Nguồn gốc thực vật hạt kín, đặc điểm, phân loại, vòng đời



các thực vật hạt kín Chúng là nhóm thực vật đa dạng, đa dạng và thành công nhất sống trên hành tinh. Chúng được gọi là thực vật có hoa, vì chúng có đặc điểm đặc biệt nhất của hoa.

Thuật ngữ thực vật hạt kín xuất phát từ các từ Hy Lạp "thiên thần " có nghĩa là container và từ "tinh trùng ", Hạt giống có nghĩa là gì? Do đó, tên thực vật hạt kín có nghĩa là thùng chứa hạt giống.

Chức năng chính của hoa trong những cây này là tạo quả và hạt; hạt giống có thể được tạo ra bằng cách tự thụ phấn, thụ phấn chéo hoặc bởi các sự kiện phi tình dục như apomixis.

Thực vật hạt kín là một nhóm thực vật có mạch đơn và được coi là nhóm chị em với thực vật hạt trần. Sự khác biệt chính của thực vật hạt kín đối với thực vật hạt trần là các noãn được bao bọc trong buồng trứng mà sau này sẽ trở thành quả.

Thực vật hạt kín phát triển và thống trị thực tế tất cả các khu vực trên hành tinh, ngoại trừ các khu rừng lá kim. Có các thực vật hạt kín thích nghi với môi trường sống trên cạn, dưới nước và biểu sinh, là khu vực nhiệt đới của Nam Mỹ giàu nhất trong các loài này. Cacti là thực vật hạt kín thích nghi để phát triển ở những vùng cực kỳ khô cằn.

Những bông hoa của thực vật hạt kín có liên quan mật thiết với thụ phấn và người ta cho rằng chúng tiến hóa song song (đồng tiến hóa). Các côn trùng thụ phấn đã mô hình hóa sự thích nghi của thực vật với sự bao phủ của noãn.

Trong nhóm thực vật hạt kín là những dạng thực vật biến đổi nhất, với những đại diện rất nhỏ, chẳng hạn như đậu lăng có kích thước 1 mm và những cây khổng lồ như Khuynh diệp, có thể đo chiều cao lên tới 100m.

Nhóm này bao gồm hầu hết các loài thực vật có tầm quan trọng kinh tế đối với nhân loại, bao gồm ngô, lúa mì, cà phê, ca cao, khoai tây, trong số nhiều loại cây trồng khác rất cần thiết trong chế độ ăn uống của con người.

Thực vật hạt kín sinh sản hữu tính sau khi thụ tinh kép tạo ra phôi và nội nhũ.

Thực vật hạt kín được đại diện bởi hơn 300.000 loài khác nhau, được phân loại trong khoảng 450 họ, và chính những loài thực vật có hoa này đã thống trị Trái đất trong hơn 100 triệu năm.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm
  • 2 Nguồn gốc và sự tiến hóa
    • 2.1 Thực vật hạt kín đầu tiên
  • 3 Phân loại thực vật hạt kín
  • 4 Vòng đời của thực vật hạt kín
    • 4.1 Microgametophyte hoặc giao tử đực
    • 4.2 Megagametofito hoặc Gametofito nữ
    • 4.3 Bón phân
  • 5 Ví dụ về các loài thực vật hạt kín
  • 6 tài liệu tham khảo

Tính năng

Thực vật hạt kín, đối với hầu hết các loài thực vật sống tự do, tuy nhiên, có một số loài ký sinh và hoại sinh. Một số thực vật hạt kín là những cây dây leo leo lên đỉnh của rừng mưa nhiệt đới, trong khi một số khác là biểu sinh mọc trong tầng tầng rừng..

-Hoa của thực vật hạt kín được tạo thành từ ba vòng: liên tục, androce và phụ khoa.

-các liên tục Nó được cấu trúc từ lá chồi sửa đổi tạo ra đài hoa và tràng hoa. Đài hoa nói chung có màu xanh lá cây và quang hợp, bao gồm các lá đài hình lá. Tràng hoa thường có màu sắc sặc sỡ, nhiều màu sắc, có mùi thơm và bao gồm các cánh hoa riêng lẻ hoặc hợp nhất.

-các androce Nó bao gồm tập hợp các nhị hoa và những nhị hoa này là chất mang phấn hoa nơi tìm thấy các giao tử đực (microgametophytes). Nhị hoa là cơ quan sinh sản nam của hoa.

