Department páfrány (polypodiophyta), agrár Journal
A páfrányok közül a legősibb csoportok magasabb rendű növények. Szerint a ritkaságok, ők csak a második Rhyniophyta és lycopsids és körülbelül egy geológiai kor horsetails. De míg Rhyniophyta régen kihaltak, és lycopsids és zsurló játszanak a modern növényzet igen szerény szerepet, páfrányok is tenyészik, van mintegy 10.000 faj. Bár most a növénytakaró a Föld, játszott valamivel kisebb szerepet, mint a múltban geológiai korszakok.
Összehasonlítva a mohák, páfrányok sokkal alkalmasabb a szárazföldi életmód: vannak nagy levelek, ezek járulékos gyökerek és fejlett vezető rendszer.
És mégis, a legváltozatosabb páfrányok megjegyezte árnyékos, nedves erdők, különösen a trópusi.
Között modern páfrányok domináló lágyszárú formák nagy levelei és éretlen szár. Woody formák találhatók csak a trópusokon, néhány példány eléri a 25 m magas.
Sporofiton a domináns fázis életciklusában páfrányok. Jellemzők ravnosporovyh Fern életciklus figyelembe vesszük a példa a Dryopteris hím (Dryopteris filix-tömeg).
Dryopteris férfi - acaulescent lágyszárú növény nagy levelei, amelyek úgynevezett vayami. Ellentétben a hagyományos levelek, felszínű levelek nőnek nincs alapja és a felső, mint a kelbimbó, és dolgozzon ki hosszú ideig. Két évvel ülnek a föld alatt, és csak a harmadik évben a felszínre jön nagyon sajátos fiatal ulitkovidno hengerelt levelek. A jövőben azok gyorsan egyenesbe, és vált a tipikus nagy levelű felszínű levelek.
A második felében a nyári alsó oldalán a levéllemez jelennek klaszterek sporangiumok nevű sori. A keresztmetszete SORUS láttam sok clavate spórát a lábszáron. Sporangí csatlakozik a placenta és a felső borított egyfajta védő ernyő-fátyol - induziumom.
Idővel, a sporangiumok egy diploid sporogén szövetet eredményeként meiotikus tetrád haploid spórákat képződnek. Képződhet sporangium fal egyrétegű, és egy vékony falú sejtek, csak annak Ridge egy sor sejtek szekretálnak erőteljes patkó megvastagodott falú - az úgynevezett gyűrű. Azonban, a Dryopteris hiányos gyűrű és az alsó részén kívül maradnak a gyűrű része - a szája sporangium. Ez volt az a kis hely a jövőben, és van törés a sporangiumban.
Ring egy olyan eszköz, amellyel történik repedés sporangium és spórák disszipáció. Amikor a szárítás a sejtek a gyűrűk létrehoz egy nagy nyomás, amely hajlamos arra, hogy egyenesbe gyűrűt. Előbb vagy utóbb, nem felállni és sporangiumban robban a szájban. Megszabadulva feszítőgyűrű kiegyenesített, majd hirtelen visszatér az eredeti helyzetbe, elöntve spórák, mint egy katapult.
Miután kedvező feltételek, mint például nedves talajban, a spórák kicsíráztak, és fejlődött egy kis (körülbelül 1 cm átmérőjű) szív-zöld vérlemezkék, az úgynevezett prothallia. Zarostok egyfajta páfrány gametofitonjuk.
Az alsó oldalán, amelyik fel van szerelve a talaj zarostok fejlesztésére számos rhizoids. Ezen kívül, itt van kialakítva számos nemi szervek: antheridia és archegonium.
Under lemez prothallia mindig felhalmozódik a nedvesség elpárolgását a talajban, így a out-of antheridium spermium általában könnyen úszni archegonium, behatolni és megtermékenyíteni egy tojást.
A kapott megtermékenyített zigóta diploid ad okot a fiatal sporofiton hogy miközben kapcsolatban marad prothallia részben táplálják a saját költségére. Azonban nagyon hamar zarostok meghal, és erősebb lett a fiatal sporofiton kezdődik függetlenül létezik.
Így a páfrányok legtisztább példa a növények, melyekben sporofiton és gametofitát meglévő szervezetek maguk csak egy rövid ideig, hogy összekapcsolják az életciklus.
Division nyitvatermőkből (toboztermők vagy Gymnospermae)
Seed növények nyitvatermők, és a virágzás, különbözik minden más képviselői a növény világot, hogy szaporodnak mag helyett útján spórák.
