SPERMATOPHYTES O PHANEROGAMS: MGA KATANGIAN, PAG-UURI, EBOLUSYON - BIOLOGY - 2025

Ang espermatofitas o mga halaman na namumulaklak, na kilala rin bilang "mga halaman ng halaman" ay isang mahusay na salin ng monophyletic ng mga halaman na kabilang sa pangkat ng lignofitas (makahoy na mga halaman) at kung saan ay naiuri ng parehong mga angiosperma (namumulaklak na halaman) bilang gymnosperms ( conifers at iba pa).

Ang Spermatophyte ay bumubuo ng isang hiwalay na grupo mula sa lignophytes salamat sa ibinahaging tampok ng pag-unlad ng binhi, na inilarawan sa mga aklat-aralin bilang isang "evolutionary novelty" para sa grupo.

Larawan ng isang punong mansanas, isang halaman ng spermatophyte (Pinagmulan: W. carter / CC0, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang salitang "spermatophyte" ay literal na nangangahulugang "mga halaman na may mga buto", dahil nagmula ito sa mga salitang Greek na "sperma", na nangangahulugang buto, at "phyton", na nangangahulugang halaman.

Ang Spermatophyte ay isa sa mga pinakamahalagang organismo sa mundo, dahil ang parehong mga angiosperms at gymnosperma ay dalawang labis na sagana na mga pangkat na mahalaga para sa paggana ng halos lahat ng mga terrestrial ecosystem.

Kung iisipin mo ito nang mabilis, ang mga halaman na may mga buto ay marahil ang pinaka-pamilyar na grupo sa karamihan sa mga tao, hindi lamang mula sa isang nutrisyon na pananaw (dahil ang mga langis, starches at protina ay nakuha mula sa mga buto ng maraming mga halaman), ngunit din mula sa isang tanawin ng landscape.

Ang Spermatophyte ay ang mga higanteng redwood ng California, ang malaki at malabay na mga puno ng Amazon rainforest, liryo at rosas, bigas, oats, mais, trigo at barley, bukod sa libu-libo pa.

Mga katangian ng spermatophytes

- Ang pangunahing katangian ng spermatophytes o phanerogams ay ang paggawa ng mga buto pagkatapos ng polinasyon, iyon ay, bilang isang produkto na nagreresulta mula sa pagsasanib ng dalawang sex cells.

- Ang mga ito ay mga photosynthetic na organismo, samakatuwid nga, mayroon silang mga chloroplast na naglalaman ng kloropila, kung kaya't maaari nilang mai-convert ang ilaw na enerhiya mula sa mga sinag ng araw upang magamit na enerhiya na kemikal.

- Ang katawan ng mga gulay na ito ay nahahati sa ugat, stem at dahon.

- Ang ilang mga spermatophytes, angiosperms, ay gumagawa ng mga bulaklak at mula sa mga bulaklak na ito ay nagmula sa mga bunga, na kung saan ay naglalaman ng mga buto.

- Ang mga gymnosperma ay hindi gumagawa ng mga bulaklak, ngunit mayroon silang mga dalubhasang istruktura upang suportahan ang mga buto.

- Karamihan sa mga spermatophyte ay may isang mahusay na binuo vascular tissue, na binubuo ng xylem tissue at tracheids.

- Laganap silang ibinahagi sa ibabaw ng biosmos, kaya nasakop nila ang daan-daang iba't ibang mga tirahan.

- Maaaring magkaroon sila ng mga tisyu na may pangalawang paglago o hindi.

Habitat

Ang mga namumulaklak na halaman (angiosperma) ay lumalaki sa halos anumang tirahan ng rehiyon sa lupa (maliban sa mga kagubatan ng koniperus), at maaaring mangibabaw pa rin ang ilang mga aquatic ecosystem. Samakatuwid, nakayanan nila:

- Mga disyerto

- Mga Kapatagan

- Serranías

- Karagatan, dagat at ilog

Katulad nito, ang mga gymnosperma, iba pang mga halaman ng buto, ay mayroon ding mahusay na plasticity na may paggalang sa tirahan na maaari nilang sakupin, kahit na mas mahigpit ang mga ito sa terrestrial at non-aquatic environment.

