בעולם הצמחים, הקבוצה המושלמת והרב ביותר היא מחלקת האנגיוספרמים או הצמחים הפורחים. אלה כוללים את כל הצמחים המצוידים באיבר של רביית זרעים - פרח. בסך הכל, ישנם יותר מ-350 אלף מיני צמחים שונים על פני כדור הארץ, ומתוכם ¾ מהם שייכים לאנגיוספרמים. הם יכולים לגדול בקלות במים, במדבריות צחיחים ולכסות את אדמות הערבות בשטיח רב צבעוני. מאמר זה יסתכל על מחזור החיים של אנגיוספרים שהסתגלו בצורה מושלמת לתנאי סביבה שונים ומופצים מהקוטב הקרח הקפוא לאנטארקטיקה.
הגדרה
אנגיוספרמים או צמחים פורחים הם צמחים שאיבר רביית הזרע שלהם הוא פרח. אלה כוללים עשבי תיבול, פרחים, שיחים ועצים. פרחים מפתחים גמטות זכריות ונקבות.(תאי רבייה). זרעים ממוקמים בתוך השחלה, בפירות, ומכאן השם - אנגיוספרים. פרחים משתנים בצורה, גודל, מבנה וצבע. בחלק מהצמחים הם מואבקים על ידי הרוח, באחרים על ידי חרקים. גם עונת הגידול שונה אצל כולם - מכמה שבועות (לחולפת) ועד מאות שנים (לאלון). לכל האנגיוספרמים יש גבהים שונים. ישנם צמחים רבים בעלי גזעים זקופים, אך ישנם גבעולים זוחלים, זוחלים ומטפסים. מערכת השורשים והעלים מגוונים למדי. למרות ההבדל הזה, יש מחזור חיים מוגדר של אנגיוספרים. כל הצמחים מקובצים לפי המאפיינים האופייניים להם. הקריטריון העיקרי של הטקסונומיה הוא מידת הקשר בין צמחים. כל הצמחים הפורחים מחולקים לשתי מחלקות - דו-קוטביות וחד-צמיתות.
יש להם חשיבות רבה הן בטבע והן בחייו של הפרט. חלקם נאכלים על ידי בני אדם, בעוד שאחרים ניזונים לחיות בית ובר. חומרי גלם צמחיים משמשים בתעשיות שונות. צמחי נוי משמשים לגינון, צמחי עץ לבנייה, צמחי מרפא לרפואה מסורתית ועממית.
מחזור הפיתוח של אנגיוספירמים
יש חילופי דורות. מיוזיס מייצר נבגים, בעוד גמטות הן תוצאה של מיטוזה. גם אלה וגם אחרים נוצרים בפרח. לכן, זה נקרא איבר של רבייה מינית וא-מינית. בגרגרי אבקה (מיקרונבגים), גמטות זכריות נוצרות בכמויות גדולות, הנישאות על ידי חרקים או רוח אלסטיגמה.
תופעה זו מאפשרת לאנגיוספרמים להסתדר בלי זרעונים צפים. בכל שלבי ההתפתחות, גם העוברים וגם הזרעונים עם ביצים נמצאים תחת הגנה אמינה של רקמות ספרופיט. התוצאה היא כדאיות גבוהה של נציגי הפריחה של הצומח.
מבנה הפרחים
מחזור האנגיוספרם הוא חילופי דורות של גמטופיטים (מיניים) וספורופיטים (א-מיניים), המיוצגים על ידי צמח רגיל, המורכב מגזע, שורש, עלים ופרח.
הקורולה של עלי הכותרת של האחרון והגביעים הירוקים מהווים הגנה על החלק הנקבי של הפרח (פיסטיל) ועל החלק הזכרי (אבקנים). הפיסטיל כולל סטיגמה, סגנון ושחלה עם ביצה. האבקנים ניחנים ביכולת לייצר אבקה, שברגע שהם נמצאים בשחלה, מפרה את הביצית. כתוצאה מכך, נוצר זרע. הפרי שמגן על הזרע ומאפשר את התפשטותו מגיע מהשחלה.
