34.3: Piante vascolari senza semi

Piante vascolari senza semi sono state le prime piante alte sulla Terra

Oggi, le piante vascolari senza semi sono rappresentate da monilofiti e licofiti. Le felci, le piante vascolari senza semi più comuni, sono i monilofiti. Le felci baffi (e i loro parenti) e le code di cavallo sono anche monilofiti. I licofiti includono muschi di club, picchi, e quillworts, nessuno dei quali sono veri muschi.

A differenza delle piante non vascolari, le piante vascolari, comprese le piante vascolari senza semi, hanno una vasta rete di tessuto vascolare composto da xilema e floema. La maggior parte delle piante vascolari senza semi hanno anche vere radici e foglie. Inoltre, i cicli di vita delle piante vascolari senza semi sono dominati da sporofiti che producono sporofite che producono spore diploidi, piuttosto che da gametofiti.

Tuttavia, come le piante non vascolari, le piante vascolari senza semi si riproducono con spore piuttosto che con semi. Le piante vascolari senza semi sono in genere più riproduttivamente successo in ambienti umidi perché il loro sperma richiedono una pellicola d'acqua per raggiungere le uova.

Il ciclo di vita delle piante vascolari senza semi

Come gli animali, piante vascolari senza semi (e altre piante) si alternano tra meiosi e fecondazione durante la riproduzione. La meiosi è un processo di divisione cellulare che produce cellule aploidi, che contengono un insieme completo di cromosomi, da una cellula diploide, che contiene due serie complete di cromosomi. La fecondazione, al contrario, produce una cellula diploide chiamata zigote attraverso la fusione di cellule aploidi chiamate gameti: sperma e uova.

Nella maggior parte degli animali, solo lo stadio diploide è multicellulare e i gameti sono le uniche cellule aploidi. Le piante, tuttavia, si alternano tra stadi aploidi e diploidi che sono entrambi multicellulari; questo è chiamato alternanza di generazioni. L'alternanza di generazioni è una caratteristica di tutte le piante che riproducono sessualmente, ma le dimensioni relative e la prominenza degli stadi aploidi e diploidi differiscono tra le piante.

Nelle piante vascolari senza semi (così come nelle piante da seme), la fase diploide del ciclo di vita, la sporofita, è dominante. Per esempio, ciò che la maggior parte delle persone riconosce come una felce è la grande sporofita felce indipendente. Gli sporofiti producono cellule aploidi chiamate spore attraverso la meiosi.

Una spora può germinare e svilupparsi in una gametophyte, la fase aploide del ciclo di vita, attraverso la mitosi. I Gametofiti producono ovuli e spermatozoi attraverso la mitosi (a differenza degli animali, che producono gameti attraverso la meiosi). La maggior parte delle piante vascolari senza semi producono un tipo di spore che dà origine a un gametofita bisessuale. I gametofiti sono più piccoli e meno strutturalmente complessi rispetto alle sporofite, ma possono fotosintetizzare e non dipendono dalla sporofita per nutrirsi o proteggersi.

Le cellule ovuli e spermatozoi si fondono attraverso la fecondazione, formando uno zigote diploide. Lo zigote si divide attraverso la mitosi per generare la familiare sporofilita felce schiuma, continuando il ciclo.

Esistono tre gruppi principali che racchiudono la vita delle piante

sulla Terra: piante non vascolari...

piante vascolari senza semi ... e piante con semi.

Le piante vascolari senza semi furono le prime

a sviluppare sistemi vascolari specializzati

- un adattamento che contribuì a farle divenire

le prime piante alte della Terra.

Oggi le piante vascolari senza semi sono rappresentate

licofite e monilofite.

Le licofite comprendono il licopodio, la selaginella e l'isoetes.

Nessuna delle licofite sono veri muschi,

che sono piante non vascolari.

Le monilofite comprendono felci, l'equisetum, lo psilotum

e le specie simili.

Come tutte le piante, le piante vascolari senza semi

mostrano un'alternanza di generazioni nel loro ciclo di vita,

come mostriamo qui usando come esempio una pianta di felce.

Ciò significa che trascorrono parte della loro vita

da gametofiti aploidi, e l'altra parte

da sporofiti diploidi.

Come le piante non vascolari, le piante vascolari senza semi

si riproducono tramite spore, non tramite semi.

Le spore sono aploidi e vengono disperse da strutture

chiamate sori, raggruppate sul lato inferiore delle foglie.

I sori stessi contengono numerosi sporangi.

Una volta raggiunta la maturità, questi sporangi

si aprono, disperdendo le spore aploidi.

Le spore poi crescono per mitosi e vanno a formare

il gametofito aploide.

Allo stato di gametofito - che in genere minuscolo

e situato sopra o appena al di sotto della superficie del suolo -

i gameti aploidi si formano per mitosi.

Un singolo gametofito è bisessuale e sviluppa

due strutture diverse - l'anteridio e l'archegonio -

che producono gameti di genere rispettivamente maschile e femminile.

Come le piante non vascolari, il gamete maschile

è un flagellato e ha bisogno di acqua

per muoversi verso il gamete femminile - seguendo un attraente chimico

per trovare l'uovo.

Dato che i gameti in un singolo gametofito

sono identici geneticamente per via della loro origine aploide,

in genere gli incroci si verificano tra diversi gametofiti.

Le felci riescono a prevenire qualsiasi auto-fecondazione

facendo maturare i loro anteridi e archegonia

in tempi diversi.

Infine, l'uovo fecondato genera un nuovo sporofito diploide

dallo zigote diploide del gametofito,

completando il ciclo di vita.

Come le piante da seme, le piante vascolari senza semi

hanno cicli di vita dominati dagli sporofiti.

Tuttavia, a differenza delle altre discendenze vegetali principali,

i loro gametofiti, che sono più piccoli, possono vivere autonomamente -

nel senso che non forniscono nutrimento allo sporofito,

né lo richiedono dallo sporofito.

Si presume che la caratteristica chiave delle piante vascolari senza semi

sia la rete specializzata di tessuto vascolare, simile

a quella delle piante da seme.

Questo adattamento ha consentito loro di trasportare acqua, sostanze nutritive

e altri materiali organici e di raggiungere dimensioni superiori -

il che le distingue dalle specie simili non vascolari.