Rośliny nagonasienne - LOGIM.EDU.GORZOW.PL
advertisement
2.18. Cechy przystosowawcze roślin nasiennych do życia na lądzie Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska Wyjście na ląd • Obecność lub brak takich organów jak korzeń, łodyga i liść jest podstawą podziału organizmów na dwie grupy: – plechowce, które nie posiadają organów, – organowce, których ciało zbudowane jest z korzenia, łodygi i liści. • Plechowce to głównie organizmy wodne, choć występują też na lądzie, ale na stanowiskach o dużej wilgotności. Woda, będąca środowiskiem życia plechowców zapewniła im wystarczający dostęp substancji pokarmowych, zabezpieczyła przed wyschnięciem i działaniem czynników mechanicznych, umożliwiła rozmnażanie przez rozprzestrzenianie gamet, fragmentów plechy i całego organizmu. Znaczna gęstość i lepkość otoczenia zapewniła im utrzymanie się w środowisku. • Na lądzie rośliny napotkały zupełnie inne warunki życia. Pociągnęło to za sobą wykształcenie wielu przystosowań, które umożliwiły przetrwanie i życie w bardzo skrajnych warunkach. Przede wszystkim było to pojawienie się organów, tj. korzeni, łodygi i liści a wraz z nimi wyspecjalizowanych tkanek. Organowce to rośliny typowo lądowe. Wprawdzie występują wśród nich gatunki żyjące w środowisku wodnym, jednak stało się to możliwe dzięki wtórnemu przystosowaniu. • Opanowując stopniowo ląd, rośliny wykształciły adaptacje do takich warunków jak: - niedobór wody - odmienne warunki świetlne - mniejszą zawartość dwutlenku węgla - większa zmienność warunków- dobowa i sezonowa - silne oddziaływanie czynników mechanicznych środowiska, np. wiatru. • Opanowanie lądu przez rośliny odbywało się ewolucyjnie, stopniowo, w wyniku kolejnych przystosowań ich budowy morfologicznej i anatomicznej Nasiona pozwoliły roślinom nasiennym podbić świat Osiągnięciem ewolucyjnym roślin nasiennych jest – wykształcenie kwiatów, a w nich specjalnych tworów, chroniących komórki jajowe – zalążków, – uniezależnienie zapylenia od obecności w środowisku zewnętrznym wody - pyłek przenoszony jest przez wiatr, wodę lub zwierzęta, – wykształcenie nasion, w których zarodki mogą przetrwać niekorzystne warunki otoczenia przez wiele lat. Nasiona • Młoda roślina nasienna nie rozwija się z zygoty zaraz po zapłodnieniu, jak to jest u roślin zarodnikowych. Pod osłoną łupin nasiennych w nasieniu, zaopatrzony w zgromadzone w specjalnych tkankach substancje odżywcze, zawiązek nowego organizmu – zarodek – znajduje się w stanie uśpienia. Będąc w tym stanie, odbywa nieraz dalekie wędrówki. Jeżeli trafi na warunki niekorzystne do życia, pozostaje w nasieniu przez długi czas. Gdy warunki ulegną korzystnej zmianie zarodek zaczyna się rozwijać. • Kiełkowanie -Pod wpływem temperatury i wilgoci pęcznieją i pękają łupiny nasienne. Pojawia się pierwszy korzeń, mocujący roślinę w podłożu, następnie ukazuje się pęd. • Siewka – Do momentu ukazania się pierwszych liści siewka korzysta z zapasów zgromadzonych w nasieniu. Jej w pełni samodzielne życie rozpoczyna się wraz z rozwojem liści, które podejmują fotosyntezę. Tkanki przewodzące • Po wyjściu na ląd najważniejszym problemem roślin jest sprawnie funkcjonująca gospodarka wodna i systemy zabezpieczeń przed skrajnymi temperaturami. • Dzięki tkankom przewodzącym każda część rośliny jest dobrze zaopatrzona w wodę i sole mineralne oraz produkty fotosyntezy. • Dzięki dobrze rozwiniętym tkankom przewodzącym, wzmacniającym i okrywającym rozmiary niektórych roślin mogą być imponujące. Podział roślin nasiennych Najważniejszym kryterium podziału roślin nasiennych jest budowa tworów roślin lądowych, czyli nasion Rośliny nagonasienne Rośliny okrytonasienne (nagozalążkowe) wytwarzają (okrytozalążkowe), wytwarzają nasiona, które są odsłonięte nasiona ukryte w owocu Nagonasienne • Nagonasienne to najstarsza ewolucyjnie grupa roślin naiennych, które można rozpoznać w skamielinach pochodzących sprzed 300 milionów