Από νούφαρα έως μηλιές, τα περισσότερα από τα φυτά που βλέπετε γύρω σας σήμερα είναι αγγειόσπερμοι.
Μπορείτε να ταξινομήσετε τη ζωή των φυτών σε υποομάδες με βάση την αναπαραγωγή και μία από αυτές τις κατηγορίες περιλαμβάνει το αγγειοσπερμίες. Είναι ανθισμένα φυτά που κάνουν τους σπόρους και τα φρούτα να αναπαραχθούν.
Αγγειοσπερμίες: Ορισμός στη Βιολογία
Οι αγγειοσπερμίες είναι αγγειακά φυτά με λουλούδια που παράγουν σπόρους για αναπαραγωγή. Αυτά τα φυτά γης μπορούν επίσης παράγουν φρούτα, όπως μήλα, βελανίδια, σιτάρι, καλαμπόκι και ντομάτες. Σε σύγκριση με γυμναστικά σπέρματα που έχουν γυμνούς σπόρους χωρίς λουλούδια ή φρούτα γύρω τους, οι αγγειόσπερμοι προστατεύουν τους σπόρους τους.
Η πλειοψηφία όλων των φυτικών ειδών σήμερα είναι αγγειόσπερμοι. Ρίξτε μια ματιά σε αυτό που είναι γύρω σας και θα δείτε κυρίως αγγειόσπερμους, όπως λουλούδια και ανθισμένα δέντρα.
Έχουν τελειώσει 300.000 είδη αγγειοσπερμάτων, και αποτελούν το 80 τοις εκατό όλων των ειδών φυτών στη Γη. Αυτά τα φυτά σπόρων μπορούν να ευδοκιμήσουν σε διάφορα περιβάλλοντα, από δάση έως λιβάδια.
Εξέλιξη αγγειόσπερμου
Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει την προέλευση των αγγειόσπερμων στην πρώιμη κρητιδική περίοδο μελετώντας τα απολιθώματα. Αυτή η ομάδα φυτών εξελίχθηκε περίπου 125 εκατομμύρια χρόνιαπριν, αλλά δεν είναι ξεκάθαρο ποιο φυτό με σπόρους ήταν ο πρόγονος. Κατά τη διάρκεια της κρητιδικής περιόδου, η ποικιλία των αγγειόσπερμων αυξήθηκε.
Αν κοιτάξετε το αγγειόσπερμο απολιθώματα από την ύστερη κρητιδική περίοδο, τότε μπορεί να παρατηρήσετε κάποιες ομοιότητες με τα σύγχρονα ανθοφόρα φυτά. Με την έναρξη της Cenozoic Era (και επομένως την έναρξη της Τριτοβάθμιας Περιόδου), γίνεται ακόμη πιο εύκολο να εντοπιστούν τα σύγχρονα φυτά.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι καρποί και τα άνθη των πρώιμων αγγειοσπερμάτων είναι μια εξελικτική προσαρμογή. Τα λουλούδια και τα φρούτα τους επέτρεψαν να προσελκύσουν επικονιαστές, έτσι αναπαράγονταν με μεγαλύτερη επιτυχία και διασκορπίστηκαν ευρύτερα. Τα λουλούδια τους παρείχαν ένα εξελικτικό πλεονέκτημα που εξηγεί γιατί έγιναν το κυρίαρχο είδος φυτών.
Αναπαραγωγικές δομές και ο κύκλος ζωής ενός αγγειόσπερμου
Μπορείτε να εξετάσετε τα αναπαραγωγικά όργανα ενός αγγειόσπερμου για να κατανοήσετε καλύτερα τον κύκλο ζωής του. Οι αναπαραγωγικές δομές τους είναι λουλούδια.
Τα λουλούδια μπορούν να περιέχουν τόσο αρσενικά όσο και θηλυκά αναπαραγωγικά μέρη, αλλά δεν έχουν πάντα και τα δύο. Μερικά είδη μπορούν να γονιμοποιηθούν. Άλλα είδη χρειάζονται ένα άλλο φυτό για να τα γονιμοποιήσουν μέσω ορισμένων μεθόδων επικονίασης όπως ο άνεμος, το νερό, τα ζώα ή τα έντομα.
