis riešutas, obelis, vynmedis, saulėgrąža, pupelės, salotos, pomidoras, bulvė, rožė, ramunė.
• Vandens augalai: vandens lelijos, lotosai, vandens hiacintai.
• Mėsėdžiai augalai: veneros musėkautas, saulainės, ąsotenės.

Angiospermai yra visose biomose – nuo ​​atogrąžų miškų iki dykumų, tundrų, aukštumų, pelkių ir sūriųjų bei gėlavandenių aplinkų.

Bendra priežiūra ir gaubtasėklių naudojimas

Nors rūšių poreikiai skiriasi, kultivuojamiems gaubtasėkliams taikomi keli bendri priežiūros reikalavimai:

• Tręšimas ir apvaisinimas: Jo augimas priklauso nuo maistinių medžiagų, tokių kaip azotas, fosforas ir kalis, prieinamumo. Reguliarus tręšimas skatina žydėjimą ir bendrą gyvybingumą.
• Drėkinimas: Kiekį ir dažnumą reguliuokite pagal augalo rūšį ir klimatą. Vieniems reikia drėgno dirvožemio, o kitiems – sausros.
• Šviesa ir temperatūra: Dauguma klesti gerai apšviestoje aplinkoje, nors kai kurios pavėsį mėgstančios rūšys taip pat. Ideali temperatūra priklauso nuo rūšies, tačiau jautrioms rūšims reikėtų vengti ekstremalių temperatūrų.
• Kenkėjų ir ligų kontrolė: Kenkėjų, grybelių ir bakterijų stebėjimas ir savalaikis gydymas yra būtini norint išlaikyti sveikatą ir tinkamą vystymąsi.

Gaubtasėklių panaudojimas yra toks pat įvairus, kaip ir jų biologinė įvairovė: maistas, ornamentika, medicina, pramonė, klimatas ir kultūra.

Evoliucinė ir filogenetinė perspektyva

Gaubtasėklių evoliucija sukėlė revoliuciją sausumos floroje. Jų kilmė, kuri vis dar tiriama, remiantis kai kuriomis fosilijų ir molekulinėmis analizėmis, gali būti siejama su pavėsinga ir sutrikdyta aplinka. Vienalaikis naujų gėlių formų, specializuotų apdulkintojų ir plitimo strategijų atsiradimas lėmė... koevoliucija tarp augalų ir gyvūnų, sukurdamas labai sudėtingus šiuolaikinius kraštovaizdžius.

Pagrindiniai filogenetiniai kladai, šiuo metu atpažįstami gaubtasėkliuose, yra šie:

• Baziniai gaubtasėkliaiprimityvios evoliucinės linijos, tokios kaip Amborellales, Nymphaeales, Austrobaileyales.
• Magnolidai: magnolijos, laurai, cinamonai ir giminingos šeimos.
• Vienaskilčiai: žolės, orchidėjos, palmės, lelijos.
• Eudikotai: didžiausia grupė, kuriai priklauso dažniausiai žydintys augalai.

Naujos klasifikacijos yra pagrįstos molekuliniais ir anatominiais tyrimais ir yra atnaujinamos, kai atsiranda naujos informacijos apie DNR ir evoliucinius ryšius.

Angiospermų vaidmuo aplinkos pusiausvyroje

Gaubtasėkliai atlieka esminį vaidmenį reguliuojant vandens ciklą, formuojant derlingą dirvožemį, kaupiant anglį ir fotosintezės būdu gaminant deguonį. Jie sukuria buveines daugybei gyvūnų ir augalų rūšių, skatina biologinę įvairovę ir daro įtaką vietos ir pasaulio klimatui.

Gaubtasėklių rūšių nykimas kelia rimtą grėsmę ekosistemos stabilumui ir žmonių gerovei. Todėl jų įvairovės išsaugojimas yra prioritetas aplinkos apsaugai ir pasaulinio aprūpinimo maistu saugumui.

The angiospermos augalai Dėl neįtikėtino prisitaikymo, sudėtingų dauginimosi mechanizmų, efektyvaus vandens ir maistinių medžiagų transportavimo bei ryšių su apdulkinančiais ir platinančiais gyvūnais jie sudaro dominuojančią augalų karalystės grupę. Jų tyrimas ir išsaugojimas yra labai svarbūs norint suprasti gyvybės Žemėje istoriją, išlaikyti biologinę įvairovę ir užtikrinti gamtos išteklius, būtinus žmonijos ateičiai.