Mi az a mag, és milyen biológiai jelentősége?
Furcsának tűnhet, de az összes mag növények nyitvatermők, és a virágos növények ugyanakkor, növények - heterosporous. Ez azt jelenti, hogy a vitákat két különböző típusú - a mikrospórák (férfi spórák) és megaspory (női spórák). Az első okot ad egy hím gametofita, és a második - nő. Ebben a tekintetben, magvas növények nem különböznek azoktól heterosporous magnélküli növények Marsilius és Salvini. Ugyanakkor jelentős különbségek vannak közöttük.
Míg a folyamat a műtrágyázás minden magnélküli magasabbrendű növények lép fel a vízben, szaporodásuk magvú növényeket független az a víz. Ezzel a magvas növények képes reprodukálni szexuálisan, még a sivatagban, és még a esőtlen szezonban. Hogyan történik ez?
Míg a legtöbb magasabb rendű növények mag nélküli megaspory mentesül megasporangia, a magvas növények az egyetlen érett megaspory tartósan megmarad bezárjuk megasporangia és itt, belül megasporangia, a fejlesztés, a női gametofiton és megtermékenyítési folyamat.
Megasporangia a magvas növények körül egy speciális védőburkolat, az úgynevezett kültakaró. Megasporangia annak környező kültakaró nevű ovules. Ez tényleg a csíra a mag (a vese), ahonnan a mag fejlődik megtermékenyítés után. Mint már tudjuk, megaspory fejlesztés, valamint a fejlesztés a női gametofiton történik belül megasporangia, és ezen belül a pete. Belül pete megtermékenyítési folyamat és az az embrió fejlődése. Ez biztosítja a megtermékenyítés független a víz, az autonómiáját.
megasporangia + = pete kültakaró
A folyamat során a az embrió fejlődése a pete válik a vetőmag - alapegysége rendezése magvú növényeket. A legtöbb mag növények az átalakulás egy érett petesejt, készen arra, hogy csírázni a mag történik az anyanövény. De primitív növény ovules leeshet kialakulása előtt az embrió még mielőtt a trágyázás és a megtermékenyítés és az embrió fejlődése következik be a felszínen a talaj. Nyilvánvaló, hogy ezek a magok jelentik a fejlődés korábbi fokán a mag. De mégis, legyen szó akár az anya növény vagy a földön, az embrió alakul előbb vagy utóbb, és mindkét esetben a pete fordul vetőmag.
A primitív magvak, beleértve a magokat sagovnikovyh, jellemez, hogy nem egy nyugalmi időszak. A legtöbb mag növények jellemzi többé kevésbé hosszantartó pihenőidő. A pihenőidő nagy biológiai jelentősége van, mivel ez lehetővé teszi, hogy túlélje a kedvezőtlen évszakban, és hozzájárul egy távolabbi áttelepítés.
Belső megtermékenyítés, az embrió fejlődése belül a pete és az új, rendkívül hatékony települési egységet - vetőmag - a fő előnye a biológiai mag növények, amelyek lehetőséget adott nekik, hogy jobban alkalmazkodjanak a talajviszonyok, és elérni a magasabb fejlődési mint a páfrányok és más mag magasabb rendű növények.
Ha a szaporodás spórák minden alkalommal készített rengeteg közülük, általában több millió magot hogy szükség van egy viszonylag kis összeg. Ez érthető, hiszen mag sokkal megbízhatóbb egysége település, mint a vita. A mag már szerepel, és egy nagyon jó, megbízható csomagolás embrió - apró sporofiton a gerinc, csírarügy és az embrionális levelek - sziklevelek. Amennyiben úgy kell szabadítani a maghéj - tette könnyen gyökeret ereszt, és kezd önálló életet. Ezen túlmenően, a mag tartalmaz egy tápanyag és esszenciális enzimes készülék rendelkezésére. Ebben van valami homályosan hasonlítanak a gondoskodás utódok az állatvilágban.
Seed - ez valóban egy kis remekmű az evolúció.
Most célszerű menni a eredetének kérdése a pete. De először is, ismerkedés részletesebben szerkezetnek.