-các phụ khoa nó được cấu thành bởi tập hợp các con cá chép tạo thành một hoặc nhiều nhụy hoa. Bên trong những con cá chép là những buồng trứng hoặc megaesporangios, nơi tìm thấy giao tử cái (macrogametophyte). Những con cá chép đại diện cho cơ quan sinh sản của hoa.

Hoa trong thực vật hạt kín là lưỡng tính trong phần lớn các loài, có nghĩa là, các giao tử đực và cái không chỉ được tìm thấy trong cùng một cây, mà còn trong cùng một cấu trúc.

Hầu hết các loài thực vật hạt kín có các mạch như các tế bào dẫn nước và khoáng chất, tuy nhiên, một số nhóm thực vật hạt kín có các khí quản như các tế bào dẫn điện.

Nguồn gốc và sự tiến hóa

Thực vật hạt kín xuất hiện ở kỷ Phấn trắng cách đây khoảng 125 triệu năm, đạt đến mức độ chuyên môn hóa cao trong kỷ Phấn trắng. Hóa thạch của thực vật từ các đặc điểm chia sẻ kỷ Phấn trắng với các nhóm hiện có và dễ nhận biết.

Tổ tiên gần đây nhất của thực vật hạt kín vẫn còn là một bí ẩn. Giả thuyết được chấp nhận nhiều nhất là chúng có nguồn gốc từ các thành viên của nhóm Pteridiosperms đã tuyệt chủng, được biết đến là những cây có hạt và lá tương tự như dương xỉ..

Giả thuyết về nguồn gốc của thực vật hạt kín dựa trên thực tế là Pteridiosperms có cấu trúc sinh sản nam tương tự như bao phấn, trong khi cấu trúc nữ là cấu trúc tương đương với cá chép.

Thực vật hạt kín đầu tiên

Trong số những người được cho là thực vật hạt kín sớm nhất là thực vật hóa thạch thuộc chi Archaefstallus, có niên đại từ 130 triệu năm trước. Đây là những loài thực vật thủy sinh có liên quan đến loài Magnoliaceae bằng cách tặng hoa mà không cần hoa, với những con cá chép nằm trên nhị hoa.

Những bông hoa của Archaefstallus được các nhà thực vật học phân loại là hoa rất tổ tiên, tiền thân của hoa thực vật hạt kín hiện tại, tuy nhiên, một số nhà thực vật học coi hoa là không điển hình, tương tự như những gì được quan sát thấy trong một số thực vật hạt kín ngày nay.

Các nhà thực vật học cladist và cổ sinh vật học tin rằng cần phải khám phá và mô tả nhiều hóa thạch hơn với các kỹ thuật mới để làm rõ và giải quyết bí ẩn đầy thách thức mà nguồn gốc của thực vật hạt kín biểu thị. Các phân tích tiến hóa trong thực vật hạt kín dựa trên các nhân vật chính như đối xứng, nhân vật hoa, khoa học và kích thước bộ gen.

Bản chất di truyền của thực vật rất phức tạp và điều này đã hạn chế sự hiểu biết tiến hóa của chúng. Tuy nhiên, các phân tích phân tử phân loại các loài clade Magnoliides là nhóm thực vật hạt kín nhất.

Hoa tổ tiên của thực vật hạt kín đã được tái tạo với tính chất lưỡng tính, đối xứng xuyên tâm, với hai hoặc nhiều vòng tròn, các liên kết tách biệt với các vòi không phân biệt, androceo với ba nhị hoa dày tách biệt và gynoecium với năm nhị.

Những bông hoa của thực vật hạt kín hiện tại (eudicotyledonia), có hoa tuần hoàn được sắp xếp bởi các cánh chuyên dụng, xen kẽ các đài hoa và tràng hoa. Các sợi của androceo mỏng với các bao phấn khác biệt và gynoecium với các loại cá chép, kiểu dáng và nhụy kém hơn.

Các hạt phấn hoa của thực vật hạt kín là một nhân vật đã tiến hóa để có ba hoặc nhiều lỗ mở (tricolpados), như được quan sát thấy trong eudicotyledons, trong khi ở thực vật hạt trần và Archaefstallus hạt phấn hoa được quan sát với một lần mở (monosulcado).

Phân loại thực vật hạt kín

Phân loại đầu tiên của thực vật hạt kín được Linnaeus thực hiện dựa trên Hệ thống thực vật tình dục vào năm 1735, điều này đã sử dụng các ký tự hoa để phân biệt giữa các nhóm biểu đồ.