Τα ανθισμένα φυτά παράγουν ωοθήκες σε κλειστούς χώρους που ονομάζονται καρπέλ, που σημαίνει ότι τα γυναικεία αναπαραγωγικά όργανα βρίσκονται επίσης στα καρμπέλια. Ένα καρπέλ περιλαμβάνει ένα κολλώδες στίγμα, το οποίο είναι ένα άνοιγμα όπου εναποτίθεται η γύρη, που βρίσκεται στο τέλος του α στυλ, που είναι ένας σωλήνας που οδηγεί στην ωοθήκη του φυτού. Η ωοθήκη έχει ωάριο ή θηλυκός γαμετόφυτο.
Το μίσχο στημόνας είναι το αρσενικό αναπαραγωγικό όργανο σε ανθοφόρα φυτά. Οι στήμονες είναι συνήθως τοποθετημένοι γύρω από το καρπέλ. Ενα ανθήρ, που μοιάζει με σάκο, βρίσκεται στο άκρο του νήματος στήμονας και παράγει γύρη που γονιμοποιεί αυγά αγγειόσπερμου. Η γύρη είναι η αρσενικό γαμετόφυτο. Μετά τη γονιμοποίηση, το ωάριο μετατρέπεται σε σπόρο, ενώ η ωοθήκη μετατρέπεται σε καρπό.
Γονιμοποίηση αγγειόσπερμου
Η επικονίαση συνήθως συμβαίνει με δύο τρόπους: αυτο-επικονίαση ή διασταυρούμενη γονιμοποίηση. Στην αυτο-επικονίαση, η γύρη από τους ανθήρες του φυτού γονιμοποιεί τα ωάρια του. Η γύρη απλώς προσγειώνεται στο στίγμα του ίδιου λουλουδιού. Αυτό δημιουργεί απογόνους που είναι πανομοιότυποι με τους γονείς.
Κατά τη σταυρωτή γονιμοποίηση, η γύρη από διαφορετικό φυτό γονιμοποιεί τις ωοθήκες. Η γύρη πρέπει να μετακινηθεί από το ένα φυτό στο άλλο και το επιτυγχάνει κάνοντας βόλτα με έντομο, ζώο ή άνεμο. Για παράδειγμα, μια μέλισσα μπορεί να μεταφέρει γύρη από το ένα λουλούδι στο άλλο. Τα λουλούδια προσκαλούν αυτούς τους επικονιαστές προσφέροντας νέκταρ.
Αγγειοσπερμίες και Γυμνόσπερμοι
Και τα δυο αγγειοσπερμίες και γυμνοσπερμικά είναι αγγειακά φυτά με σπόρους, αλλά έχουν κάποιες σημαντικές διαφορές. Τα αγγειοσπερμικά έχουν λουλούδια, τα οποία δεν έχουν γυμναστικοί σπόροι.
Επιπλέον, τα αγγειοσπερμεία είναι μια πολύ μεγαλύτερη ομάδα φυτών. Τα Gymnosperms θεωρούνται παλαιότερα και παράγουν γυμνούς σπόρους χωρίς προστασία από φρούτα ή λουλούδια.
Οι αγγειοσπερμίες και τα γυμνοσπερμικά έχουν σημαντικές αναπαραγωγικές διαφορές. Στα αγγειόσπερμα, οι σπόροι σχηματίζονται στην ωοθήκη του λουλουδιού. Στους γυμναστικούς σπόρους, οι σπόροι σχηματίζονται σε κώνους χωρίς λουλούδια. Παρόλο που και οι δύο ομάδες φυτών απαιτούν επικονίαση για γονιμοποίηση, τα αγγειοσπερμάτα έχουν περισσότερες επιλογές.
Οι αγγειοσπερμίες έχουν αναπαραγωγικό πλεονέκτημα. Τα Gymnosperms βασίζονται στη φυσική επικονίαση, όπως καταιγίδες, άνεμος ή νερό, ενώ τα αγγειοσπερμία χρησιμοποιούν τα λουλούδια και τα φρούτα τους για να προσελκύσουν τους οργανισμούς να επικονιάσουν και να διασκορπίσουν τους σπόρους. Δεδομένου ότι έχουν μια μεγαλύτερη ομάδα πιθανών επικονιαστών, όπως ζώα και έντομα, έχουν καταφέρει να κατακτήσουν τη Γη με μεγαλύτερη επιτυχία.