Pag-uuri at taxonomy

Ang mga halaman ng binhi ay kabilang sa dibisyon ng Spermatophyta. Sa dibisyong ito ay pinagsama-sama ang mga pako na may mga buto na "Pteridosperms", Gymnosperms at Angiosperms.

Ang mga seed fern ay isang pangkat na binubuo ng mga fossil na halaman, kaya ang mga spermatophyte ay madalas na itinuturing na mga Gymnosperms at Angiosperms.

Mga himnasyo

Ang mga bato ng isang pine, isang Gymnosperm (Pinagmulan: Sridhar Rao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang salitang "gymnosperm" ay nangangahulugang "mga halaman na may mga buto ng hubad" (gymnos, na nangangahulugang "hubad" at tamud, na nangangahulugang "binhi").

Depende sa pag-aaral na nasuri, ang pangkat ng mga halaman na ito ay isang "hindi natural" na pangkat, dahil ang mga miyembro nito ay nagmula sa paraphyletic, na nangangahulugang hindi lahat ay may parehong karaniwang ninuno; o ito ay isang pangkat na monophyletic, kapatid ng angiosperms.

- Ang mga miyembro ng pangkat ay nakakatugon sa dibisyong ito sapagkat ibinabahagi nila ang karaniwang katangian (apomorphy) ng hindi paggawa ng mga bulaklak.

- Bilang karagdagan, ang mga halaman na ito ay may mga istraktura na kilala bilang "cones", ilang babae at isang lalaki.

- Ang mga buto ay hindi naka-encapsulated sa loob ng pader ng isang prutas pagkatapos ng pagpapabunga.

- Pinagsama nila ang mga dahon, hugis ng karayom ​​at sagana sa mga waxes.

Ang mga himnasyo ay nahahati sa mga sumusunod na linya:

- Cycadophyta , ang linya ng naisip na ang pinaka basal

- Ginkgophyta

- Coniferophyta , conifers

- Gnetophyta o Gnetales, kung minsan ay naiuri sa loob ng pangkat ng mga conifer

Angiosperms

Mga Bulaklak ng Tetradenia riparia, isang angiosperm. Conrado / CC NG (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Ang mga namumulaklak na halaman ay, sa kabilang banda, isang napatunayan na pangkat na monofoli, na itinuturing na isang pangkat ng kapatid sa gymnosperma. Ang mga ito ay ang pinaka-sagana, magkakaibang at matagumpay na grupo ng mga halaman ng lahat, na binubuo ng higit sa 95% ng lahat ng mga species ng halaman na buhay ngayon.

Isa rin sila sa pinakamahalagang halaman para sa sistemang pang-ekonomiya sa buong mundo, dahil hindi lamang sila pinagsamantalahan para sa paggawa ng pagkain, kundi pati na rin para sa pagkuha ng iba't ibang uri ng hilaw na materyal.

- Ang lahat ng mga angiosperma ay may mga bulaklak, karaniwang bisexual (parehong kasarian sa parehong bulaklak).

- Ang mga buto nito ay encapsulated sa isang ovary, na bubuo sa isang prutas.

- Karaniwan silang nagpapakita ng dobleng pagpapabunga.

Ang Angiosperms ay binubuo ng isang labis na sagana at magkakaibang grupo, na ang pag-uuri ay ang object ng pag-aaral ng maraming mga espesyalista sa larangan, kaya mayroong ilang mga pagkakaiba-iba sa pagitan ng isang pag-uuri at iba pa. Gayunpaman, kabilang sa pinaka tinanggap na ang pangkat na ito ay may kasamang mga klades:

- Amborellales

o Nymphaeales

- Austrobaileyales

- Magnolides

o si Laurales

o Magnoliales

o Canellales

o Piperales

o Monocotyledons

• Petrosavial
• Acorales
• Alismatales
• Asparagales
• Dioscoreales
• Liliales
• Pandanales

o Commelinidos

• Arecales
• Mga Commelinales
• Zingiberales
• Mga Poales

o Eudicotyledon

• Buxales
• Mga Trochodendrales
• Ranunculales
• Mga Proteal
• Berberidopsidales
• Dillenial
• Gunnerales
• Caryophyllales
• Santalales
• Saxifragales
• Rosides
• Pangangatwiran
• Mga crossosomatales
• Geraniales
• Myrtales
• Zygophyllales
• Celastrales
• Mga cucurbitals
• Fabales
• Fagales
• Malpighiales
• Oxalidal
• Rosales
• Mga Orchards
• Brassicales
• Malvales
• Sapindales
• Asterids
• Cornales
• Ericales
• Garryales
• Mga Gentianales
• Lamiales
• Solanales
• Apiales
• Aquifoliales
• Asterales
• Mga Dipsacales