Hiện tại các nhà máy được phân loại theo hệ thống APG (viết tắt của tiếng Anh Nhóm thực vật hạt kín). Hệ thống này được đề xuất bởi một nhóm nhiều nhà nghiên cứu đã đề xuất một phân loại bao gồm tất cả các thông tin có sẵn về các họ thực vật đã biết.

Hệ thống APG xây dựng sự tách biệt các họ dựa trên gen của lục lạp và gen mã hóa cho ribosome, vì các gen này trong các bào quan có tốc độ đột biến chậm hơn. Nhiều nhân vật hình thái cũng được sử dụng, chẳng hạn như hình thái của phấn hoa.

Hệ thống phân loại đầu tiên APG được xuất bản vào năm 1998. Hiện tại hệ thống APG phiên bản thứ tư của nó, được xuất bản năm 2016 trên tạp chí Tạp chí thực vật. các APG IV công nhận 64 đơn hàng và 416 gia đình khác nhau, không giống như 40 đơn hàng và 457 gia đình được công nhận bởi APG Tôi.

Sự phân loại gần đây của thực vật hạt kín có nhóm "ANITA" (Amborellaceae, Nymphaeales, Illiciaceae, Trimeniaceae và Austrobaileyaceae), là cơ sở nhất, sau đó đặt ra cho dòng họ Magnoliida.

Vòng đời của thực vật hạt kín

Giống như tất cả các tế bào sinh tinh, thực vật hạt kín có sự xen kẽ của các thế hệ. Giao tử phát triển hoàn toàn trong các cấu trúc sinh sản của bào tử, đây là một vòng đời dị hợp.

Microgametophyte hoặc giao tử đực

Chu kỳ bắt đầu với nhị hoa tạo ra phấn hoa hoặc microgame. Mỗi nhị hoa có một bao phấn chứa bốn microsporangios hoặc túi phấn hoa, bên trong mỗi túi phấn hoa, tế bào mẹ trải qua quá trình phân bào và tạo ra bốn microspores đơn bội.

Các microspores sinh trưởng và phát triển để tạo ra một hạt phấn chưa trưởng thành, bao gồm một tế bào ống phấn hoa và một tế bào thế hệ sẽ tạo ra hai tế bào tinh trùng. Các microspores phát triển để hoàn thành một bức tường bên ngoài (exine) và một bên trong (intine).

Để kết thúc sự phát triển của hạt phấn hoa, điều này phải đạt được sự kỳ thị dễ tiếp nhận của hoa, một khi có sự nảy mầm của ống phấn hoa.

Megagametofito hoặc Gametofito nữ

Sự phát triển megagametofito diễn ra trong megaesporangios, là một phần của noãn, được tìm thấy bên trong buồng trứng. Buồng trứng có thể chứa một hoặc một số noãn, mỗi noãn được hình thành bởi một megaesporangio hoặc nucela được bao phủ bởi một màng.

Các tích phân được tham gia vào việc mở kiểu hoặc micropyle, lỗ mở này là nơi ống phấn hoa thâm nhập vào hoa.

Trong mỗi megasporangium, một megasporophyte hoạt động như một tế bào gốc bào tử cực lớn và trải qua quá trình phân bào, tạo thành bốn megaspores đơn bội. Ba trong số các bào tử cực lớn này tan rã hoặc thoái hóa và bào tử cực lớn ở xa vi khuẩn sống sót nhất, sẽ trở thành megagametophyte..

Trong hầu hết các thực vật hạt kín, megagametophyte trong quá trình phát triển tạo ra tám hạt nhân. Bốn lõi được nhóm ở đầu dưới và trên. Tiếp theo, hai lõi di chuyển về phía trung tâm. Những hạt nhân này được gọi là hạt nhân cực.

Ba hạt nhân còn lại ở hai đầu tạo thành các tế bào riêng lẻ và hai hạt nhân cực tạo thành một tế bào nhị phân đơn. Các tế bào xa nhất từ ​​micropyle sẽ tạo ra ovocell, sẽ được bao quanh bởi hai tế bào có thời gian sống ngắn gọi là hiệp lực.

Sự phối hợp sẽ tham gia vào quá trình thụ tinh tạo thành các đầu của túi phôi. Ba tế bào khác nằm ở đầu đối diện được gọi là antipode và sẽ đóng vai trò là mô dinh dưỡng cho noãn bào.