Οφέλη των φρούτων
Φανταστείτε ότι αγοράσατε ένα αβοκάντο. Αφού φάτε το υπέροχο πράσινο εσωτερικό, πετάτε το μεγάλο σπόρο. Εάν προσγειωθεί στο σωστό περιβάλλον, ο σπόρος μπορεί να εξελιχθεί σε ένα νέο δέντρο αβοκάντο. Τα αβοκάντο είναι αγγειόσπερμοι, οπότε τρώτε τα ωριμασμένα τμήματα φρούτων όταν τα καταναλώνετε.
Τα αγγειοσπερμία έχουν φρούτα, τα οποία στερούνται γυμναστικών και τους δίνει ένα σημαντικό πλεονέκτημα. Τα φρούτα παρέχουν επιπλέον διατροφή και προστασία για τους σπόρους. Βοηθά επίσης στην επικονίαση και τη διασπορά των σπόρων. Δεδομένου ότι οι σπόροι επιβιώνουν την πέψη όταν τα τρώνε τα ζώα, μπορούν να εξαπλωθούν εύκολα.
Τύποι αγγειόσπερμων
Μπορείτε να διαιρέσετε τα αγγειόσπερμα σε δύο γενικές κατηγορίες με μερικές εξαιρέσεις: μονοκοτυλήδονα (monocots) και δικοτυλήδονα (καρότα). Κοτυλήδονες είναι τα μέρη των σπόρων που θα γίνουν φύλλα. Παρέχουν έναν χρήσιμο τρόπο ταξινόμησης των φυτών.
Μονοκότ έχετε ένα μόνο κοτυλήδο στο έμβρυο. Έχουν επίσης γύρη με ένα μόνο αυλάκι ή πόρο. Τα μέρη λουλουδιών τους είναι σε πολλαπλάσια των τριών. Οι φλέβες των φύλλων τους είναι παράλληλες μεταξύ τους. Έχουν ένα δίκτυο ριζών και συστημάτων διάσπαρτων αγγειακών ιστών. Μερικά γνωστά monocots είναι ορχιδέες, γρασίδι και κρίνοι.
Dicots έχουν δύο κοτυληδόνες και η γύρη τους έχει τρεις πόρους ή αυλάκια. Έχουν φλέβες φύλλων με δίχτυ, αγγειακό σύστημα σε δακτύλιο, μερίδα και λουλούδια σε πολλαπλάσια των τεσσάρων ή πέντε. Τα Dicots έχουν συχνά δευτερογενή ανάπτυξη και ξυλώδη στελέχη. Μερικά γνωστά δίκτανα είναι τριαντάφυλλα, μαργαρίτες και μπιζέλια.
Αγγειοσπερμίες: Παραδείγματα στον σύγχρονο κόσμο
Τα φρούτα, τα δημητριακά, τα λαχανικά, τα δέντρα, οι θάμνοι, τα χόρτα και τα λουλούδια είναι αγγειόσπερμοι. Τα περισσότερα από τα φυτά που τρώνε οι άνθρωποι σήμερα είναι αγγειόσπερμοι. Από το σιτάρι που χρησιμοποιούν οι αρτοποιοί για να φτιάξουν το ψωμί σας μέχρι τις ντομάτες στην αγαπημένη σας σαλάτα, όλα αυτά τα φυτά είναι παραδείγματα αγγειόσπερμων.
Οι σπόροι που αγαπάτε, όπως καλαμπόκι, σιτάρι, κριθάρι, σίκαλη και βρώμη, προέρχονται από ανθοφόρα φυτά. Τα φασόλια και οι πατάτες είναι επίσης σημαντικοί αγγειόσπερμοι στην παγκόσμια βιομηχανία τροφίμων.
Όχι μόνο εξαρτώνται οι άνθρωποι ανθοφόρα φυτά για φαγητό, αλλά τα χρησιμοποιούν επίσης για άλλα είδη όπως ρούχα. Το βαμβάκι και τα λευκά είδη προέρχονται από αγγειόσπερμους. Επιπλέον, τα λουλούδια παρέχουν βαφές και αρώματα. Τα δέντρα που κόβουν οι άνθρωποι μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ξυλεία και ως πηγή καυσίμου.
