V rastlinnom svete je najdokonalejšou a najpočetnejšou skupinou oddelenie krytosemenných alebo kvitnúcich rastlín. Patria sem všetky rastliny, ktoré sú vybavené orgánom rozmnožovania semien – kvetom. Celkovo je na planéte viac ako 350 tisíc rôznych rastlinných druhov, z ktorých ¾ patria medzi krytosemenné rastliny. Môžu ľahko rásť vo vode, suchých púštiach a pokryť krajiny stepí viacfarebným kobercom. Tento článok sa pozrie na životný cyklus krytosemenných rastlín, ktoré sa dokonale prispôsobili rôznym podmienkam prostredia a sú distribuované od ľadovej Arktídy po Antarktídu.
Definícia
Angiospermy alebo kvitnúce rastliny sú rastliny, ktorých semenným reprodukčným orgánom je kvet. Patria sem bylinky, kvety, kríky a stromy. Z kvetov sa vyvíjajú samčie a samičie gaméty.(reprodukčné bunky). Semená sa nachádzajú vo vaječníku, v ovocí, odtiaľ názov - krytosemenné rastliny. Kvety sa líšia tvarom, veľkosťou, štruktúrou a farbou. V niektorých rastlinách ich opeľuje vietor, v iných hmyz. Vegetačné obdobie je tiež pre každého iné - od niekoľkých týždňov (pre efeméry) až po stovky rokov (pre dub). Všetky krytosemenné rastliny majú rôzne výšky. Existuje veľa rastlín so vzpriamenými kmeňmi, ale existujú plazivé, plazivé a popínavé stonky. Koreňový systém a listy sú dosť rôznorodé. Napriek tomuto rozdielu existuje určitý životný cyklus krytosemenných rastlín. Všetky rastliny sú zoskupené podľa ich charakteristických vlastností. Hlavným kritériom taxonómie je stupeň vzťahu medzi rastlinami. Všetky kvitnúce rastliny sú rozdelené do dvoch tried – dvojklíčnolistové a jednoklíčnolistové.
Majú veľký význam v prírode aj v živote jednotlivca. Niektoré z nich jedia ľudia, iné zase kŕmia domáce a voľne žijúce zvieratá. Rastlinné suroviny sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach. Okrasné rastliny sa používajú na úpravu krajiny, dreviny na stavbu, liečivé rastliny na tradičnú a ľudovú medicínu.
Vývojový cyklus krytosemenných rastlín
Dochádza k výmene generácií. Meióza produkuje spóry, zatiaľ čo gaméty sú výsledkom mitózy. Tie aj iné sa tvoria v kvete. Preto sa nazýva orgán pohlavného a nepohlavného rozmnožovania. V peľových zrnách (mikrospórach) sa vo veľkom množstve tvoria samčie gaméty, ktoré hmyz alebo vietor prenáša dostigma.
Tento jav umožňuje krytosemenným organizmom zaobísť sa bez plávajúcich spermií. Vo všetkých štádiách vývoja sú embryá aj spermie s vajíčkami pod spoľahlivou ochranou saprofytných tkanív. Výsledkom je vysoká životaschopnosť kvitnúcich zástupcov flóry.
Kvetová štruktúra
Cyklus krytosemenných rastlín je striedanie generácií gametofytu (pohlavného) a sporofytu (nepohlavného), ktorý predstavuje obyčajná rastlina pozostávajúca zo stonky, koreňa, listov a kvetu.
Koruna okvetných lístkov a zelené sepaly sú ochranou pre samičiu časť kvetu (piestik) a samčiu časť (tyčinky). Súčasťou piestika je stigma, štýl a vaječník s vajíčkom. Tyčinky sú obdarené schopnosťou produkovať peľ, ktorý, keď sa dostane do vaječníka, oplodní vajíčko. V dôsledku toho sa vytvorí semeno. Ovocie, ktoré chráni semeno a umožňuje jeho šírenie, pochádza z vaječníka.
