34.4
معظم النباتات هي نباتات البذور ، تتميز بالبذور ، حبوب اللقاح ، و انخفاض الطور المشيجي. و تشمل نباتات البذور عاريات البذور و كاسيات البذور.
عاريات البذ…
تشمل المجموعة الرئيسية الأكثر نجاحاًالنباتات البذرية على الأغلب 400, 000 نوعاًتقسم النباتات البذرية نفسها إلى مجموعتين الأولى هي-عاريات البذور وهي الصنوبريات السائدة،لكنها تشمل أيضاًالنباتات مثل السيكاسيات أو الجنكة. المجموعة الثانية هي كاسيات البذور،والتي تشمل أكثر من 90 بالمائة من أنواع النبات المعروفة،بما في ذلك،الماغنوليات والأشجار المزهرة الأخرى،وجميع النباتات المثمرة والمزهرة. مثل النباتات البذرية،فإن كاسيات البذور وعاريات البذور تتشارك بعدة خصائص رئيسية.
أولاًدورة حياتها سائدة من قبل مرحلة النباتات البوغية. ثانياًفإنها تمتلك أمشاج ميكروسكوبية تشكل الجاميتات الأحادية بما في ذلك الجاميتات الأنثوية وتسمى البويضات والتي تسكن بشكل مثالي في هياكل مثل الأقماع أو المبايض لحمايتها وإنباتها. تسمى الجاميتات الذكرية المقابلة حبوب اللقاح الني تشكلت في هياكل منفصلة،ويمكن توزيعها بسهولة بطرق بيئية مثل الرياح أو الحيوانات لمقابلة وتخصيب الجاميتات الأنثوية.
وأخيراًعند تخصيبها تصبح هذه بذوراًعلى شكل مركبات ثنائية مركبات تحتوب على غذاء من أجل الشتلات المستقبلية. هنا الاختلافات بين السلالات تبدأ عندما تكون بذور عاريات البذور في أٌقماع أو على مدارج مفتوحة للهواء أو الحيوانات لتوزيعها،يمكن أن تنتج كاسيات البذور ثماراًتحيط أو متصلة ببذورها. تحتوي الثمار على بذرة واحدة أو أكثر وتسهل نشر البذور.
على سبيل المثال،يمكن أن تأكل الحيوانات الثمرة ومن ثم تترك المنطقة قبل أن تمرر البذور والتي تبقى غالياًسليمة. وبدلاًمن ذلك،فيمكن أن تساعد الثمار البذور على الطفو.الطيران. أو تركب على حيوان لوجهاتها النهائية.
مهما كانت طريقة التوزيع،عندما تصل البذور منطقة إنباتها،يميز تصنيف آخر سلالات النباتات البذرية المختلفة-عدد الفلقات. الفلقات هي جزء من البذرة تشكّل الورقة الجنينية أو الأوراق عند الإنبات. يشار إلى عاريات البذور بأنها متعددة الفلقات وستمتلك في المعظم في أي مكان من 8 إلى أكثر من 20 من هذه الأوراق الجنينية،والتي يمكن أن تنمو بشكل أصبع حول الجذع الجنيني.
من ناحية أخرى،فإن معظم كاسيات البذور تمتلك فلقة واحدة أو فلقتين ويمكن تصنيفها بشكل عام كنباتات ذات فلقة واحدة ثنائية الفلقة حسب عددها وهذا الاختلاف يُرى من بذرتها الأولية. تشمل الأمثلة على ثنائية الفلقة أشجار البلوط والورود،بينما تشمل أحاديات الفلقة الأعشاب والأوركيدا والذرة. بعيداًعن الفلقات،ميزات عديدة أخرى،تميز ذوات الفلقة الواحدة عن النباتات ذوات الفلقتين.
على سبيل المثال،ترتيب جذور والتي هي أنظمة جذور حشائش أو جذور ليفية أو النسيج الوعائي في الجذع والذي يحدث في ترتيب حلقي في ثنائيات الفلقة ويتشتت في النباتيات أحادية الفلقة. إضافة إلى ذلك،تشكل أورق الورقة هيكلاًشبيها بالشبكة في ثنائيات الفلقة وبشكل متوازٍلهذا الترتيب في أحاديات الفلقة. ويحصل تطورعضو الزهرة في أربعة ألى خمسة أقسام في ثنائيات الفلقة،مقابل ثلاثة في أحاديات الفلقة.
وبشكل عام،فإن هذه التكييفات الكثيرة والمتنوعة للنباتات البذرية سمح لها بأن تصبح الغطاء النباتي السائد على وجه الأرض.
View the full transcript and gain access to JoVE Core videos
Q1: What are the two main groups of seed plants?
Seed plants divide into gymnosperms and angiosperms. Gymnosperms include conifers, cycads, and ginkgos, typically forming cones. Angiosperms comprise over 90 percent of known plant species, including flowering plants and trees that produce fruits. Both groups share a sporophyte-dominated life cycle and produce seeds for reproduction.
Q2: How do gymnosperms and angiosperms differ in seed dispersal?
Gymnosperm seeds are typically housed in cones or on scales exposed to air and animals. Angiosperm seeds develop within fruits that facilitate dispersal through multiple methods: animals may eat fruits and deposit seeds elsewhere, or fruits help seeds float, fly, or attach to animals. This adaptation gives angiosperms reproductive advantages in diverse environments.
Q3: What distinguishes monocots from eudicots?
Monocots and eudicots differ in cotyledon number—monocots have one, eudicots have two. Additional distinctions include root systems, vascular tissue arrangement, leaf vein patterns, and flower organ development. Monocots have scattered vascular tissue and parallel leaf veins, while eudicots have ring-like vascular tissue and netlike leaf veins. Flower organs develop in multiples of three in monocots versus four to five in eudicots.
Q4: What role do cotyledons play in seed germination?
Cotyledons are embryonic leaves that form part of the seed and emerge during germination. Gymnosperms typically have 8 to 20 or more cotyledons arranged in a whorl around the embryonic stem. Most angiosperms have either one or two cotyledons. This cotyledon number is a primary classification feature distinguishing monocots from eudicots from the initial seed stage.
Q5: How do pollen and ovules function in seed plant reproduction?
Seed plants produce microscopic gametophytes forming haploid gametes. Female gametes, called ovules, are housed in protective structures like cones or ovaries. Male gametes, called pollen grains, form in separate structures and disperse via wind or animals to fertilize ovules. Once fertilized, these diploid structures develop into seeds containing nourishment for seedling growth.
Q6: Why are seed plants the most successful plant group on Earth?
Seed plants dominate terrestrial vegetation due to their numerous adaptations. Their sporophyte-dominated life cycle, protected gametophytes, and efficient seed dispersal mechanisms—through cones, fruits, wind, and animals—enable reproduction across diverse environments. These features, combined with varied root systems and vascular tissue arrangements in basic plant anatomy roots stems and leaves, provide competitive advantages over other plant groups.
Q7: What are basal angiosperms and how do they relate to other flowering plants?
Basal angiosperms include Amborella, water lilies, and star anise relatives, representing early divergences from ancestral angiosperms. Magnoliids form a separate group containing thousands of species including magnolias. Most flowering trees and legumes are eudicots. These classifications, based on genetic evidence, refine the traditional monocot-dicot system and reflect evolutionary relationships among angiosperms.