Jaký tvar mají jedlové šišky?
Prvními semennými rostlinami byly dnes již vyhynulé semenné kapradiny, které daly vzniknout nahosemenným rostlinám. Nahosemenné rostliny jsou prastaré semenné rostliny na cestě biologického pokroku. Objevily se na Zemi před více než 350 miliony let, dlouho před objevením krytosemenných rostlin. Vědci se domnívají, že nahosemenné rostliny pocházejí ze starověkých heterosporózních semenných kapradin, které dodnes nepřežily. Otisky semenných kapradin se nacházejí v hlubokých vrstvách zemské kůry.
Struktura borové větve
Struktura samičí šišky
Na jaře jsou na vrcholcích mladých výhonků vidět malé načervenalé šišky. To jsou ženské hrbolky. Samičí kužel se skládá z osy nebo tyče, na které jsou umístěny váhy. Na šupinách ženských šišek, nechráněné, jakoby nahé (odtud název – gymnospermy), vajíčka leží, v každém z nich se tvoří vajíčko.
Struktura samičí šišky
Struktura samčí šišky
Na stejných větvích, na kterých se nacházejí samičí, jsou také samčí šištice. Nejsou umístěny v horní části mladého výhonku, ale na jejich základně. Samčí šištice jsou malé, oválné, žluté a shromážděné v úzkých skupinách.
Struktura samčí šišky
Každý samčí kužel se skládá z osy, na které jsou také umístěny váhy. Na spodní straně každé šupiny jsou dva pylové váčky, ve kterých dozrává pyl – soubor prachových částic, ve kterých se později tvoří samčí reprodukční buňky – spermie.
Struktura zralé borové šišky
K hnojení v borovicích dochází rok poté, co pyl zasáhne samičí šištice. A semena vypadnou po dalších šesti měsících, na konci zimy. Do této doby zralý samičí kužel zhnědne a dosahuje 4-6 cm.
Struktura zralé borové šišky
Když se šupiny zralé samičí šišky oddělí, je jasné, že semena leží v párech na horní straně šupin, u jejich základny. Semena leží otevřená, holá. Každé semínko borovice je opatřeno průhledným fóliovým křídlem, které zajišťuje jeho přenos větrem.
Proces opylování a oplodnění v borovici. (Vývojový cyklus)
Rozmnožování: pohlavní – semeny.
Reprodukce probíhá ve dvou fázích: proces opylení a proces oplodnění.
Cyklus vývoje gymnospermu
Proces opylování
- Pyl se usazuje na vajíčkách samičí šišky.
- Pyl proniká do vajíčka pylovým kanálkem.
- Šupiny se uzavřou a slepí se pryskyřicí.
- Příprava na hnojení.
- Když pyl klíčí, tvoří spermie a pylové láčky.
proces hnojení
K oplodnění dochází ve vajíčku 12 měsíců po opylení.
- Spermie se spojí s vajíčkem, což má za následek vznik zygota.
- Vyvíjí se ze zygoty plod.
- Z celé vajíčka – semena.
Šiška roste a postupně se lignifikuje, její barva se stává hnědou. Příští zimu se šišky otevřou a semena se vysypou. Mohou zůstat dlouho v klidu a klíčit pouze v příznivých podmínkách.
Sazenice borovice vypadají velmi zvláštně, když právě vzešly ze semene. Jedná se o malé rostlinky, jejichž stonek je kratší než zápalka a ne silnější než obyčejná šicí jehla. Na vrcholu stonku je svazek velmi tenkých kotyledonových jehlic vyzařujících do všech stran. Borovice nemá jeden nebo dva z nich, jako kvetoucí rostliny, ale mnohem více – od 4 do 7.
Klíček semene borovice
Tak, rostliny patřící do divize Nahosemenné se od všech ostatních rostlin liší tím, že produkují semena. Vnitřní oplození, vývoj embrya uvnitř vajíčka a vzhled semene jsou hlavní biologické přednosti semenných rostlin, které jim daly možnost přizpůsobit se suchozemským podmínkám a dosáhnout vyššího vývoje než bezsemenné vyšší rostliny.
Gymnospermy jsou zastoupeny převážně dřevinami stálezelenými rostlinami (kromě modřínu) a také keři; bylinné formy chybí.
Listy upravené do jehličí, s výjimkou stromu ginkgo.
Jehly obsahuje malý počet průduchů a je také pokryt voskovou ochrannou vrstvou, která umožňuje další snížení transpirace (odpařování vody), ochranu před nepříznivými podmínkami prostředí a rozšíření biotopu ze severních oblastí do tropického podnebí a pouští. Jehličnany jsou rozšířeny téměř po celém světě.
Reprodukce semeno. Semena se nacházejí v šiškách (samčích a samičích).
Сvajíčka a rozvíjet se z nich semen Na rozdíl od krytosemenných rostlin nemají uzavřenou nádobu, odtud název – nahosemenné rostliny. K množení není potřeba tekutá voda!
dřevo pevný, skládá se převážně z mechanické tkáně, což mu dalo široké uplatnění v lodním stavitelství. Dřevo většiny druhů postrádá pravé nádoby, místo toho je prostoupeno kanálky vyplněnými pryskyřicí (s výjimkou ginkga).