Ακόμη και οι ιατρικές και επιστημονικές βιομηχανίες βασίζονται σε αγγειοσπερμάτες Για παράδειγμα, η ασπιρίνη είναι ένα από τα πιο δημοφιλή φάρμακα στον κόσμο και προήλθε αρχικά από το φλοιό της ιτιάς.
Το Digitalis είναι ένα φάρμακο για την καρδιά που βοηθά τα άτομα με συμφορητική καρδιακή ανεπάρκεια. Προέρχεται από το κοινό λουλούδι foxglove. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα μόνο λουλούδι μπορεί να παρέχει πολλά φάρμακα, όπως η ρόδινη βίγκα (Catharanthus roseus), που έχει διαφορετικά αλκαλοειδή που χρησιμοποιούνται ως φάρμακα χημειοθεραπείας.
Συνέλιξη αγγειοσπερμάτων
Η συν-εξέλιξη είναι η διαδικασία μέσω της οποίας δύο είδη προσαρμόζονται μεταξύ τους με την πάροδο του χρόνου, έτσι επηρεάζουν το ένα το άλλο. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι συν-εξέλιξη, συμπεριλαμβανομένου:
- Αρπακτικό και θήραμα.
- Παράσιτο και οικοδεσπότης.
- Ανταγωνισμός.
- Αμοιβαιότητα
Τα φυτά και τα έντομα εμφανίζουν πολλά παραδείγματα συν-εξέλιξης λόγω της επικονίασης. Καθώς τα ανθοφόρα φυτά εξελίσσονται, τα έντομα πρέπει να συμβαδίζουν με αυτά και το αντίστροφο.
Predator και Prey
Οι περισσότεροι άνθρωποι δεν θεωρούν τα ανθοφόρα φυτά ως θήραμα, αλλά υπάρχουν πολλά παραδείγματα αρπακτικό και λεία σχέση στη φύση που περιλαμβάνει φυτά. Σε αυτές τις περιπτώσεις, οι αρπακτικοί είναι συνήθως ζώα.
Για παράδειγμα, τα φυτά θέλουν τη διασπορά των σπόρων χωρίς να θυσιάζουν όλα τα φύλλα, τους μίσχους, τις ρίζες και τα λουλούδια τους. Δεν θέλουν ένα κουνέλι να καταναλώνει ολόκληρο το φυτό.
Τα φυτά έχουν αναπτύξει διαφορετικούς μηχανισμούς κρατήστε τους θηρευτές μακριά, όπως έντονα αρώματα, δηλητήρια και αγκάθια. Οι Marigolds έχουν ένα δυνατό άρωμα που δεν τους αρέσουν τα κουνέλια και τα ελάφια. Έχουν επίσης μια πικρή γεύση που δεν είναι ευχάριστη ή ελκυστική για τα ζώα, γεγονός που καθιστά λιγότερο πιθανό ένα ελάφι ή ένα κουνέλι να θέλει να τα τσιμπήσει.
Τα αγκάθια και τα αγκάθια είναι μερικοί από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για να σταματήσουν τα αρπακτικά τα φυτά. Από τα τριαντάφυλλα έως τους κάκτους, οι αμυντικές τους δομές παρέχουν στα ζώα ένα γρήγορο μάθημα για το γιατί δεν πρέπει να προσπαθούν να τρώνε αυτά τα φυτά. Οι μυρωδιές τρίχες τσουκνίδας χρησιμεύουν ως υπενθύμιση στους ανθρώπους να μην πλησιάσουν πολύ κοντά στο φυτό.
Παράσιτο και οικοδεσπότης
Μερικές φορές τα αγγειοσπέρματα γίνονται οικοδεσπότες παράσιτα. Μπορεί να πρέπει να αντιμετωπίσουν επιθέσεις από έντομα, ασθένειες ή άλλα πράγματα. Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν παραδείγματα στη φύση των αγγειοσπερμάτων που είναι τα παράσιτα. Σχεδόν όλα παρασιτικά φυτά που ζουν σήμερα είναι αγγειόσπερμοι.
