ANGIOSPERMS: JELLEMZŐK, OSZTÁLYOZÁS, ÉLETCIKLUS - BIOLÓGIA - 2026

Az ánizsnövények a növények számának legváltozatosabb, legváltozatosabb és legsikeresebb csoportja, amelyek a bolygón laknak. Virágos növényeknek nevezik őket, mivel legkülönlegesebb tulajdonságuk a virág.

Az angiosperm kifejezés az „angion” görög szavakból származik, ami tartályt jelent, és a „sperma” szóból, amely magot jelent. Ezért az angiosperm név magkonzervet jelent.

Tulipán mező (Forrás: John O'Neill, a Wikimedia Commons segítségével)

A virágok fő funkciója ezekben a növényekben gyümölcsök és vetőmagok előállítása; a magvakat önbeporzás, kereszt-beporzás vagy nem szexuális események, például apomixis útján állíthatják elő.

A csírakéreg a vaszkuláris növények monofületikus csoportját alkotja, és a gimnáziumok testvércsoportjának tekintik. A csíra- és az ónszaporodás közötti különbség az, hogy az petesejtek be vannak zárva a petefészekbe, amely később gyümölcs lesz.

A zsíros növények nőnek és uralják a bolygó gyakorlatilag minden régióját, kivéve a tűlevelű erdőket. Vannak olyan szárazföldi növények, amelyek a szárazföldi, vízi és epifitikus élőhelyekhez alkalmazkodtak, ezekben a fajokban Dél-Amerika trópusi régiói a leggazdagabbak. A kaktuszok olyan palánták, amelyek rendkívül száraz régiókban képesek növekedni.

Az ánizsnövényes virágok szorosan kapcsolódnak a beporzókhoz, és úgy gondolják, hogy párhuzamosan fejlődtek (együtt fejlődtek). A beporzók modellezték a növények adaptációját a petesejtek lefedettségéhez.

Az ókori növények csoportjában vannak a legváltozatosabb növényi formák, nagyon kicsi képviselőikkel, mint például a békalencse, amelynek mérete 1 mm, és az óriási fákkal, mint például az Eucalyptus, amelyek akár 100 méter magasra is képesek.

Ebben a csoportban a legtöbb emberiség számára gazdasági szempontból jelentős növényfaj található, ahol a kukorica, a búza, a kávé, a kakaó és a burgonya kiemelkedik számos más növény között, amelyek alapvetőek az ember táplálkozásában.

A csíraszemű állatok nemi úton szaporodnak kettős megtermékenyítés után, amely embriót és endoszpermot eredményez.

A növényi növényeket több mint 300 000 különféle faj képviseli, nagyjából 450 családba sorolva, és ezek a virágos növények uralták a Földet több mint 100 millió évig.

jellemzők

Az ánizsnövények nagyrészt szabadon élõ növények, vannak néhány parazita és szaprofit faj. Egyes ültetvények olyan lianák, amelyek a trópusi esőerdő tetejére másznak, míg mások epifiták, amelyek az erdő arborétás rétegében növekednek.

- A csíraképződés virága három szárból áll: perianth, androecium és gynoecium.

-A perianth módosított hajtási levelekből épül fel, amelyek létrehozzák a kagylót és a szarvasgomba. A kagyló általában zöld és fotoszintetikus, levél alakú csipkéből áll. A corolla általában színes, mutatós, illatos és egyedi vagy olvasztott szirmokból áll.

- Az androecium a porzókészletből áll, és ezek a porok a pollen hordozói, ahol a hím gametofiták (mikrogametofiták) megtalálhatók. A porzó a virág férfi reproduktív szerve.

-A gynoecium a szőlőkészletből áll, amelyek egy vagy több pelymet képeznek. A szőnyegek belsejében a petefészek vagy mega-sporangia található, ahol a nőstény gametophyte (makrogametophyte) található. A szőnyegek a nők reproduktív szerveit reprezentálják.