תכונות של אנגיוספירמים
הבלעדיות של המפעלים האלה היא כדלקמן:
- הפריה כפולה. מזרע אחד, לאחר מגע עם הביצה, עולה זיגוטה. יתר על כן, נוצר ממנו עובר. מהשני, נוצר תא טריפלואידי, שמוביל לאחר מכן להתפתחות אנדוספרם המכיל חומרים מזינים.
- אבקה נכנסת בתחילה לסטיגמה של הפיסטיל ובהמשך לכניסת האבקה של הביצית. האחרון מוגן מפני נזק, שכן הוא סגור בחלל העמוד של השחלה.
- נוכחות של פרח מאפשרת להתרבות באמצעות זרעים.
- הגמטופיט הנקבי הוא שק העובר, בעוד שהגמטופיט הזכרי הוא גרגר האבקה. הם מתפתחים די מהר והם מפושטים מאוד, בניגוד לצמחים אחרים. מצד שני, הם נמצאים בהגנה מתמדת ותלויים בספורופיט.
- מחזור החיים של אנגיוספרים נשלט על ידי הספורופיט הדיפלואידי.
מגוון
מגוון צורות החיים והגדלים של האנגיוספרמים מכה את דמיונו של הפרט. לדוגמה, עשב וולף נחשב לנציג הקטן ביותר, הקוטר שלה הוא כמילימטר אחד. ומהצד השני - אקליפטוס ענק, המגיע לגובה של מאה מטר. לפיכך, בין הפורחים יש:
- herbs;
- שיחים;
- עצים;
- שיחים;
- lianas ואחרים.
שלושת הראשונים נחשבים העיקריים. שיחים ועצים הם רב שנתיים. מיני עצים מסוימים יכולים לחיות יותר מאלף שנים. ישנם צמחים חד-שנתיים רבים בין צמחים עשבוניים. במהלך עונת הגידול, הם עוברים את כל מחזור החיים של האנגיוספרמים. בקצרה, ניתן לתאר זאת באופן הבא:
- לגדול מזרעים.
- Blossom.
- לגדל זרעים.
- למות.
יש די הרבה מיני דשא רב-שנתיים ודו-שנתיים בטבע. במקרים בהם הם גדלים במקומות בהם החורף קר, חלק הקרקע הירוק מת במהלך העונה הקרה. עם זאת, פקעות או קני שורש נשארים באדמה, יש להם קצת רזרבהחומרים מזינים. באביב נוצר חלק ירוק חדש של הצמח. חשוב לזכור שצמחים דו-שנתיים נושאים פרי ופורחים רק בשנה השנייה, ואז הצמח מת. וצמחים רב שנתיים נהנים מהפריחה מדי שנה. הנה תוחלת חיים כל כך שונה של אנגיוספרים. בנוסף, בין הצמחים הפורחים ישנם ספרופיטים, טפילים וטפילים למחצה שאיבדו לחלוטין את יכולת הפוטוסינתזה.
הבדלים עיקריים ברפרודוקציה של אנגיוספירמים וגימנוספרמים
הבלעדיות של אנגיוספרים היא נוכחות של פרח שבו מופיעים ובקעים נבגים, היוצרים דור מיני נקבה וזכר עם גמטות, ומתבצעות גם האבקה, גינוגנזה והתפתחות זרעים. באנגיוספרמים, גמטופיטים, נוצרים זרעים בפסטילים ואבקנים, ולא בקונוסים, כמו בגימנוספרמים. באנגיוספרמים, הביציות נוצרות בתוך הפיתול, בניגוד לגימנוספרמים. הודות לכך, הם מוסתרים בבטחה ומוגנים מפני תנאי סביבה רעים. לאחר ההפריה נוצר זרע מהביצית, והפרי עולה מתחתית הדף. ההבדל הבא הוא הפריה כפולה של צמחים פורחים, כלומר, האנדוספרם נוצר בהם לאחר, ובג'מנוספרמים לפני ההפריה. בנוסף, פרתנוגנזה וגטטיבית מתרחשת רק באנגיוספרמים. לפיכך, מחזור החיים של אנגיוספרים שונה במקצת מזה של הגימנוספרמים של עולם הצמחים.
