V rostlinném světě je nejdokonalejší a nejpočetnější skupinou oddělení krytosemenných neboli kvetoucích rostlin. Patří sem všechny rostliny, které jsou vybaveny orgánem rozmnožování semen – květem. Celkem je na planetě více než 350 tisíc různých rostlinných druhů, z nichž ¾ patří krytosemenným rostlinám. Mohou snadno růst ve vodě, vyprahlých pouštích a pokrýt země stepí vícebarevným kobercem. Tento článek se podívá na životní cyklus krytosemenných rostlin, které se dokonale přizpůsobily různým podmínkám prostředí a jsou distribuovány od ledové Arktidy po Antarktidu.
Definice
Angiospermy neboli kvetoucí rostliny jsou rostliny, jejichž semenným reprodukčním orgánem je květina. Patří sem byliny, květiny, keře a stromy. Z květů se vyvíjejí samčí a samičí gamety.(reprodukční buňky). Semena se nacházejí uvnitř vaječníku, v plodech, odtud název - krytosemenné rostliny. Květy se liší tvarem, velikostí, strukturou a barvou. U některých rostlin je opyluje vítr, u jiných hmyz. Vegetační období je také pro každého jiné – od několika týdnů (u efemér) až po stovky let (u dubu). Všechny krytosemenné rostliny mají různé výšky. Existuje mnoho rostlin se vzpřímenými kmeny, ale existují plíživé, plazivé a popínavé stonky. Kořenový systém a listy jsou velmi rozmanité. Navzdory tomuto rozdílu existuje určitý životní cyklus krytosemenných rostlin. Všechny rostliny jsou seskupeny podle jejich charakteristických znaků. Hlavním kritériem taxonomie je stupeň vztahu mezi rostlinami. Všechny kvetoucí rostliny jsou rozděleny do dvou tříd - dvouděložné a jednoděložné.
Mají velký význam jak v přírodě, tak v životě jednotlivce. Některé z nich jedí lidé, jiné jsou krmeny domácími a divokými zvířaty. Rostlinné suroviny se používají v různých průmyslových odvětvích. Okrasné rostliny se používají pro terénní úpravy, dřeviny pro stavebnictví, léčivé rostliny pro tradiční a lidové léčitelství.
Vývojový cyklus krytosemenných rostlin
Dochází ke změně generací. Meióza produkuje spory, zatímco gamety jsou výsledkem mitózy. Ty i ostatní se tvoří v květu. Proto se nazývá orgánem pohlavního a nepohlavního rozmnožování. V pylových zrnech (mikrosporách) se ve velkém množství tvoří samčí gamety, které jsou přenášeny hmyzem nebo větrem dostigma.
Tento jev umožňuje krytosemenným rostlinám obejít se bez plovoucích spermií. Ve všech fázích vývoje jsou jak embrya, tak spermie s vajíčky pod spolehlivou ochranou saprofytních tkání. Výsledkem je vysoká životaschopnost kvetoucích zástupců flóry.
Struktura květin
Cyklus krytosemenných rostlin je střídání generací gametofytu (pohlavního) a sporofytu (asexuálního), který je reprezentován obyčejnou rostlinou skládající se ze stonku, kořene, listů a květu.
Koruna okvětních lístků a zelené sepaly jsou ochranou pro samičí část květu (pestik) a samčí část (tyčinky). Pestík obsahuje stigma, styl a vaječník s vajíčkem. Tyčinky jsou obdařeny schopností produkovat pyl, který, jakmile se dostane do vaječníku, oplodní vajíčko. V důsledku toho se vytvoří semeno. Ovoce, které chrání semeno a umožňuje jeho šíření, pochází z vaječníku.
Vlastnosti krytosemenných rostlin
Exkluzivita těchto rostlin je následující:
- Dvojité oplodnění. Z jednoho semínka po kontaktu s vajíčkem vznikne zygota. Dále se z něj vytvoří embryo. Z druhé se vytvoří triploidní buňka, která následně vede k vývoji endospermu obsahujícího živiny.
- Pyl zpočátku vstupuje do stigmatu pestíku a dále do pylového vstupu vajíčka. Ten je chráněn před poškozením, protože je uzavřen v pestíkové dutině vaječníku.
- Přítomnost květu umožňuje rozmnožování semeny.
- Samičí gametofyt je embryonální vak, zatímco samčí gametofyt je pylové zrno. Vyvíjejí se poměrně rychle a na rozdíl od jiných rostlin jsou značně zjednodušené. Na druhou stranu jsou pod neustálou ochranou a závisí na sporofytu.
- Životnímu cyklu krytosemenných rostlin dominuje diploidní sporofyt.
Rozmanitost
Rozmanitost životních forem a velikostí krytosemenných rostlin zasáhne představivost jednotlivce. Například okřehek Wolffian je považován za nejmenšího zástupce, jeho průměr je asi jeden milimetr. A na druhé straně - obří eukalyptus, dosahující výšky sta metrů. Mezi kvetoucími jsou tedy:
- bylinky;
- keře;
- stromy;
- keře;
- lianas a další.
První tři jsou považovány za hlavní. Keře a stromy jsou vytrvalé. Některé druhy stromů mohou žít více než tisíc let. Mezi bylinnými rostlinami je mnoho letniček. Během vegetačního období procházejí celým životním cyklem krytosemenných rostlin. Stručně to lze popsat takto:
- Vypěstujte ze semen.
- Blossom.
- Pěstujte semena.
- Zemřít.