A csíraszeműekben lévő virágok biszexuálisak a fajok túlnyomó többségében, azaz a hím és nőstény gametofiták nemcsak ugyanazon a növényen, hanem ugyanolyan szerkezetben is megtalálhatók.

Az angiosperms fajok többségében erek vannak víz- és ásványianyag-vezető sejtekként, azonban az alapvető angiosperms-ek néhány csoportjában tracheidok vannak a vezető sejtekben.

Származás és fejlődés

A gombafélék az alsó krétakorban jelentkeztek körülbelül 125 millió évvel ezelőtt, magas fokú specializációval a közepes krétakorban. Az alsó krétakori növényi fosszilis tünetek megoszlanak a meglévő és a jelenleg felismerhető csoportokkal.

A csíraképesség legutóbbi ősei továbbra is rejtélyek maradnak. A legszélesebb körben elfogadott hipotézis az, hogy a Pteridiosperms kihalt csoportjának tagjaiból származnak, amelyekről ismert, hogy páfrányszerű magvakkal és levelekkel rendelkező növények.

Az angiosperms eredetére vonatkozó hipotézis azon a tényen alapul, hogy a Pteridiosperms férfiak reproduktív struktúrája hasonló volt a portákhoz, míg a női struktúrák a szőnyegekkel egyenértékű struktúrák voltak.

Első ültetvények

Azok közül a legkorábbi ültetvényesek közé tartozik az Archaefructus nemzetség fosszilis növényei, amelyek 130 millió évvel ezelőtt nyúlnak vissza. Ezek a vízi növények, amelyek rokonok a Magnoliaceae-kel, mert virágot jelentenek perianth nélkül, a porzószálon található szőnyegekkel.

Az Archaefructus virágait a botanikusok nagyon ősi virágoknak, a jelenlegi csíratenyészet elődeinek osztályozzák, azonban egyes botanikusok a virágokat atipikusnak tekintik, hasonlóan ahhoz, amit néhány jelenlegi ültetvényen megfigyelnek.

A kladisták és a paleobotanikusok botanikusai úgy vélik, hogy további kövületeket kell felfedezni és leírni új technikákkal, hogy tisztázzák és megoldják az angiperma eredetének kihívást jelentő rejtélyét. Az angiosperms evolúciós elemzése olyan kulcsfontosságú tulajdonságokon alapul, mint például a szimmetria, a virág jellemzői, a palynology és a genom mérete.

A növények genetikai jellege összetett, és ez korlátozta evolúciós megértésüket. A molekuláris elemzések azonban a Magnoliides-clade fajait az őskori növények legősibb csoportjába sorolják.

Az angiosperms ősi virágát biszexuális karakterrel, radiális szimmetriával, két vagy több gömbökkel, az elkülönített perianth-et differenciálatlan tepals-kel, az androecium-t három kissé elválasztott vastag porcelánnal és a gynoecium-öt öt spirális szőnyeggel újból felújították.

A jelenlegi ültetvényes növények (eudic lepkék) virágainak ciklikus virágai vannak, amelyeket speciális héjak rendeznek, a vállat és a kagylót felváltva. Az androecium tartós rostjai vékonyak differenciált portokkal, a gynoecium pedig alacsonyabb szintű szőnyegekkel, stílusokkal és stigmákkal.

Az ízületi palánták pollenszemcséje olyan karakter, amely három vagy több nyílással (trikolpatagként) alakult ki, amint azt az eudicotyledons megfigyelték, míg a gymnosperms és az Archaefructus egyetlen nyílással (monosulcate) rendelkező pollenszemcséket figyeltek meg.

A csíraképesség osztályozása

A rovarirtók első osztályozását Linnaeus készítette a növények szexuális rendszerén alapuló 1735-ben. Virágos karakterekkel megkülönböztette a phanerogramok csoportjait.