ההבדל בין רבייה מינית וצמחית
צמחים פורחים מאופיינים ברבייה מינית וצמחית כאחד. הראשון קשור לפרח, אזשכן הוא נחשב לאיבר רבייה. מהזיגוטה שנוצרה כתוצאה מהתמזגות גמטות, מתפתח לאחר מכן עובר של צמח חדש.
ועם שיטת הרבייה הווגטטיבית, נוצרים נציגים חדשים עקב התחדשות של עלים, זרעים, שורשים, כלומר איברים וגטטיביים.
Gymnosperms
כשהם מתרבים, מיני צמחים אלו מייצרים זרעים, לא נבגים. בנוסף, הם אינם יוצרים פירות, והזרעים שלהם אינם מוגנים וממוקמים על פני קשקשי החרוט. לגש, אורן, אשוח הם המקרים המפורסמים ביותר של ג'מנוספרמים. לרוב, מחטים (מחטים) במקום עלים. קבוצה גדולה מבין הגימנוספרמים הם עצי מחט, והם מיוצגים גם על ידי גפנים, עצים ושיחים. צמחי מרפא במחלקה לג'מנוספרמים נעדרים. כל הגימנוספרמים הם צמחי עד ירוקי עד עם תוחלת חיים ארוכה. זרעים מתפתחים מביציות, שיש להן חומרים מזינים בעור, זה נחשב ליתרון חשוב על פני צמחי נבגים.
מחזור ה-Gymnosperm
למחזור החיים של הגימנוספרמים והאנגיוספרמים יש כמה הבדלים. בראשון, הדור הא-מיני שולט, והגמטופיט מתפתח על הספורופיט. הבה נבחן ביתר פירוט את התפתחות הגימנוספרמים באמצעות הדוגמה של עץ ירוק עד (אורן). צמח בוגר הוא ספורופיט. נבגים מבשילים במה שנקרא sporangia הממוקם בקונוסים. יתר על כן, זכר ונקבה שונים בצבע: הראשון צהוב, והשני אדום בשנה הראשונה. בסופו של דברבאביב (במאי) ובתחילת חודש הקיץ הראשון נושרים נבגים זכריים מבתיהם ובעזרת הרוח עוברים לקונוסים מהסוג ההפוך. הנבגים הנקביים נובטים בתוך הספורנגיה, ויוצרים ניצן עם שני איברים. אצלם מתרחשת התפתחות הביצית, כלומר הצמיחה היא גמטופיט. הוא הדור החדש של האורן ובו בזמן האורגניזם האם לעובר העתידי. הגמטופיט הזכרי הוא האבקה שמייצר זרע.
בשנה הראשונה, הגמטות של שני המינים אינן בשלות, ולכן אין הפריה. קונוסים נקבים נסגרים לאחר האבקה, ומתפתחים בהם גמטות זכר ונקבה לאורך כל השנה. שנה לאחר מכן, ההפריה מתרחשת בקונוסים נקבים ירקרקים וחרוטים. התא הראשון של הספורופיט הוא הזיגוטה, שמתחלק ויוצר מתאי חדש עובר שיש לו שורש ויורה, כלומר, איברים צומחים. נוצרת סביבו קליפה ומופקדים חומרים מזינים. כך נוצר הזרע בקונוס הנקבה. בשנה השלישית הם משחימים ונפתחים. כתוצאה מכך, הזרעים נופלים לתוך האדמה ונובטים, מופיע ספורופיט אורן צעיר.
מסקנה
ידועים יותר מ-350 משפחות, כשלושה עשר אלף סוגים ויותר משלוש מאות אלף מינים של אנגיוספרים. האורגניזמים האוטוטרופיים הללו הם מרכיב חיוני במעטפת כדור הארץ.
צמחים פורחים שולטים בגימנוספרמים. הם מאפשרים את קיומו של עולם החי. הוכח שכמה קבוצות של בעלי חיים מקורם רק לאחרכדור הארץ התמלא באנגיוספרמים. זו אולי הקבוצה היחידה המיוצגת בקרב צמחים גבוהים יותר, שדגימותיהם הצליחו לשלוט מחדש בסביבה הימית, כלומר, יחד עם אצות, מינים שונים של צמחים פורחים חיים במים מלוחים.
