Das Spermatophyten oder Phanerogame, auch als "Samenpflanzen" bekannt, sind eine große monophyletische Linie von Pflanzen, die zur Gruppe der Lignofitas (Holzpflanzen) gehören und in denen sowohl Angiospermen (Blütenpflanzen) als auch Gymnospermen (Nadelbäume und ähnliches) vorkommen..
Spermatophyten bilden dank der gemeinsamen Eigenschaft der Samenentwicklung, die in Lehrbüchern als "evolutionäre Neuheit" für die Gruppe beschrieben wird, eine von Lignophyten getrennte Gruppe..
Das Wort "Spermatophyt" bedeutet wörtlich "Pflanzen mit Samen", wie es aus den griechischen Wörtern "sperma ", was bedeutet, Samen, und "Anpassen", Was bedeutet Pflanze?.
Spermatophyten sind einer der wichtigsten Organismen auf der Erde, da sowohl Angiospermen als auch Gymnospermen zwei äußerst häufig vorkommende Gruppen sind, die für das Funktionieren praktisch aller terrestrischen Ökosysteme wesentlich sind..
Wenn Sie schnell denken, sind Pflanzen mit Samen für die meisten Menschen wahrscheinlich die bekannteste Gruppe, nicht nur aus ernährungsphysiologischer Sicht (da Öle, Stärken und Proteine aus den Samen vieler Pflanzen gewonnen werden), sondern auch aus landschaftlicher Sicht.
Die riesigen Redwoods von Kalifornien, die großen und grünen Bäume des Amazonas-Regenwaldes, Lilien und Rosen, Reis, Hafer, Mais, Weizen und Gerste sind unter Tausenden von Spermatophyten..
Artikelverzeichnis
- Das Hauptmerkmal von Spermatophyten oder Phanerogamen ist die Produktion von Samen nach der Bestäubung, dh als Produkt, das aus der Fusion zweier Geschlechtszellen resultiert.
- Sie sind photosynthetische Organismen, dh sie haben Chloroplasten, die Chlorophyll enthalten, so dass sie Lichtenergie aus den Sonnenstrahlen in nutzbare chemische Energie umwandeln können.
- Der Körper dieses Gemüses ist in Wurzeln, Stängel und Blätter unterteilt.
- Einige Spermatophyten, die Angiospermen, produzieren Blüten und aus diesen Blüten entstehen die Früchte, die die Samen enthalten.
- Gymnospermen produzieren keine Blumen, sondern haben spezielle Strukturen, um die Samen zu stützen..
- Die meisten Spermatophyten haben gut entwickeltes Gefäßgewebe, das aus Xylemgewebe und Tracheiden besteht..
- Sie sind weit über die Biosphäre verteilt und besetzen somit Hunderte verschiedener Lebensräume.
- Sie können sekundäres Wachstumsgewebe haben oder nicht.
Blütenpflanzen (Angiospermen) wachsen in praktisch jeder bewohnbaren Region der Erde (außer Nadelwäldern) und können sogar einige aquatische Ökosysteme dominieren. Daher können sie wohnen:
- Wüsten
- Ebenen
- Bergige Landschaften
- Ozeane, Meere und Flüsse
In ähnlicher Weise weisen Gymnospermen, andere Pflanzen mit Samen, eine große Plastizität in Bezug auf den Lebensraum auf, den sie einnehmen können, obwohl sie eher auf terrestrische und nicht aquatische Umgebungen beschränkt sind..
Samenpflanzen gehören zur Division Spermatophyta. In dieser Abteilung sind die Farne mit den Samen "Pteridosperms", den Gymnosperms und den Angiosperms zusammengefasst.
Samenfarne sind eine Gruppe, die hauptsächlich aus fossilen Pflanzen besteht. Daher werden Spermatophyten häufig als Gymnospermen und Angiospermen angesehen..
Das Wort "Gymnosperm" bedeutet "Pflanzen mit bloßen Samen" (Turnhallen, was bedeutet "nackt" und Sperma, was "Samen" bedeutet).