Ha figyelemmel kísérjük a fejlesztés a pete elejétől alapítása, könnyű észrevenni, hogy megasporangia (nucellusz) formájában fordul elő tuberkulózisbaciiusok, amely a kis merisztémasejt. Ez a kiemelkedés szerez kültakaró majd megjelenő formájában egy gyűrű alakú perem alapú nucellusz. De ingument nem teljesen benőtt nucellusz - az élek nyitva hagyta a tetején egy keskeny csatorna - micropyle (a görög -. Micros - kicsi, Pyle - kapu). Ezen a csatornán keresztül behatolni belsejében mikrospórafejlődés megtermékenyítés során. Pete csatlakozik a méhlepényből vetőmag száron. Az alsó végén a pete, ahol ingument megy a mag szára nevezik - pI (a görög pI -. Tubercle).
Eredeti ingumenta hosszú szembeszállt kielégítő magyarázat. Eredetileg feltételezték eredete ingumenta külső kehely (induziuma) páfrányok. De induzialnaya ingumenta hipotézis az eredetre már csak a történelmi jelentőségű. Sokkal valószínűbb az úgynevezett „Sinangialnaya hipotézis”. Eszerint a hipotézis szerint, által javasolt brit palaeobotanist Margarita Benson (1908), ez egy gyűrű ingument sterilizációt, kondenzált és olvasztott össze sporangiumok körülvevő központi működését megasporangia és micropyle megfelel a közötti kezdeti rést a tetejét a sporangiumok. Más szóval, a pete valójában sinangiem (akkumuláció sporangium), amelyben az összes, de az egyik sporangiumok sterilizált és kialakított fedél (ingument) egyetlen termékeny (azaz gyümölcstermő) sporangiumban.
Jó visszaigazolás sinangialnoy hipotézisek primitív ovules kipusztult vetőmag páfrányok. Ezek ovules volt szegmentált, betörtek szegmensek ingumentom. Minden részvény megfelel egy steril spórát.
Érdekes azonban, hogy a primitív szegmentált ingumenty ismert nem csak kipusztult Paleozoic nyitvatermők, hanem az élő Cycads.
Mindezek a tények azt mutatják, hogy a pete van, lényegében a módosított és erősen specializált sinangy. Ennek ellenére, a pete tekinthető, mint egy nagyon nagy tumor fejlődése.
A mikro- és megasporophylls nyitvatermők. strobila
Mint már tudjuk, a nyitvatermők, mint minden mag növények, amelyek heterosporous. A mikrospórák vannak kialakítva azok microsporangiums és megaspory - a megasporangia (nucellusz) magkezdeményeket.
Microsporangia kialakulhat microsporophylls és ovules - a megasporophylls. A mikro- és megasporophylls nyitvatermők eltérő megjelenése, mérete és szerkezete.
A legősibb és primitív csoport nyitvatermők - a vetőmag páfrányok - microsporophylls és megasporophylls ült lazán közönséges hosszú hajtások. Minden más nyitvatermők azokat gyűjtik egy többé vagy kevésbé kompakt strobila.
Strobila lehet biszexuális, mint néhány benetitov. Azonban a legtöbb nyitvatermők strobila egynemű, azaz vagy kizárólag az alábbiak microsporophylls, vagy csak megasporophylls.
Strobila amely csak microsporophylls hívják férfi strobilus vagy microstrobiles. Strobila áll megasporophylls nevezzük női strobili vagy megastrobilov.
Szerkezet strobili a nyitvatermők jellemző rendkívül változatos. A legtöbb esetben még mindig primitív tollas nem teljesen elvesztették lemez-szerű megjelenése és hasonlóság sporophylls vetőmag páfrányok. Ilyen például, cirrus strobila modern fajta cycad (Cycas). De a túlnyomó többsége nyitvatermők strobila elérni egy nagyon magas szintű specializáció (különösen megastrobily tűlevelűek).
Az életciklus nyitvatermők
Jellemzői életciklusának nyitvatermők, figyelembe vesszük a példát erdeifenyő (Pinus sylvestris).
Pine - egy nagy fa szaporított vetőmagot. Mint ismeretes, a magokat a fenyő és más tűlevelűek vannak kialakítva a kúpok. Ezek a dudorok a nő strobili.
Kevésbé ismert az úgynevezett férfi kúp (strobila), amelyben a pollen megérik. Úgy tűnik, a nyár elején, és van egy nagyon rövid idő alatt.
A szerkezet a hím strobilus. Mikrosporogenezist és microgametogenesis
A hosszmetszete a férfi kúp tengelyéhez szabadul jól, amelyhez kapcsolódnak microsporophylls. Az alap minden egyes rés van elrendezve két nagy sporangium (pollen zsák). Nests töltött microsporangia archesporial ruhával.
mikrosporogenezis eljárás abból áll, hogy a sejteket osztva archesporial szöveti meiózis, kialakulását eredményezi tetrádja haploid mikrospórák.
