فترة هيمنة كاسيات البذور. تعقيد بنية النباتات. الانتقال إلى طريقة الحياة الأرضية. هيمنة كاسيات البذور

ومع ذلك ، يجب أن يعيش الطور المشيجي في بيئة رطبة جدًا لأنه بنية بسيطة ، بدون جذور أو أنسجة موصلة متباينة ، ولكن لأن الحيوانات المنوية التي ينتجها يتم كيها وتحتاج إلى الماء لتكاثرها. يحتوي الطور المشيجي على أعضاء ذكورية تنتج الحيوانات المنوية السوطية والأركغونية التي تنتج البويضات. سوف تنتشر الحيوانات المنوية في الماء حتى تصل إلى علم الآثار. يفسح الإخصاب الطريق لجنين ثنائي الصبغة ينمو ليشكل نبتًا بوغيًا ، وهو النبات الأكثر وضوحًا ويعرض الهياكل الجذرية والساق والأوراق والأنسجة الوعائية.

في الجزء السفلي من الأوراق ، تم تطوير هياكل تسمى soros ، والتي تحتوي على gametangs. إنها تنتج الانقسام الاختزالي ، مما يؤدي إلى تكوين أبواغ أحادية الصيغة الصبغية يمكن أن تنتشر عبر الهواء. يؤدي إنبات هذه الجراثيم إلى تكوين نبت مشيجي جديد.

تسمح وظيفة تكاثر الكائنات الحية لهم بالحفاظ على خصائصهم الجينية الفردية بمرور الوقت. في بيئة متغيرة ، لا يعني ثبات هذه الخصائص فقط تكرار هذه الخصائص ، ولكن من الضروري أيضًا أن تتكيف الكائنات الحية مع ظروفها. بيئة. نتيجة كلا المطلبين هي أن العمليات التناسلية ، من ناحية ، تحتفظ بالخصائص الأساسية للكائن الحي ، ومن ناحية أخرى ، يجب أن تسمح بتنوع معين يسمح للناس بالتكيف مع بيئتهم.

تطوريًا ، وجدت الكائنات الحية حلين مختلفين لحل هذه المشكلة. يضمن التكاثر اللاجنسي ، بناءً على عمليات انقسام الخلايا عن طريق الانقسام ، التكرار الدقيق للخصائص الوراثية البشرية ، بينما التكاثر الجنسي، والذي يحدث من خلال آليات الانقسام الاختزالي والتخصيب ، يسمح بتوليد التباين الجيني ، وبالتالي ظهور أفراد بخصائص أو مجموعات من الخصائص تتكيف بشكل أفضل مع بيئة مختلفة.

كل من الآليات الإنجابية لها مزايا وعيوب. يكون التكاثر غير المجدي مفيدًا عندما تكون البيئة مستقرة وتتكيف الكائنات بشكل جيد لأنه يضمن أن نسل هؤلاء الأفراد سيستمرون في التكيف مع تلك البيئة. في ظل هذه الظروف ، قد ينتج عن التكاثر الجنسي كائنات أقل تكيفًا من أسلافها. كما يسمح لك بتطوير عدد كبير من الأشخاص بسرعة. من ناحية أخرى ، عندما تكون البيئة متغيرة ، تسود فوائد التكاثر الجنسي.

عواقب سلبية طويلة المدى التكاثر اللاجنسيهو ما يسمى بـ "السقاطة المولارية": نظرًا لأن معظم الطفرات التي تحدث في الكائنات الحية ضارة ، وبما أن التكاثر اللاجنسي ينقل بالضرورة مثل هذه الطفرات ، فإن السكان الذين يتكاثرون اللاجنسي حصريًا سيتراكمون الطفرات السلبية ، وبالتالي ستنخفض كفاءتهم البيولوجية متأخر , بعد فوات الوقت.

طورت جميع الكائنات الحية تقريبًا نوعًا من النشاط الجنسي الذي يسمح لها بمواجهة التغيرات البيئية ، وهذا هو المعيار طوال تاريخ الحياة على الأرض. ومع ذلك ، فإن بعض المجموعات البيولوجية قد دعمت أيضًا ، أحيانًا كنظام اختيار ، آليات التكاثر اللاجنسي التي تسمح لها بالحفاظ على قدر معين من الاستقرار في ظل ظروف أقل تغيرًا. في حالة النباتات ، تمتلك جميعها آليات للتكاثر الجنسي ، ولكن جميعها تقريبًا تحتفظ ببعض نظام التكاثر اللاجنسي ، والذي قد يختلف من مجموعة نباتية إلى أخرى.