V přírodě existuje poměrně hodně druhů vytrvalých a dvouletých trav. V případech, kdy rostou na místech, kde jsou zimy chladné, zelená přízemní část během chladného období odumírá. Hlízy nebo oddenky však zůstávají v zemi a mají určitou rezervuživin. Na jaře se tvoří nová zelená část rostliny. Je důležité si uvědomit, že dvouleté rostliny plodí a kvetou až ve druhém roce a poté rostlina odumírá. A trvalky potěší květem každý rok. Tady je taková jiná délka života krytosemenných rostlin. Kromě toho jsou mezi kvetoucími rostlinami saprofyti, paraziti a poloparaziti, kteří zcela ztratili schopnost fotosyntézy.
Hlavní rozdíly v rozmnožování krytosemenných a nahosemenných
Výlučností krytosemenných rostlin je přítomnost květu, ve kterém se objevují a líhnou výtrusy, tvořící samičí a samčí pohlavní generaci s gametami a také se provádí opylování, gynogeneze a vývoj semen. U krytosemenných rostlin, gametofytů, se semena tvoří v pestících a tyčinkách, nikoli v šiškách, jako u nahosemenných rostlin. U krytosemenných rostlin se vajíčka na rozdíl od nahosemenných tvoří uvnitř pestíku. Díky tomu jsou bezpečně ukryty a chráněny před špatnými podmínkami prostředí. Po oplodnění se z vajíčka vytvoří semeno a ze spodní části pestíku vzniká plod. Dalším rozdílem je dvojí oplodnění kvetoucích rostlin, tj. endosperm se u nich tvoří po a u nahosemenných před oplodněním. Navíc k vegetativní partenogenezi dochází pouze u krytosemenných rostlin. Životní cyklus krytosemenných rostlin je tedy poněkud odlišný od cyklu nahosemenných rostlin ve světě rostlin.
Rozdíl mezi sexuální a vegetativní reprodukcí
Kvetoucí rostliny se vyznačují pohlavním i vegetativním rozmnožováním. První souvisí s květinou, takprotože je považován za reprodukční orgán. Ze zygoty vzniklé fúzí gamet se následně vyvine embryo nové rostliny.
A při vegetativním způsobu rozmnožování se díky regeneraci listů, výhonků, kořenů, tedy vegetativních orgánů, tvoří noví zástupci.
Gymnospermy
Když se tyto druhy rostlin rozmnožují, produkují semena, nikoli spory. Kromě toho netvoří plody a jejich semena nejsou chráněna a nacházejí se na povrchu šupin šišek. Modřín, borovice, smrk jsou nejznámější příklady nahosemenných rostlin. Z velké části jehličí (jehličí) místo listů. Velkou skupinu mezi nahosemennými rostlinami tvoří jehličnany, zastoupeny jsou i liány, stromy a keře. Byliny v oddělení nahosemenných chybí. Všechny nahosemenné rostliny jsou stálezelené trvalky s dlouhou životností. Semena se vyvíjejí z vajíček, které mají živiny ve slupce, což je považováno za důležitou výhodu oproti výtrusným rostlinám.
Gymnospermální cyklus
Životní cyklus nahosemenných a krytosemenných má určité rozdíly. V prvním případě dominuje asexuální generace a gametofyt se vyvíjí na sporofytu. Podívejme se podrobněji na vývoj nahosemenných rostlin na příkladu stálezeleného stromu (borovice). Dospělá rostlina je sporofyt. Výtrusy dozrávají v tzv. výtrusnicích umístěných v šiškách. Kromě toho se samec a samice liší barvou: první je žlutá a druhá je v prvním roce červená. Na koncina jaře (v květnu) a počátkem prvního letního měsíce vypadnou samčí výtrusy z domů a za pomoci větru se přesouvají do šišek opačného druhu. Samičí výtrusy klíčí uvnitř sporangia a tvoří pupen se dvěma orgány. Právě v nich probíhá vývoj vajíčka, to znamená, že růst je gametofyt. Je novou generací borovice a zároveň mateřským organismem pro budoucí embryo. Samčí gametofyt je pyl, který produkuje spermie.
V prvním roce jsou gamety obou pohlaví nezralé, takže nedochází k oplodnění. Samičí šištice se po opylení uzavírají a samčí a samičí gamety se v nich vyvíjejí po celý rok. O rok později dochází k oplození u samičích nazelenalých a lignifikovaných šišek. První buňkou sporofytu je zygota, která se dělí a tvoří z nových buněk embryo, které má kořen a výhonek, tedy vegetativní orgány. Vytvoří se kolem něj skořápka a ukládají se živiny. Takto se tvoří semeno v samičí šištičce. Ve třetím roce hnědnou a otevírají se. Výsledkem je, že semena spadnou do půdy a vyklíčí, objeví se mladý sporofyt borovice.
Závěr
Je známo více než 350 čeledí, asi třináct tisíc rodů a více než tři sta tisíc druhů krytosemenných rostlin. Tyto autotrofní organismy jsou nezbytnou součástí zemského obalu.
Nahosemenným rostlinám dominují kvetoucí rostliny. Umožňují existenci světa zvířat. Bylo prokázáno, že některé skupiny zvířat vznikly až poZemě byla plná krytosemenných rostlin. Toto je snad jediná skupina zastoupená mezi vyššími rostlinami, jejichž exempláře dokázaly znovu ovládnout mořské prostředí, tj. spolu s řasami žijí ve slané vodě různé druhy kvetoucích rostlin.