A növényeket jelenleg az APG rendszer szerint osztályozzák (Angiosperm Phylogeny Group). Ezt a rendszert számos kutatóból álló csoport javasolta, aki olyan osztályozást javasolt, amely tartalmazza az ismert növénycsaládokkal kapcsolatos összes rendelkezésre álló információt.

Az APG rendszer a családok elválasztását épít a kloroplasztok és a riboszómákat kódoló gének alapján, mivel ezek az organellákban levő gének lassabb mutációs arányúak. Számos morfológiai karaktert is használnak, például a pollen morfológiáját.

Az első APG besorolási rendszert 1998-ban tették közzé. Jelenleg az APG rendszer negyedik kiadása, amelyet 2016-ban jelentettek meg a Journal Botanicalban. Az APG IV elismeri a 64 parancsot és 416 különböző családot, szemben az APG I által elismert 40 rendelettel és 457 családdal.

A legutóbbi ülésen az ültetvényeket az ANITA csoport (Amborellaceae, Nymphaeales, Illiciaceae, Trimeniaceae és Austrobaileyaceae) alkotja, majd emeli a Magnoliidae lábujjat, aztán az egyszikűeket, végül pedig a kétszikűket és az eudiktákat.

Angiosperm életciklus

Mint minden spermatofita, az ízületi baktériumok nemzedékei váltakoznak. A gametofita teljes mértékben a sporofita reproduktív struktúráiban fejlődik ki, ez egy heteroszporikus életciklus.

Angiosperm életciklusdiagram (Forrás: Angiosperm_life_cycle_diagram.svg: LadyofHats Mariana Ruizderivative work: Tinymonty a Wikimedia Commons segítségével)

Mikrogametofita vagy férfi gametofita

A ciklus a porokkal vagy mikrogametofitákkal termelő porzóval kezdődik. Mindegyik porzónak van egy portja, amely négy mikroszporangiát vagy pollenzsákot tartalmaz, minden pollenzsákban az őssejt meiosison megy keresztül, és négy haploid mikrospórát hoz létre.

A mikrospórák növekednek és fejlődnek egy éretlen pollenmag előállításához, amelyet pollencső-sejtből és egy generatív sejtből áll, amely két spermiumot termel. A mikrospórák kialakulnak egy külső fal (exin) és egy belső fal (intine) kitöltéséhez.

A pollenmag fejlődésének befejezéséhez el kell érnie a virág receptiv stigmáját, mihelyt megtörténik a pollencső csírázása.

Megametophyte vagy női gametophyte

A megagametofiták fejlődése a mega-sporangián belül zajlik, amelyek a petefészekben található petesejtek részei. A petefészke tartalmazhat egy vagy több petesejtet, amelyek mindegyike megasporangiumból vagy mezõporcból áll, amelyeket egy darab fed le.

Az egységek a stílus vagy a mikropile megnyitásakor találkoznak, ezen a nyíláson a pollencső behatol a virágokba.

Mindegyik megasporangiában egy megasporofita az sejtként működik a mega spórák számára, és meiozison megy keresztül, négy haploid megaspórát képezve. Ezek közül a három megaspóra szétesik vagy degenerálódik, és a mikropile-ből legtávolabbi megaspóra fennmarad, amely megagametophyte lesz.

A legtöbb ültetvényben a fejlődő megagametophyta nyolc magot termel. Négy mag van csoportosítva az alsó és a felső végén. Ezután két atommag vándorol a központ felé. Ezeket a magokat poláris magoknak nevezzük.

A végén fennmaradó három atommag egyedi sejteket alkot, a két poláris mag egyetlen binukleátumsejtet képez. A mikropile-től legtávolabbi sejt hoz létre a petesejtet, amelyet két rövid életű, szinergistáknak nevezett sejt határol.

A szinergisták az embriózsák végeinek kialakításával vesznek részt a megtermékenyítési folyamatban. A másik három sejtet, amely az ellenkező végén helyezkedik el, antipódoknak nevezzük, és tápláló szövetként szolgálnak a petesejt számára.