الدرنات عبارة عن سيقان تحت الأرض ، ومعدلة وسميكة ، تتراكم العناصر الغذائيةللنباتات. يأتي نمو الدرنات من برعم مركزي واحد ، مستدير ومسطح. تُستخدم العديد من نباتات الدرنات كغذاء بسبب الكمية العالية من العناصر الغذائية التي تخزنها.

Stolons هي ينبع زاحفة ، ولكن سطحية ، مع أي أوراق تقريبا. يمكن للعقد تطوير جذور عرضية وسيقان منتصبة تنمو منها نباتات جديدة. الفراولة هي مثال على النباتات ذات الأحجار. المصابيح هي أيضًا سماكة تحت الأرض للساق ، وفي هذه الحالة تكون محاطة بأوراق سمين. يشمل تكوين القارورة الكلى ، والتي يمكن من خلالها تطوير تركيب جديد. غالبًا ما تستخدم البصيلات كغذاء ، كما هو الحال في حالة البصل والثوم.

من الصعب التمييز بين الجزر والبصل. يكمن الاختلاف الرئيسي في كيفية تخزين العناصر الغذائية في أحدهما والآخر: بينما في المصابيح يتم تخزينها في أوراق متقشرة ، في الدرنات يتم تخزينها في اللوحة القاعدية ، مما يزيد.

عندما تتمايز الخلايا النباتية ، تفقد قدرتها على التكاثر. نمو الخلايا وانقسامها وظائف يتم إجراؤها ، في ظل الظروف العادية ، بواسطة نوع معين من الأنسجة النباتية يسمى meristems. الخلايا الباطنية متمايزة قليلاً ولها خصائص تميزها عن غيرها. وهي خلايا صغيرة متساوية القياس بجدار أولي رفيع. يحتوي السيتوبلازم على بروبلاستيدات وفيرة وفجوات صغيرة وفيرة.

لم يتم ملاحظة التضمينات السيتوبلازمية. الشبكة الإندوبلازمية ضعيفة التطور ، في حين أن لديهم عددًا كبيرًا من الريبوسومات وجهاز جولجي كبير ، منذ زرع الخلاياترتبط هذه العضية بتركيب جدار النبات. النواة كبيرة ، ذات موقع مركزي ، وتحتوي على كروماتين غني ومكثف.

وفقًا لأصلها ، يتم تمييز نوعين من meristems: تظهر الأجنة الأولية بالفعل في الأجنة ، ويمكن أن تشكل جميعها الأنسجة الأوليةوالثانوية ، والتي يتم إنشاؤها عن طريق عدم التمايز بين الخلايا الناضجة والتي تنشأ من الأنسجة الثانوية.

يمكن أن تظهر الأنسجة الإنشائية الأولية في الجزء العلوي من النمو أو في الأجزاء الداخلية للساق. هذا الأخير مسؤول عن نمو طول الجذع. أما بالنسبة للقمي ، فيتميزون بين الخلايا التي تؤدي إلى البشرة والأنسجة الوعائية الكامنة وبقية الأنسجة الرئيسية للنبات.

تم العثور على meristems intercalary بين الأنسجة الأخرى. على وجه الخصوص ، تلك الموجودة في الأجزاء الداخلية للساق هي تلك التي تسمح بالنمو في الطول ، عندما يحدث هذا ليس فقط مع النمو القمي. في البداية ، تقع ، وتشكل حلقة مستمرة أسفل البشرة. عندما يبدأ تكاثرها ، تعاني الخلايا التي تتشكل منها من الانقسامات المحيطية ، مما يؤدي إلى ظهور خليتين تتطوران بشكل مختلف: في الخارج تشكلان طبقة فائقة تتميز بـ جدار الخليةمن خلاياه ، يمثل / يعرض المادة المقاومة للدهون ، superin ، بينما في الداخل تؤدي إلى ظهور pheloderma ، وهو نسيج يتكون من خلايا متساوية القياس.