lat. Przez 120 milionów lat - od 220 milionów lat temu do 100 milionów lat temu - stanowiły dominującą grupę roślinną na Ziemi, aż do chwili pojawienia się roślin kwitnących. Być może najlepszy okres mają już za sobą, ale pięć grup roślin nagonasiennych ma swoich przedstawicieli we współczesnym świecie, a należą do nich jedne z najbardziej zdumiewających drzew, np. sekwoja olbrzymia osiągająca 130 m wysokości. • Większość nagonasiennych to wiecznie zielone drzewa lub krzewy. Mają one charakterystyczne zalążki, na które pyłek może spaść bezpośrednio z powietrza. • U nagonasiennych poszczególne rośliny mają zwykle kwiaty męskie, lub żeńskie. Narządy rozrodcze zwykle są umieszczone w szyszkach. Szyszki męskie produkują olbrzymie ilości ziaren pyłku, w których znajdują się dobrze chronione męskie komórki rozrodcze. • Ziarna pyłku opadają na zalążki i wytwarzają łagiewki, które docierają do zalążków. Tu dochodzi do zapłodnienia. Związek budowy sosny z warunkami środowiska Sosna zwyczajna jest przedstawicielem roślin nagonasiennych. Jest drzewem wytrzymałym na niskie temperatury. Występuje przeważnie na terenach nizinnych, o glebach piaszczystych i suchych. W swojej budowie wykazuje liczne przystosowania do warunków życia. 1.Ma silnie rozwinięty system korzeniowy. 2.Pień przyrasta na grubość i ma silnie rozwiniętą tkankę wzmacniającą. 3.Korek (tkanka okrywająca) chroni przed szkodliwymi czynnikami środowiska. 4.Liście sosny są w postaci igieł, pokryte kutyną, a ich aparaty szparkowe są zagłębione w skórce, co ogranicza parowanie. 5.Kwiaty męskie i żeńskie przystosowane są do wiatropylności. 6.Proces zapylenia i zapłodnienia jest uniezależniony od obecności wody. Dzięki wytwarzaniu przez kiełkujące ziarno pyłku łagiewki pyłkowej komórka plemnikowa jest doprowadzana do komórki jajowej. 7.Wytwarza nasiona jako organ przetrwalnikowy, powstały z zalążka, przystosowany do przetrwania niekorzystnych warunków. jodła modrzew świerk jałowiec cis miłorząb jałowiec Rośliny okrytonasienne • Spośród około 250 000 gatunków roślin nasiennych, nagonasienne liczą 800 gatunków. Pozostałe to okrytonasienne, zwane inaczej roślinami kwiatowymi. • To właśnie one panują obecnie na Ziemi, mając licznych przedstawicieli we wszystkich dostępnych dla roślin siedliskach, nie wyłączając wód słodkich i słonych. • Świetne przystosowanie roślin kwiatowych do środowiska lądowego wyraża się w ogromnej różnorodności postaci i form życiowych. • Do okrytonasiennych należą wieloletnie drzewa, krzewy , ale także rośliny zielne o bardzo krótkim okresie wegetacyjnym, będącym super przystosowaniem do warunków panujących w tundrze, czy na pustyni. • W budowie roślin kwiatowych wyróżnia się korzeń i pęd, który stanowią łodyga, liście, kwiaty i owoce. Każda część rośliny w swej budowie jest dostosowana do pełnienia swoich funkcji. • Wytwarzane owoce zabezpieczają zamknięte w nich nasiona przed niekorzystnymi warunkami środowiska i jednocześnie pomagają w ich rozsiewaniu, dzięki czemu rośliny kwiatowe mogą opanowywać nowe tereny. Różnorodność form organów okrytonasiennych-KORZENIE • Podstawowym zadaniem korzenia jest pobieranie wody z solami mineralnymi i utrzymywanie rośliny w podłożu • Systemy korzeniowe: – palowy – wiązkowy • Modyfikacje budowy i funkcji korzeni: – – – – – – korzeń spichrzowy, korzenie powietrzne, korzenie czepne, korzenie podporowe, korzenie oddechowe, ssawki Różnorodność form organów okrytonasiennych- ŁODYGI Podstawowe funkcje łodygi: • Rusztowanie dla liści, kwiatów i owoców • Transport wody z solami mineralnymi i produktów fotosyntezy- pośredniczy w wymianie substancji między korzeniem a liśćmi Rodzaje łodygi • Zielne: – – – – – wzniesione, płożące czepne wijące się Rozłogi • Zdrewniałe Zmodyfikowane łodygi mogą pełnić dodatkowo funkcję magazynującą i służyć do rozmnażania wegetatywnego – drzewa – krzewy – krzewinki • Łodygi podziemne: – bulwy – kłącza Różnorodność