A megametophyte, amelyet embrionális zsáknak is neveznek, nyolc különálló magból áll, hét különböző sejtben. Az embriózsák belsejében a már megtermékenyített embrió fejlődik ki.

termékenyítés

Amint a megbélyegzés megkapja a pollenszemcsét, ezen a felületen a kalciumionok stimulálják a pollencső csírázását néhány órától több napig terjedő időtartamra. Ez a stílus átviteli szövetén keresztül növekszik az egyik szinergiában.

A szinergidek belsejében a pollencső kihúzza két sperma sejtet, amelyek belecsúsznak, és egyszer megduplázódnak.

Az egyik petesejt bejut a szinergistákba, és megtermékenyíti a szomszédos petesejtet, így egy zigóta alakul ki, amely embrióvá válik. A második spermium sejtje kombinálódik a két sarkú magot tartalmazó sejttel, amely a mitózis után endosperm néven ismert tápláló szövetet képez.

A műtrágyázási folyamat befejezése után a vetőmag érési folyamat folytatódik. Amikor a mag csírázódik, növekszik és érlelődik, akkor érett diploid vagy poliploid sporophyte alakul ki, mondta a sporophyte, amikor virágának kifejlesztésekor újrakezdi a ciklust.

Példák a gombafajokra

Mint korábban említettem, a csíraszeműek az összes ismert virágos növényt csoportba hozzák. Ezért a példaértékű fajok kiválasztása ezen növényi alcsoporton belül nem túl triviális feladat lehet.

Az antropocentrikus szempontból a palánták több faja nagy kereskedelmi jelentőséggel bír, mivel ők jelentik az ember fő táplálékforrását. A Triticum nemzetség számos faja nélkülözhetetlen az étkezési liszt előállításához az egész világon.

A Zea mays jó példája egy másik olyan ehető fajnak, amely Közép- és Dél-Amerika nagy részének kultúrájában, történelmében és gasztronómiájában nagy jelentőséggel bír.

A Coffea arabica a világon nagy kereskedelmi érdeklődésre számot tartó növény, mivel szemeit kávé előállításához használják, amely gazdasági és gasztronómiai szempontból nagy jelentőséggel bír.

Ugyanígy, a Thebroma cacao is egy másik példaként említõ virágos növény, amelyet a férfiak nagyra értékelnek, és amelynek különféle felhasználási lehetőségei vannak. Az összes gyümölcsöt és diót olyan fák állítják elő, amelyek fajai a virágos növények vagy az ánizsnövények csoportjába tartoznak.

A rózsa, a tulipán, a napraforgó és a százszorszépek mind jó példák a növényekre, amelyek kereskedelmi és kulturális érdeklődésre számot tartanak a föld öt földrészének sok országában.

Irodalom

1. Chase, MW, Christenhusz, MJM, Fay, MF, Byng, JW, Judd, WS, Soltis, DE,… és Stevens, PF (2016). Az Angiosperm Phylogeny Group osztályozásának frissítése a virágos növények rendjére és családjára vonatkozóan: APG IV. A Linnean Társaság Botanical Journal, 181 (1), 1-20.
2. Lindorf, H., De Parisca, L., és Rodríguez, P. (1985). Botanika Osztályozás, felépítés és szaporodás.
3. Luis, E., Eguiarte, LE, Castillo, A., és Souza, V. (2003). Az ültetvények molekuláris és genomi evolúciója. Interciencia, 28. (3), 141–147.
4. Raven, PH, Evert, RF és Eichhorn, SE (2005). A növények biológiája. Macmillan. Agiosperms Pg (333-345)
5. Simpson, MG (2010). Növényszisztematika. Tudományos sajtó. A virágos növények fejlődése. Pg (121-136).
6. Soltis, DE, Bell, CD, Kim, S. és Soltis, PS (2008). A növényi növények eredete és korai fejlődése. NY Acad. Sci., 1133, 3–25.