Abhängig von der analysierten Studie handelt es sich bei dieser Pflanzengruppe um eine "nicht natürliche" Gruppe, da ihre Mitglieder paraphyletischen Ursprungs sind, was bedeutet, dass nicht alle denselben gemeinsamen Vorfahren haben. oder es ist eine monophyletische Gruppe, Bruder von Angiospermen.
- Die Mitglieder der Gruppe treffen sich in dieser Abteilung, weil sie das gemeinsame Merkmal (Apomorphie) teilen, keine Blumen zu produzieren.
- Zusätzlich haben diese Pflanzen Strukturen, die als "Zapfen" bekannt sind, einige weibliche und andere männliche..
- Die Samen werden nach der Befruchtung nicht in die Wand einer Frucht eingekapselt.
- Sie haben gerollte, nadelförmige Blätter, die reich an Wachsen sind..
Gymnospermen sind in folgende Abstammungslinien unterteilt:
- Cycadophyta, Die Abstammungslinie galt als die grundlegendste
- Ginkgophyta
- Coniferophyta, Nadelbäume
- Gnetophyta o Gnetales, manchmal in die Gruppe der Nadelbäume eingeteilt
Blütenpflanzen sind im Gegenteil eine nachgewiesene monophyletische Gruppe, die als Schwestergruppe der Gymnospermen gilt. Sie sind mit Abstand die am häufigsten vorkommende, vielfältigste und erfolgreichste Pflanzengruppe von allen und machen mehr als 95% aller heute lebenden Pflanzenarten aus..
Sie sind auch eine der wichtigsten Pflanzen für das Weltwirtschaftssystem, da sie nicht nur zur Herstellung von Lebensmitteln, sondern auch zur Gewinnung verschiedener Arten von Rohstoffen genutzt werden..
- Alle Angiospermen haben Blüten, normalerweise bisexuell (beide Geschlechter auf derselben Blume).
- Seine Samen sind in einem Eierstock eingekapselt, der sich zu einer Frucht entwickelt.
- Sie weisen im Allgemeinen eine doppelte Befruchtung auf.
Angiospermen bilden eine äußerst häufig vorkommende und vielfältige Gruppe, deren Klassifizierung Gegenstand der Untersuchung vieler Fachleute auf diesem Gebiet ist, so dass es einige Diskrepanzen zwischen einer Klassifizierung und einer anderen gibt. Zu den am meisten akzeptierten gehört jedoch, dass diese Gruppe die folgenden Klassen umfasst:
- Amborellales
oder Nymphaeales
- Austrobaileyales
- Magnoliden
oder Laurales
oder Magnoliales
oder Canellales
o Piperales
oder Monocots
oder Commelinidos
oder Eudikotyledonen
Der Lebenszyklus von Spermatophyten ist als "Spore" bekannt, bei der der Sporophyt überwiegt und Samen produziert werden und der Gametophyt im Gegensatz zu anderen Pflanzengruppen innerhalb der Eizelle oder des Pollenkorns reduziert ist.
Daraus ergibt sich, dass alle Pflanzen mit Samen einen Generationswechsel aufweisen, einen gametophytischen und einen sporophytischen, aber der Gametophyt entwickelt sich erst, wenn die Pflanzen das Erwachsenenalter oder das Fortpflanzungsstadium erreichen..
Die Sporophyten sind diejenigen, die die speziellen Strukturen tragen, in denen die weiblichen und männlichen Gametophyten produziert werden. Mikrosporangien produzieren Pollenkörner (männlich) und Megasporangien produzieren Megasporen oder Eizellen (weiblich).
In einigen Fällen kommen sowohl das Megasporangium als auch das Mikrosporangium in verschiedenen Individuen oder Strukturen (Gymnospermen) vor, aber im Allgemeinen haben beide Pflanzen die gleiche Struktur, die als Blume (Angiospermen) bekannt ist..