Mužské šišky se na jaře tvoří na bázi větví, mají nažloutlou barvu. Každý kužel má osu, ke které jsou spirálovitě připojeny mikrosporofyly (analogické tyčinkám), které mají dva prstové vaky – mikrosporangie.
Mikrosporangie obsahují diploidní mateřské buňky, z nichž se na jaře v důsledku meiózy tvoří halogenované mikrosporangie.
Mikrospora mononukleární, pokrytý dvěma membránami: vnitřní (intine) a vnější (exine), a nesoucí dva vzdušné vaky. Poté se mikrospora začne dělit, čímž se transformuje na výrůstek, ale neopouští mikrosporangium. Jádro mikrospory se dělí a vznikají dvě buňky: jedna časem zaniká a z druhé v důsledku mitózy vzniká anteridiální buňka, ze kterých se tvoří spermie – mužské reprodukční buňky a větší vegetativní buňku, ze které se vyvíjí pylová láčka.
Mikrosporangie -> mikrospora -> prothallium -> anteridiální buňka -> spermie (samčí gamety) + vegetativní buňka (ze které se tvoří prstová trubice).
Tak se tvoří nahosemenné rostliny pyl, což je samčí gametofyt.
Když se pylový váček otevře, pyl se vysype a letí k samičí hlávce. Vzdušné váčky usnadňují přenos pylu větrem. Následuje opylení a další vývoj na samičích hlávkách uvnitř vajíčka.
samičí šišky
samičí šišky umístěné na špičkách větví, na vrcholcích mladých výhonků, malé velikosti, načervenalé barvy.
Ženský boule — je skupina zkrácených upravených postranních výhonků, sestávající z vnějších krycích šupin, pod nimiž se nacházejí semenné šupinky. Na bázi semenných šupinek se nacházejí dva vajíčka.
Young vajíčko состоит из Nucellus и kůže.
Nucellus je megasporangium, je srostlý s integumentem. Pouze blízko vrcholu, směřujícího k ose kužele, má integument otvor – mikropyle nebo pylové kanálky.
Na začátku vývoje vajíčka se nucellus skládá z homogenních diploidních buněk.
Pak se ve střední části oddělí jedna mateřská linie – archesporiální buňka, který se dělí meiózou za vzniku čtyři halogen megasporaPak tři z nich odumřou a jedna zůstává schopná vývoje. Tato megaspora se opakovaně dělí mitózou, což vede k tvorbě nové tkáně – endosperm – samičí gametofytt
Ze dvou vnějších buněk endospermu, orientovaných směrem k mikropylu, se tvoří dvě archegonie — ženské reprodukční orgány.
Pomocí větru a vzdušných vaků se pyl ze samčích čípků přenáší do vajíček. Pyl je zachycen kapkami husté tekutiny, které vyplňují prostor mezi nucellusem a integumentem a vyčnívají skrz mikropyle.
Tato tekutina, když suchá, vtáhne pyl do vajíčka na nucelu (do prstové komory).
Po opylení mikropyl přeroste. Šupiny samičí čípku se uzavřou a samčí gametofyt pokračuje ve svém vývoji na megasporangiu.
Exine praskne a vegetativní buňka, obklopená intinou, se vyvine do prstovité trubice, která proniká do tkáně nucelu a roste ve směru archegonia.
Anteridiální buňka se dělí a tvoří dvě buňky – stopkovou buňku a genergizující buňka (spermagenní). Generativní buňka se přesouvá do prstové trubice, kterou dosahuje archegonia.
Vznik ze spermie dvě spermie, bez bičíků, se vyskytuje bezprostředně před oplodněním.
Jedna ze spermií se spojí s jádrem vajíčka a vznikne zygota, a druhý umírá, stejně jako druhé archegonium.
Od opylení do oplodnění trvá přibližně 13 měsíců.
Vyvíjí se ze zygoty plodRůst a vývoj embrya probíhá díky přísunu živin v endospermu.
Vzniklé semeno borovice kombinuje gametofyt a sporofyt. Jedna část semene je primární endosperm — je samičí gametofyt. Druhá část je plod — zárodek dceřiného sporofytu. Semenný obal — bývalý obal vajíčka a přilehlá vrstva perispermu (bývalá tkáň nucellus) — je samostatnou částí mateřského sporofytu. Semena dozrávají na podzim, ve druhém roce po opylení. V této době šišky dosahují délky 4–6 cm, šupiny dřevnatějí a mění barvu ze zelené na šedou. Následující jaro se šupiny oddělují a semena se vysypávají.
Vývojový cyklus borovice lesní
Význam nahosemenných rostlin
Jehličnaté lesy jsou základ mnoha biocenóz, hrají významnou roli role v ochraně vody.
Dřevo se používá jako stavební materiál, palivo, Jedlové jehličí se používá k získání esenciálního oleje výroba lakůJedlové větve obsahují kyselinu boritou, výchozí látku pro získávání kafru. Sibiřská borovice se používá k získávání terpentýn и kalafuna, z piniových oříšků – olej.
Článek využívá materiály z učebnice „Biologie – manuál pro uchazeče o studium na vysokých školách“, kterou editoval akademik Ruské akademie vzdělávání N. V. Čebyšev.