Vlastnosti krytosemenných rastlín
Exkluzivita týchto rastlín je nasledovná:
- Dvojité oplodnenie. Z jedného semienka po kontakte s vajíčkom vznikne zygota. Ďalej sa z neho vytvorí embryo. Z druhej sa vytvorí triploidná bunka, ktorá následne vedie k vývoju endospermu obsahujúceho živiny.
- Peľ spočiatku vstupuje do stigmy piestika a ďalej do peľového vstupu vajíčka. Ten je chránený pred poškodením, pretože je uzavretý v piestikovej dutine vaječníka.
- Prítomnosť kvetu umožňuje rozmnožovanie semenami.
- Samičí gametofyt je embryonálny vak, zatiaľ čo samčí gametofyt je peľové zrno. Vyvíjajú sa pomerne rýchlo a na rozdiel od iných rastlín sú značne zjednodušené. Na druhej strane sú pod neustálou ochranou a závisia od sporofytu.
- Životnému cyklu krytosemenných rastlín dominuje diploidný sporofyt.
Variety
Rozmanitosť životných foriem a veľkostí krytosemenných rastlín zasiahne predstavivosť jednotlivca. Napríklad žaburinka vlčia je považovaná za najmenšieho zástupcu, jej priemer je asi jeden milimeter. A na druhej strane - obrovský eukalyptus, dosahujúci výšku sto metrov. Medzi kvitnúcimi teda patria:
- bylinky;
- kríky;
- trees;
- kríky;
- lianas a ďalšie.
Prvé tri sa považujú za hlavné. Kríky a stromy sú trvalky. Niektoré druhy stromov môžu žiť viac ako tisíc rokov. Medzi bylinnými rastlinami je veľa letničiek. Počas vegetačného obdobia prechádzajú celým životným cyklom krytosemenných rastlín. Stručne to možno opísať takto:
- Pestujte zo semien.
- Blossom.
- Pestujte semená.
- Zomri.
V prírode existuje pomerne veľa druhov trvácnych a dvojročných tráv. V prípadoch, keď rastú na miestach, kde sú zimy chladné, zelená prízemná časť počas chladného obdobia odumiera. Hľuzy alebo podzemky však zostávajú v zemi a majú určitú rezervuživiny. Na jar sa vytvorí nová zelená časť rastliny. Je dôležité si uvedomiť, že dvojročné rastliny prinášajú ovocie a kvitnú až v druhom roku a potom rastlina zomrie. A trvalky potešia kvitnutím každý rok. Tu je taká odlišná dĺžka života krytosemenných rastlín. Okrem toho sa medzi kvitnúcimi rastlinami vyskytujú saprofyty, parazity a poloparazity, ktoré úplne stratili schopnosť fotosyntézy.
Hlavné rozdiely v rozmnožovaní krytosemenných a nahosemenných rastlín
Výhradnosťou krytosemenných rastlín je prítomnosť kvetu, v ktorom sa objavujú a liahnu spóry, tvoriace s gamétami ženskú a mužskú pohlavnú generáciu a tiež dochádza k opeľovaniu, gynogenéze a vývoju semien. U krytosemenných rastlín, gametofytov, sa semená tvoria v piestikoch a tyčinkách, a nie v šiškách, ako u nahosemenných rastlín. U krytosemenných rastlín sa vajíčka tvoria vo vnútri piestika, na rozdiel od nahosemenných. Vďaka tomu sú bezpečne ukryté a chránené pred zlými podmienkami prostredia. Po oplodnení sa z vajíčka vytvorí semienko a zo spodnej časti piestika vzniká plod. Ďalším rozdielom je dvojité oplodnenie kvitnúcich rastlín, t.j. endosperm sa v nich tvorí po a v nahosemenných pred oplodnením. Okrem toho sa vegetatívna partenogenéza vyskytuje iba u krytosemenných rastlín. Životný cyklus krytosemenných rastlín je teda trochu odlišný od cyklu nahosemenných rastlín vo svete rastlín.