Eine Blume ist eine spezialisierte Struktur für die Fortpflanzung und entsteht aus dem Stamm als "Erweiterung" des Pflanzenkörpers..
Das in den Blüten enthaltene Megasporangium hat einen "Behälter" (den Eierstock), der bei der Aufnahme der Pollenkörner fungiert, die vom Mikrosporangium (derselben Blume oder verschiedener Blüten) produziert werden..
Die Eizellen im Eierstock verfügen über alle notwendigen Nährstoffe, um die Entwicklung des Embryos, des Samens und der Frucht zu unterstützen. Dieser Vorgang erfolgt nach der Bestäubung und Befruchtung der Eizellen durch ein Pollenkorn.
Die so erzeugten Samen können auf verschiedene Weise dispergiert werden und bilden nach dem Keimen einen neuen Sporophyten, der den Lebenszyklus wiederholen kann..
Spermatophyten sind äußerst unterschiedliche Pflanzen mit sehr unterschiedlichen Lebenszyklen, Formen, Größen und Lebensweisen.
Zu dieser Gruppe gehören alle Blütenpflanzen, die wir kennen, praktisch alle Pflanzen, die wir als Nahrung konsumieren, und die großen und majestätischen Bäume, aus denen die Wälder und Dschungel bestehen, die das Leben der Tiere unterstützen..
- Der für die Herbstsaison in vielen saisonalen Ländern typische Apfel gehört zur Art Malus domestica, Es ist Teil der Magnoliophyta-Division und des Rosales-Ordens.
- Pinus Mugo ist eine in den Alpen wachsende Strauchkiefernart, aus der einige Verbindungen mit schleimlösenden, antiasthmatischen und desinfizierenden Eigenschaften gewonnen werden.
- Das Brot, das der Mensch täglich konsumiert, wird aus Mehl hergestellt, das aus den Samen von Weizen hergestellt wird, einer Angiospermenart der Gattung Triticum und das erhält den Namen von Triticum aestivum.
Die Entwicklung von Samenpflanzen hängt eng mit der Entwicklung von zwei Strukturen zusammen: Samen und Pollenkörner..
Die Entwicklung von Samen ist ein Prozess, der in mehreren Schritten stattgefunden hat, aber die genaue Reihenfolge von ihnen ist nicht bekannt, und es kann vorkommen, dass zwei oder mehr gleichzeitig aufgetreten sind. Als nächstes werden die "Schritte" der Evolution von Samen vorgestellt, wie einige Autoren vorschlagen:
Der Begriff bezieht sich auf die Bildung von zwei Arten von haploiden Sporen (mit der Hälfte der Chromosomenlast der Pflanze, die sie hervorgebracht hat) innerhalb von zwei verschiedenen Sporangien.
- Megasporen: große und kleine Anzahl, hergestellt durch Meiose in einer Struktur, die als Megasporangium bekannt ist. Jede Megaspore entwickelt sich innerhalb des weiblichen Gametophyten, in dem sich Archegonien befinden.
- Mikrosporen: die meiotischen Produkte des Mikrosporangiums. Mikrosporen stammen vom männlichen Gametophyten, in dem sich die Antheridien befinden.
Es wird als einer der wesentlichen "Schritte" während der Entwicklung von Spermatophyten angesehen, da der angestammte Zustand aus Homosporium bestand, dh der Produktion nur eines Sporentyps (gleiche Sporen)..
Zusätzlich zur Bildung von zwei verschiedenen Arten von Sporen entwickelten die Spermatophyten einen weiteren Zustand, der als Endosporie bekannt ist und aus der vollständigen Entwicklung des weiblichen Gametophyten innerhalb der ursprünglichen Sporenwand besteht..
Der Zustand der Vorfahren ist als "Exosporie" bekannt und hat mit der Keimung der Spore und ihrem Wachstum als externer Gametophyt zu tun..