Mindegyik mikrospóra (pollenszemek) két rétegben: egy belső, vékony - INTINI és egy külső, kemény és tartós - exine. A jellemző mikrospórák tűlevelűek az úgynevezett légzsákok, amelyek fokozzák az aerodinamikai adottságok pollen, hogy terjed a szél.
Haploid mikrospóra nucleus osztódni kezd mitózisával szokásosnál. Ennek eredményeként a két egymást követő mitotikus osztódás képződött négy sejtek, két prothallial, és anteridialnaya sifonogennaya.
Prothallial (görög protallium -. Zarostok) sejtek nyoma a vegetatív prothallia szervezetben. Ezek a sejtek léteznek nagyon rövid idő alatt, és hamarosan elpusztul.
Tól sifonogennoy (görög szifon -. Tubus) növekvő sejteket pollencsövet. Minden további változások történnek anteridialnoy cellában. Meg van osztva még egyszer, és ennek eredményeként a szétválás, vannak őssejt és a sejt spermagennaya. Kijelölése lábak sejtek nem világos, de amikor osztva spermagennoy termelt sejtek két hím gaméták - spermium. Ebben a folyamatban microgametogenesis véget ér.
A szerkezet a női stroboszkóp. Megasporogenesis és megagametogenez
Több ismerős női kúp (stroboszkóp), és a tengelye, amely hordozza a mérleg két típusa van: hártyás kiterjedő mérleg, a axils amelyek fejlesztése nagy gyümölcstermő vagy mag mérleg. Alján a vetőmag skálák elhelyezett két pete.
Mindkét folyamat: megasporogenesis és megagametogenez fordul elő a pete.
megasporogenesis folyamat szervezésében nagyon egyszerű: a nucellusz áll egymástól archespore sejt, ami lesz a szülő sejt megaspórák. Ennek eredményeként a csökkenés részlege kialakult sejtek tetralógia megaspórák, amelyből három gyorsan elpusztulnak, és hajtott egyetlen megmaradt megaspory.
Haploid megaspory nő női gametofiton, ami végül felveszi szinte a teljes mennyiség a sperma. A funkcionális szerepe a női gametofiton tápláló magszövetben - endosperma. Hangsúlyozni kell, hogy az endospermium nyitvatermők egy haploid szövet, ellentétben a triploid endospermium a virágos növények.
A felső pólus mikropilyarnom gametofitát termel két tipikus archegonium. A has mindegyikük egy nagy tojás. Miután alkotó női gametofiton petesejtek megtermékenyítés.
Megtermékenyítés történik belül a pete, a hímivarsejtek a pollentömlő behatolni archegonia és egy olvasztott a petesejt. A második pár ivarsejtek általában nem ad zigóta. Ez a típus az úgynevezett megtermékenyítés sifonogamiey.
Tól zigóta fejlődik idővel a mag embrió. Az embrionális fejlődés - egy nagyon összetett folyamat, a részleteket, amelyek arra fogunk koncentrálni, nagyon felületesen, mint a téma egy külön tudományág - Fejlődésbiológiai Intézet, megtudhatja később.
Amikor elosztjuk a zigóta képződik két sejt: bazális és a terminál. Kapcsa sejt fejlődik úgynevezett szuszpenziók, és a bazális - embrió.
A szerkezet a érett mag
A szerkezet a érett mag nyitvatermők legkényelmesebb, hogy megvizsgálja a példa az úgynevezett „anya” Cédrusolaj. A nevét az anya teljesen megfelelő, szigorúan tudományos értelemben, hiszen - egy bizonyos fajta gyümölcs, és a gyümölcsök képződnek csak zárvatermők. Helyesebb, hogy hívja ezt a struktúrát a mag.
Érett szibériai fenyő vetőmag egy szilárd burkolatot, egy úgynevezett héj. Ezek megfelelnek a külső rétegek a kültakaró. A héj található aranybarna plenochka, amely természeténél fogva egy belső morfológiai kültakaró.
vetőmag kernel főleg endospermium. Csúcsán végén a mag fekete pont - gyógyult micropyle. Körülbelül ez a fekete pont kerül egy kis bézs fodor - ez minden marad a pete nucellusz.
Ha óvatosan vágja povdol vetőmag, a mag lehet kimutatni a csatornában, ahol az embrió található. Az embrió kapcsolódik a szuszpenzióhoz, és áll az embrionális gyökér, hipokotil - hipokotil és sziklevél sok - embrionális leveleket.