34.4
רוב הצמחים הם צמחי זרעים המאופיינים על ידי זרעים, אבקה וגמטופיטים מופחתים. צמחי זרעים כוללים חשופי זרע (Gymnospermae) מכוסי זרע (angiosperms).
חשופי ז…
הקבוצה העיקרית המצליחה ביותר צמחי הזרעים כוללת כמעט 400, 000 מינים. צמחי הזרע עצמם מחולקים לשתי קבוצות הראשונה היא החשופי זרע, שהן בעיקר אצטרובלניים, אך כוללת גם צמחים כמו ציקלונים או גינקואים. הקבוצה השנייה היא בעלי פרחים, הכוללת מעל 90 אחוז ממיני הצמח הידועים, כולל מגנוליאידים ועצים פורחים אחרים, כל הפירות וצמחים פורחים.
כצמחי זרעים, הן החשופי זרע והן בעלי פרחים חולקות מספר תכונות עיקריות. ראשית, שלב מחזור החיים שלהם נשלט על ידי שלב הספורופיטים. שנית, יש להם גמטופיטים מיקרוסקופיים היוצרים גמטות הפלאידיות כולל גמטות נקביות הנקראות ביציות אשר בדרך כלל שוכנות במבנים כמו חרוטים או שחלות כדי להגן ולהזין אותם.
הגמטים המקבילים הזכריים הנקראים גרגרי אבקה נוצרים במבנים נפרדים, ומתפזרים בקלות, בשיטות סביבתיות כמו רוח או בעלי חיים, בתקווה למפגש ולהפרות את הגמטות הנקבות. לבסוף, לאחר הפריה, מבנים דיפלואידים אלה יוצרים זרעים מבנים המכילים הזנה לזריעה העתידית. כאן מתחילים ההבדלים בין השושלות בעוד שזרעי חשופי זרע שוכנים בדרך כלל בקונוסים או בקשקשים הפתוחים לאוויר או בעלי חיים לפיזור, בעלי הפרחים עשויים להפיק פירות המקיפים או קשורים לזרעיהם פירות מכילים זרע אחד או יותר, ומקלים על פיזור הזרעים.
לדוגמה, בעלי חיים עשויים לאכול את הפירות ואז לעזוב את האזור, לפני שהם מעבירים את הזרעים שלרוב נשארים שלמים. לחלופין, הפירות יכולים לעזור לזרעים לצוף לעוף או לתפוס טרמפ על בעל חיים ליעדיהם הסופיים. תהיה שיטת הפיזור אשר תהיה, כאשר הזרעים מגיעים לנקודת הנביטה שלהם, סיווג אחר מבדיל בין שושלות צמח הזרעים השונים מספר הפסיג פסיגים הם חלק מהזרע המהווה את העלה העוברית או העלים עם הנביטה חשופי זרה מכונה רב פסיגים ובדרך כלל יש בין 8 ל 20 פלוס עלים עובריים אלה העשויים לצמוח בצורה שרוך מסביב גבעול העוברי.
לרוב בעלי פרחים לעומת זאת יש פסיג אחד או שניים והם מסווגים באופן נרחב כחד-פסיגיים או דו-פסיגיים על בסיס מספר זה וההבדל הזה נראה ממש מהזרע הראשוני. דוגמאות דו-פסיגיים כוללות אלונים ושושנים ואילו חד-פסיגיים כוללים עשבים, סחלבים ותירס. פרט הפסיג כמה מאפיינים אחרים מבחינים בין חד-פסיגיים לבין דו-פסיגיים.
לדוגמה, סידור השורשים, שהם בדרך כלל מערכות שורש מרכזי או סיבים שורשיים. או רקמת וסקולרים בגבעולים המתרחשת בסידור טבעתי בדו-פסיגיים ומפוזרת בחד-פסיגיים. בנוסף, ורידי עלים יוצרים מבנה דמוי רשת בדו-פסיגיים וסידור מקביל בחד-פסיגיים והתפתחות איברים של פרחים.
מתרחשת בקטעים של ארבע עד חמש בדו-פסיגיים. לעומת שלשות בחד-פסיגיים. בסך הכל, התאמות רבות ומגוונות אלה של צמחי זרעים אפשרו להם להפוך לצמחייה השלטת בכדור הארץ.
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.