Pflanzen mit Samen zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine einzige Megaspore produzieren, eine Eigenschaft, von der angenommen wird, dass sie sich auf zwei Arten entwickelt hat.
Anfangs mussten sie die Fähigkeit erworben haben, die Anzahl der Meiosezellen im Megasporangium auf nur eine zu reduzieren; Es ist wichtig zu beachten, dass jede dieser Zellen als Megasporozyten- oder Megasporenstammzelle bekannt ist..
Nach der Meiose entstehen aus einem einzelnen diploiden Megasporen 4 haploide Megasporen. Drei dieser Megasporen „brechen ab“ und hinterlassen eine einzige funktionelle Megaspore, deren Größe zunimmt, was mit der Zunahme der Größe und der Nährstoffressourcen im Megasporen korreliert..
Eine der angestammten Bedingungen oder Eigenschaften von Spermatophyten ist, dass die Megaspore aus dem Megasporangium freigesetzt wird, das sich in dieser Gruppe verändert hat, da in diesen Pflanzen die einmal produzierte Megaspore im Megasporangium zurückgehalten wird.
Diese neue evolutionäre "Akquisition" ging wiederum mit einer Verringerung der Dicke der Megasporen-Zellwand einher..
Viele Autoren betrachten dies als eines der letzten Ereignisse, die während der Evolution von Samenpflanzen stattfanden. Es ist die "Bedeckung" des Megasporangiums durch ein spezielles Gewebe namens Integument, das es fast vollständig umgibt, mit dem Ausdruck des distalen Endes.
Das Integument wächst aus der Basis des Megasporangiums, das in vielen Texten als Nucela bezeichnet werden kann.
Fossile Aufzeichnungen zeigen, dass sich das Integument zunächst als zwei getrennte Lappen entwickelte. Alle heute existierenden Samenpflanzen haben jedoch ein Integument, das aus einer durchgehenden Hülle besteht, die die Nucela umgibt, mit Ausnahme der Mikropyle, die das äußerste distale ist.
Die Mikropyle ist die Eintrittsstelle für Pollenkörner oder den Pollenschlauch während der Befruchtung der Megaspore und nimmt daher aktiv an diesem Prozess teil.
Die Entwicklung der Samen ging direkt mit der Entwicklung der Pollenkörner einher, aber was ist ein Pollenkorn??
Ein Pollenkorn ist ein unreifer männlicher endosporischer Gametophyt. Das Endosporium in diesen Strukturen entwickelte sich ähnlich wie in den Samen, da es die Entwicklung des männlichen Gametophyten innerhalb der Wände der Spore beinhaltete..
Sie sind unreif, weil sie bei ihrer Freilassung noch nicht vollständig differenziert sind.
Im Gegensatz zu anderen Pflanzentypen und wie oben diskutiert, unterscheiden sich Pollenkörner stark von Megasporen. Dies sind extrem kleine männliche Gametophyten, die aus wenigen Zellen bestehen.
Bei Freisetzung aus dem Mikrosporangium müssen die Pollenkörner in die Mikropyle der Eizelle transportiert werden, damit eine Befruchtung stattfinden kann. Der angestammte Charakter der Bestäubung war anemophil (Bestäubung durch Wind).
Sobald der männliche Gametophyt mit der Eizelle in Kontakt kommt, vollendet er seine Entwicklung, indem er sich durch Mitose teilt und differenziert. Daraus wächst ein exosporischer Pollenschlauch (außerhalb der Spore), der als Organ für die Aufnahme von Nährstoffen um das sporophytische Gewebe fungiert..
Alle heute existierenden Samenpflanzen haben männliche Gametophyten, die kurz nach dem Kontakt mit dem Gewebe der Megaspore (der Nucela) einen Pollenschlauch bilden können. Die Bildung des Pollenschlauchs ist als Syphonogamie bekannt.
Der Pollenschlauch fungiert nicht nur als Organ für die Aufnahme von Nahrungsmitteln, sondern dient auch zur Abgabe von Spermien an das "Ei" der Eizelle..
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