form organów roślinnych- LIŚCIE Budowa Podstawowe funkcje • liście pojedyncze i złożone • liście ogonkowe i siedzące • kształty liści: eliptyczny, równowąski, jajowaty, sercowaty, tarczowaty • nerwacja liści: pierzasta, dłoniasta, równoległa • przeprowadzanie procesu fotosyntezy i odżywianie rośliny • wymiana gazowa • wyparowywanie wody (transpiracja) Różnorodność form organów roślinnych- LIŚCIE Liście zmodyfikowane pełnią inne funkcje • • • • • • czepne np. groch wabiące np. poinsecja pułapki np. dzbanecznik spichrzowe np. cebula magazynujące wodę np. „żywe kamienie” obronne ciernie np. kaktusy Różnorodność form organów roślinnych- KWIATY • • • obupłciowe i rozdzielnopłciowe wiatropylne i owadopylne pojedyncze i kwiatostany główka, koszyczek, grono, kłos, wiecha, baldach Budowa kwiatu Różnorodność form organów roślinnych- Owoce • Pojedyncze – suche: • pękające: strąk (groch), torebka (mak) • niepękające: orzech (leszczyna), – mięsiste: pestkowiec (śliwka), jagoda (pomidor). • Zbiorowe: u truskawki, maliny. Podział roślin okrytonasiennych • Ze względu na budowę nasienia rośliny zostały podzielone na jednoliścienne i dwuliścienne. • Liścienie, są to liście zarodkowe, będące źródłem substancji odżywczych dla rozwijającej się rosliny. U niektórych roślin, w procesie kiełkowania, rozrywają łupinę nasienną i wydostają się ponad powierzchnię ziemi, przejmując funkcję fotosyntezy.` • Bielmo to tkanka, gromadząca odżywcze materiały zapasowe, niezbędne do rozwoju zarodka • Zarodek to wczesne stadium rozwojowe rośliny. Zbudowany jest z liścieni, zawiązka korzeni i zawiązka łodygi. Budowa nasienia rośliny dwuliściennej a) łupina nasienna, b) bielmo, c) liścienie, d) zarodek Porównanie roślin jedno- i dwuliściennych Rośliny jednoliścienne • • • • Jeden liścień Budowa wiązkowa korzeni Pędy zielne Nie przyrastają na grubość, nie posiadają miazgi • Liście bezogonkowe, równowąskie • Równoległe unerwienie liści Rośliny dwuliścienne • • • • Dwa liścienie Korzeń główny i korzenie boczne Pędy zielne lub zdrewniałe Mogą przyrastać na grubość dzięki obecności tkanki twórczejmiazgi • Zróżnicowane kształty liści • Unerwienie liści pierzaste lub dłoniaste Podziały roślin ze względu na wymagania środowiskowe Zróżnicowane w dużej mierze czynniki środowiska lądowego, a przede wszystkim woda i światło, przyczyniły się do powstania różnych form ekologicznych roślin. Aby przeżyć musiały one wytworzyć różne przystosowania do istniejących warunków. • Klasyfikacja roślin ze względu na gospodarkę wodną: – hydrofity- rośliny środowisk wodnych – higrofity – rośliny wilgociolubne – kserofity – rośliny sucholubne - mezofity – rośliny środowisk o średniej i zmiennej wilgotności Ze względu na wymagania świetlne wyrózniamy rośliny: - światłolubne - cieniolubne - epifity - pnącza Zadania 1. Podpisz gałązki drzew, korzystając z podanych nazw. (1) buk zwyczajny, dąb szypułkowy, brzoza brodawkowata, świerk pospolity, sosna zwyczajna 1 2 3 4 5 Zadanie 2. Określ prawdziwość stwierdzeń dotyczących roślin nagonasiennych, wpisując P (prawda) F ( fałsz ) a/ W zalążku znajduje się gametofit żeński, który wytwarza komórkę jajową. b/ Kwiatostan męski sosny zawiera woreczki pyłkowe, w których dojrzewają ogromne ilości ziaren pyłku. c/ Kwiat żeński to mała łuska z dwoma zalążkami. d/ Nasiona cisa mają dużą powierzchnię i dzięki temu są rozsiewane przez wiatr na duże odległości . a/…. b/… c/… d/… ( uzupełnij i odeślij tylko tę linijkę) (0-2) Zadania 3. Wymień 3 czynniki wpływające na kiełkowanie nasion. 4. Określ rolę owoców w rozwoju ewolucyjnym roślin. Źródła • • • • • • • J. Loritz-Dobrowolska i wsp.,Biologia 1, Operon,2009r. E. Kłos i wsp., Ciekawa biologia1,WSiP, 2002r. B.Klimuszko, Żak, 2009r. M.Jefimow ,M.Sęktas, Puls życia, Nowa Era,2009r. H.Lach,J.Ślósarczyk, Nowa Era, 1994r. Z.Sendecka i wsp., Vademecum, Operon, 2008r. E.Pyłka-Gutowska, Vademecum maturzysty, Warszawa 1994r.