Rozdiel medzi sexuálnym a vegetatívnym rozmnožovaním
Kvitnúce rastliny sa vyznačujú sexuálnym aj vegetatívnym rozmnožovaním. Prvý súvisí s kvetom, tzvpretože sa považuje za reprodukčný orgán. Zo zygoty vytvorenej ako výsledok splynutia gamét sa následne vyvinie embryo novej rastliny.
A pri vegetatívnom spôsobe rozmnožovania sa vďaka regenerácii listov, výhonkov, koreňov, teda vegetatívnych orgánov, vytvárajú noví zástupcovia.
Gymnospermy
Keď sa tieto druhy rastlín rozmnožujú, produkujú semená, nie spóry. Okrem toho netvoria plody a ich semená nie sú chránené a nachádzajú sa na povrchu šupín kužeľov. Smrekovec, borovica, smrek sú najznámejšími príkladmi nahosemenných rastlín. Z veľkej časti ihličie (ihličie) namiesto listov. Veľkú skupinu medzi nahosemennými rastlinami tvoria ihličnany, zastúpené sú aj vinič, stromy a kríky. Byliny v oddelení nahosemenných rastlín chýbajú. Všetky nahosemenné rastliny sú vždyzelené trvalky s dlhou životnosťou. Semená sa vyvíjajú z vajíčok, ktoré majú živiny v šupke, čo sa považuje za dôležitú výhodu oproti spórovým rastlinám.
Gymnospermový cyklus
Životný cyklus nahosemenných a krytosemenných má určité rozdiely. V prvom prípade dominuje asexuálna generácia a na sporofyte sa vyvíja gametofyt. Pozrime sa podrobnejšie na vývoj gymnospermov na príklade vždyzeleného stromu (borovice). Dospelá rastlina je sporofyt. Výtrusy dozrievajú v takzvaných sporangiách umiestnených v šiškách. Okrem toho sa muži a ženy líšia farbou: prvá je žltá a druhá je v prvom roku červená. Nakoniecna jar (v máji) a na začiatku prvého letného mesiaca samčie výtrusy vypadnú zo svojich domčekov a za pomoci vetra sa presunú na šišky opačného druhu. Samičie výtrusy vyklíčia vo výtrusnici a vytvoria púčik s dvoma orgánmi. Práve v nich prebieha vývoj vajíčka, to znamená, že rast je gametofyt. Je novou generáciou borovice a zároveň materským organizmom pre budúce embryo. Samčí gametofyt je peľ, ktorý produkuje spermie.
V prvom roku sú gaméty oboch pohlaví nezrelé, takže nedochádza k oplodneniu. Samičie šištice sa po opelení uzavrú a počas roka sa v nich vyvíjajú samčie a samičie gaméty. O rok neskôr dochádza k oplodneniu v ženských zelenkavých a lignifikovaných šiškách. Prvou bunkou sporofytu je zygota, ktorá sa delí a vytvára z nových buniek embryo, ktoré má koreň a výhonok, teda vegetatívne orgány. Okolo nej sa vytvorí škrupina a ukladajú sa živiny. Takto sa tvorí semienko v samičej šištičke. V treťom roku hnednú a otvárajú sa. Výsledkom je, že semená padajú do pôdy a vyklíčia, objaví sa mladý borovicový sporofyt.
Záver
Je známych viac ako 350 čeľadí, asi trinásťtisíc rodov a viac ako tristotisíc druhov krytosemenných rastlín. Tieto autotrofné organizmy sú základnou súčasťou zemského obalu.
Kvitnúce rastliny dominujú nahosemenným. Umožňujú existenciu sveta zvierat. Je dokázané, že niektoré skupiny zvierat vznikli až poZem bola plná krytosemenných rastlín. Toto je snáď jediná skupina zastúpená medzi vyššími rastlinami, ktorej exempláre dokázali znovu ovládnuť morské prostredie, t.j. spolu s riasami žijú v slanej vode rôzne druhy kvitnúcich rastlín.