Cambium هو نسيج بارز يؤدي إلى تكوين أنسجة الأوعية الدموية. يعتبر البروكامبيوم هو النسيج الأساسي الذي يتشكل عند قمة النمو من القمة الناميةويؤدي إلى اللحاء الرئيسي والخشب. في الحالة التي تظهر فيها الأوراق نموًا ثانويًا ، فإنها تنتشر أيضًا من خلالها في شكل خطوط.

تختلف الخلايا الوعائية في الكامبيوم عن الخلايا الإنشائية النموذجية. عندما يكونون في حالة راحة ، يكون لديهم عدد قليل نسبيًا من الفجوات ، ولكن عندما يبدأون في الانفصال ، يصبحون خلايا مفرغة للغاية. هناك نوعان من الخلايا المحورية: الأحرف الأولى على شكل مغزل ، والمطولة ، والشكل الإسفيني ، والتي تؤدي إلى الأوعية الدموية المحورية ، والخلايا الأصل الشعاعية ، والتي يمكن أن تكون متساوية القياس أو مستطيلة ، مما يؤدي إلى الأوعية الدموية الشعاعية.

احتاجت النباتات الأرضية ، نتيجة تكيفها مع هذه البيئة ، إلى تطوير أنظمة عمودية لنقل المغذيات بمقدار اثنين طرق مختلفة: يجب أن ترتفع المياه والمغذيات المعدنية من الأرض إلى جميع أعضاء الهواء ، وفي بعض الحالات على ارتفاع كبير ، بينما يجب نقل العناصر الغذائية التي تتم معالجتها عن طريق التمثيل الضوئي من الأوراق ، حيث توجد ، إلى باقي أجزاء النبات ، وذلك في الغالب في اتجاه مجرى النهر .

طورت النباتات نظامًا مزدوجًا لتوصيل السوائل: نسيج الخشب ، الذي يتعامل مع النقل العلوي ، واللحاء ، المسؤول عن النقل النهائي للمركبات العضوية. كلا النسجين متصلان ببعضهما البعض ، مكونين حبال طولية على طول النبات ، تسمى الأشعة الموصلة.

يمثل ظهور الماء والمعادن ، على وجه الخصوص ، مشكلة صعبة للغاية بالنسبة للنباتات. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في بعض الحالات يعني هذا تجاوز مسافات عشرات الأمتار دون وجود آليات ضخ نشطة تجعل ذلك ممكنًا.

سيكون العنصر الأول الذي يمكن أن يساهم في ارتفاع المياه خلال التركيب هو ضغط الجذر ، أي أنه من المفترض أن الماء الذي تمتصه الجذور يدفع محتويات نسيج الخشب. ومع ذلك ، تظهر قياسات الضغط داخل هذه الأوعية أنها أكثر عرضة للتعرض للضغط السلبي. هناك حل آخر قد يساهم في ارتفاع المياه وهو التمدد الشعري لأوعية نسيج الخشب ، أي انخفاض في قطرها ، والذي يتم تعويضه عن طريق زيادة عدد السفن. على أي حال ، فإن الصعود الشعري لا يسمح لنا بشرح الصعود إلى ما بعد بضعة ديسيمترات.

أخيرًا ، تم تفسير ظهور العصير من الجذور إلى الأعضاء الموجودة على ارتفاع أعلى من خلال نظرية تماسك التوتر. عندما تتبخر جزيئات الماء في الأوراق ، فإن التوتر المطلوب لدفعها خارج هذا العمود "يسحب" باقي جزيئات الماء ، ويسحبها إلى الأعلى. إن قوى التماسك بين الجزيئات كافية للحفاظ على سلامتها ، بحيث لكل جزيء يتبخر في الورقة ، هناك جزيء ينتقل من الخلايا الجذرية إلى نسيج الخشب ويمكن نقله إلى الأجزاء الأعلى من النبات.

الأقمشة ذات الصلة بالنقل. يتم نقل المواد في جميع أنحاء النبات بواسطة نوعين من الأنسجة المعقدة ، نسيج الخشب واللحاء. الأول مسؤول عن النقل الصاعد للمياه والمعادن من الجذور إلى الأعضاء العلوية للنبات ، بينما يتعامل اللحاء مع نقل المركبات العضوية من الأوراق إلى أعضاء النبات المتبقية.