Μερικά κοινά παραδείγματα παρασιτικών φυτών περιλαμβάνουν επιφύτα και αμπέλια. Το γκι είναι ένα δημοφιλές παρασιτικό φυτό που μεγαλώνει πάνω από δέντρα και θάμνους. Προσκολλάται στο αγγειακό σύστημα του ξενιστή για την εξαγωγή θρεπτικών συστατικών και την ανάπτυξη. Αυτό βλάπτει την υγεία του δέντρου επειδή χάνει συνεχώς νερό και θρεπτικά συστατικά από το γκι. Αν και συνήθως δεν σκοτώνουν ένα δέντρο, τα παρασιτικά φυτά μπορούν να το κάνουν πιο αδύναμο.
Το Dodder είναι ένα άλλο παράδειγμα αγγειόσπερμου που είναι παρασιτικό φυτό. Το αμπέλι μπορεί να αναλάβει γρήγορα έναν ολόκληρο κήπο. Έχει καταστεί επεμβατικό σε πολλά μέρη της χώρας και είναι δύσκολο να εξαλειφθεί. Ο Dodder κάνει συνήθως μικρά ξυλώδη φυτά τον ξενιστή.
Πρώτον, το αμπέλι τυλίγεται γύρω από τον ξενιστή και μπαίνει στο αγγειακό σύστημα εισάγοντας τις ρίζες του στους μίσχους. Στη συνέχεια, τρέφεται με το νερό και τα θρεπτικά συστατικά του ξενιστή. Το Dodder έχει μικρά λευκά άνθη και μπορεί να παράγει μεγάλο αριθμό σπόρων.
Ανταγωνισμός μεταξύ αγγειόσπερμων
Μπορείτε να βρείτε παραδείγματα του ανταγωνισμός μεταξύ αγγειοσπερμάτων κάθε φορά που πηγαίνετε έξω και συναντάτε τη φύση. Τα δέντρα απλώνουν τα κλαδιά τους για να απορροφήσουν το φως του ήλιου και να εμποδίσουν τις ακτίνες να φτάσουν σε χαμηλότερα φυτά.
Τα λουλούδια προσπαθούν να έχουν τα πιο πολύχρωμα πέταλα για να προσελκύσουν επικονιαστές. Μερικά φυτά απλώς γεμίζουν το ένα το άλλο και προσπαθούν να καταλάβουν όλο τον διαθέσιμο χώρο.
Δεδομένου ότι τα αγγειοσπερμάτα απαιτούν επικονίαση, έχουν εξελιχθεί για να προσελκύσουν επικονιαστές όπως οι μέλισσες και τα πουλιά. Κάθε είδος θέλει να λάβει τον μέγιστο αριθμό επισκεπτών, οπότε έχουν αναπτύξει εκπληκτικά αρώματα, σχήματα και χρώματα για να τους προσελκύσουν.
Τα ανθοφόρα φυτά ανταγωνίζονται μεταξύ τους και όλα τα άλλα φυτά για να επιβιώσουν.
Αμοιβαιότητα μεταξύ αγγειοσπερμάτων
Πολλές σχέσεις εντόμων και φυτών είναι παραδείγματα αμοιβαιότητα. Για παράδειγμα, ορισμένα δέντρα ακακίας στη Νότια Αμερική έχουν αμοιβαία σχέση με μυρμήγκια. Τα δέντρα δημιουργούν νέκταρ, που είναι τροφή για τα μυρμήγκια. Σε αντάλλαγμα, τα μυρμήγκια προστατεύουν τα δέντρα από άλλα έντομα και αρπακτικά.
Υπερασπίζονται τα δέντρα από σφάλματα που μπορεί να τα τρώνε. Τα δέντρα ακακίας παρέχουν επίσης στα μυρμήγκια ένα ασφαλές σπίτι στα κοίλα αγκάθια τους. Οι επιστήμονες θεωρούν αυτή τη σχέση ως περίπτωση συν-εξέλιξης: Τόσο τα μυρμήγκια όσο και τα δέντρα επωφελούνται από το να ζουν μαζί.
Σχετικό περιεχόμενο:Χημικά που χρησιμοποιούνται στη Χημεία στο Γυμνάσιο