34.4
Tohumlu Bitkilere Giriş
Çoğu bitki tohumlu bitkidir-tohumlar, polenler ve indirgenmiş gametofitler ile karakterizedir. Tohumlu bitkiler gimnospermler ve angiospermler olarak…
En başarılı ana grup - tohum bitkileri – yaklaşık 400.000 türü içerir. Tohum bitkilerinin kendileri iki gruba ayrılır - birincisi ağırlıklı olarak kozalaklı olan açık tohumlulardır, ancak aynı zamanda sikadlar veya ginkgolar gibi bitkileri içerir. İkinci grup, manolyagiller ve diğer çiçekli ağaçlar, tüm meyveler ve çiçekli bitkiler dahil olmak üzere bilinen bitki türlerinin yüzde 90'ından fazlasını içeren kapalı tohumlu bitkilerdir.
Tohum bitkileri olarak, hem açık tohumlular hem de kapalı tohumlu bitkiler birkaç temel özelliği paylaşır. İlk olarak, yaşam döngülerine sporofit aşaması hakimdir. İkincisi, haploid gametler oluşturan mikroskopik gametofitlere sahiptirler – genellikle onları korumak ve beslemek için koniler veya yumurtalıklar gibi yapılarda bulunan ovüller adı verilen dişi gametler de dahil.
Polen taneleri adı verilen erkek muadili gametler ayrı yapılarda oluşturulur ve dişi gametleriyle karşılaşmak ve döllemeyi umarak rüzgar veya hayvanlar gibi çevresel yöntemlerle kolayca dağıtılır. Son olarak, döllendikten sonra, şimdi bu diploid yapılar tohumlar oluşturur - gelecekteki fideler için besin içeren yapılar. Burada, soylar arasındaki farklar başlar – açık tohumluların tohumları tipik olarak konilere veya dağılma için havaya veya hayvanlara açık kefelere yerleştirilirken, kapalı tohumlular tohumlarını çevreleyen veya ona bağlı meyveler üretebilir.
Meyveler bir veya daha fazla tohum içerir ve tohum dağılımını kolaylaştırır. Örneğin, hayvanlar genellikle bozulmadan kalan tohumları bırakmadan önce hayvanlar meyveyi yiyip alanı terk edebilir. Alternatif olarak, meyveler tohumların yüzmesine ... uçmasına ... ya da bir hayvanın vasıtasıyla son hedeflerine doğru bir yolculuk yapmasına yardımcı olabilir.
Dağılım yöntemi ne olursa olsun, tohumlar çimlenme noktalarına ulaştığında, başka bir sınıflandırma farklı tohum bitki soylarını ayırt eder - kotiledon sayısı. Kotiledonlar, tohumun embriyonik yaprağı oluşturan veya çimlenme üzerine çıkan bir parçasıdır. Açık tohumlular, çok-çenekli olarak adlandırılır ve en tipik olarak, embriyonik sapın etrafında kıvrım şeklinde büyüyebilen bu embriyonik yaprakların 8 ila 20'si arasında bir sayıda olacaktır.
Öte yandan çoğu kapalı tohumluda bir veya iki kotiledon bulunur ve bu sayıya dayanarak genişçe tek çenekli veya çift çenekli olarak kategorize edilir... ve bu fark doğrudan ilk tohumdan görülür. Çift çenekli örnekleri meşe ve gülleri içerirken, Tek çenekliler otları, orkideleri ve mısırı içerir. Kotiledonların yanı sıra, diğer bazı özellikler tek çeneklileri çift çeneklilerden ayırır.
Örneğin, tipik olarak kazık kökü veya lifli kök sistemleri olan köklerin düzenlenmesi... veya gövdelerde vasküler doku, çift çeneklilerde halkalı bir düzenlemede meydana gelir ve tek çeneklilerde saçılmış şekildedir. Ek olarak, yaprak damarları çift çeneklilerde net benzeri bir yapı ve tek çeneklilerde paralel bir düzenleme oluştururlar... ve çiçek organı gelişimi, tek çeneklilerde üçlülere karşı, çift çeneklilerde dört ila beş segmentte meydana gelir. Genel olarak, tohum bitkilerinin bu birçok ve çeşitli uyarlamaları, onları Dünya'daki baskın bitki örtüsü haline getirmiştir.
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.