Megamethophy, còn được gọi là túi phôi, được tạo thành từ tám hạt nhân riêng biệt trong bảy tế bào khác nhau. Bên trong túi phôi là nơi phôi đã được thụ tinh sẽ phát triển.

Bón phân

Một khi sự kỳ thị nhận được hạt phấn hoa, các ion canxi trên bề mặt này sẽ kích thích sự nảy mầm của ống phấn hoa trong một khoảng thời gian từ vài giờ đến vài ngày. Điều này phát triển thông qua kết cấu truyền tải phong cách vào bên trong của một trong những sức mạnh tổng hợp.

Khi được tìm thấy bên trong các hiệp lực, ống phấn sẽ trục xuất hai tế bào tinh trùng trượt vào bên trong và một lần ở đó tạo ra sự phân đôi.

Một trong những tế bào tinh trùng di chuyển bên trong các hiệp lực và thúc đẩy tế bào trứng liền kề, tạo ra hợp tử trở thành phôi thai. Tế bào tinh trùng thứ hai được kết hợp với tế bào chứa hai nhân cực, sau khi trải qua quá trình nguyên phân, tạo thành một mô dinh dưỡng được gọi là nội nhũ..

Sau khi quá trình thụ tinh kết thúc, quá trình trưởng thành của hạt giống tiếp tục. Hạt giống nảy mầm, phát triển và trưởng thành sẽ tạo ra một bào tử trưởng thành lưỡng bội hoặc polypliode, sporophyte, để phát triển hoa của nó sẽ bắt đầu chu kỳ một lần nữa.

Ví dụ về các loài thực vật hạt kín

Như đã đề cập trước đó, thực vật hạt kín tất cả các loài thực vật có hoa mà chúng ta biết. Do đó, lựa chọn các loài mẫu mực trong phân khu thực vật này có thể là một nhiệm vụ không hề nhỏ.

Từ quan điểm nhân học, nhiều loài thực vật hạt kín có tầm quan trọng thương mại lớn, vì chúng đại diện cho nguồn thức ăn chính của con người. Nhiều loài thuộc chi Triticum rất cần thiết cho việc sản xuất các loại bột ăn được trên khắp thế giới.

Zea nói Đó là một ví dụ điển hình của một loài ăn được khác có tầm quan trọng lớn trong văn hóa, lịch sử và ẩm thực của hầu hết các quốc gia Trung và Nam Mỹ..

Cà phê Ả Rập Đây là một nhà máy được quan tâm thương mại lớn trên thế giới, bởi vì ngũ cốc của nó được sử dụng để sản xuất cà phê, một mặt hàng có tầm quan trọng kinh tế và ẩm thực.

Theo cùng một cách Ca cao Thebroma Đó là một loài thực vật mẫu mực khác với hoa rất được đàn ông đánh giá cao và có những công dụng khác nhau. Tất cả các loại trái cây và hạt được sản xuất bởi những cây có loài thuộc nhóm thực vật có hoa hoặc thực vật hạt kín.

Hoa hồng, hoa tulip, hoa hướng dương và hoa cúc đều là những ví dụ điển hình của các loài thực vật có lợi ích thương mại và văn hóa ở nhiều quốc gia trên năm châu lục của trái đất.

Tài liệu tham khảo

  1. Chase, M. W., Christenhusz, M. J. M., Fay, M. F., Byng, J. W., Judd, W. S., Soltis, D. E., ... & Stevens, P. F. (2016). Một bản cập nhật của phân loại Angiosperm Phylogeny Group cho các đơn đặt hàng và gia đình của các loài thực vật có hoa: APG IV. Tạp chí thực vật của Hiệp hội Linnean, 181(1), 1-20.
  2. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodriguez, P. (1985). Phân loại thực vật, cấu trúc và sinh sản.
  3. Luis, E., Eguiarte, L. E., Castillo, A., & Souza, V. (2003). Sự tiến hóa phân tử và bộ gen của thực vật hạt kín. Liên tỉnh, 28(3), 141-147.
  4. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (2005). Sinh học thực vật. Máy xay sinh tố. Thực vật hạt nhân PGS (333-345)
  5. Simpson, M. G. (2010). Hệ thống thực vật. Báo chí học thuật. Sự phát triển của thực vật có hoa. PGS (121-136).
  6. Soltis, D. E., Bell, C. D., Kim, S., & Soltis, P. S. (2008). Nguồn gốc và sự phát triển sớm của thực vật hạt kín. N. Y. Acad. Khoa học., 1133, 3-25.