Life cycle at pagpaparami

Ang siklo ng buhay ng spermatophytes ay kilala bilang "sporic", kung saan ang sporophyte ay namamayani at mga buto ay ginawa at ang gametophyte, hindi katulad ng iba pang mga grupo ng mga halaman, ay nabawasan sa loob ng ovule o butil ng pollen.

Kahalili ng mga henerasyon

Mula dito nauunawaan na ang lahat ng mga halaman na may mga buto ay may kahalili ng mga henerasyon, ang isang gametophytic at isa pang sporophytic, ngunit ang gametophyte ay bubuo lamang kapag ang mga halaman ay umaabot sa pang-adulto o yugto ng reproduktibo.

Ang mga sporophyte ay ang mga nagdadala ng mga dalubhasang istruktura kung saan ginawa ang babae at lalaki na gametophyte. Ang microsp Ola ay gumagawa ng pollen grains (lalaki) at ang megasporangia ay gumagawa ng mga megaspores o ovule (babae).

Sa ilang mga kaso, ang parehong megasporangium at ang microsporangium ay matatagpuan sa iba't ibang mga indibidwal o istruktura (Gymnosperma) ngunit, sa pangkalahatan, sa karamihan ng mga halaman, pareho ang nasa parehong istraktura na kilala bilang isang bulaklak (Angiosperms).

Mga Bulaklak

Ang isang bulaklak ay isang dalubhasang istraktura para sa pagpaparami at bumangon mula sa tangkay bilang isang "extension" ng katawan ng halaman.

Ang megasporangium na nilalaman sa mga bulaklak ay may "lalagyan" (obaryo) na gumagana sa pagtanggap ng mga butil ng pollen, na ginawa ng microsporangium (mula sa parehong bulaklak o mula sa iba't ibang mga bulaklak).

Ang mga ovule sa loob ng obaryo ay may lahat ng kinakailangang mga nutrisyon upang suportahan ang pagbuo ng embryo, ang binhi at prutas, isang proseso na nagaganap pagkatapos ng polinasyon at pagpapabunga ng ovule sa pamamagitan ng isang butil ng pollen.

Ang mga buto na ginawa ay maaaring ikalat sa iba't ibang paraan at, kapag sila ay tumubo, bumubuo ng isang bagong sporophyte na maaaring ulitin ang siklo ng buhay.

Mga halimbawa ng mga spermatophyte species

Ang mga Spermatophyte ay sobrang magkakaibang mga halaman, na may iba't ibang mga siklo sa buhay, mga hugis, sukat, at mga paraan ng pamumuhay.

Sa pangkat na ito nabibilang ang lahat ng mga namumulaklak na halaman na alam natin, halos lahat ng mga halaman na kinakain namin para sa pagkain at ang mahusay at marilag na mga puno na bumubuo sa mga kagubatan at mga jungles na sumusuporta sa buhay ng mga hayop.

- Ang mansanas, na tipikal ng tag-araw ng taglagas sa maraming mga pana-panahong mga bansa, ay kabilang sa mga species ng Malus domestica , ito ay bahagi ng Magnoliophyta division at ang pagkakasunud-sunod ng Rosales.

- Ang Pinus mugo ay isang species ng shrub pine na lumalaki sa Alps at mula sa kung saan ang ilang mga compound na may expectorant, antiasthmatic at disinfectant properties ay nakuha.

- Ang tinapay na kinakain ng tao araw-araw ay ginawa gamit ang mga flours na ginawa mula sa mga buto ng trigo, isang species ng angiosperma na kabilang sa genus Triticum at kung saan ay tinatawag na Triticum aestivum .

Ebolusyon ng spermatophytes

Ang ebolusyon ng mga halaman ng buto ay malapit na nauugnay sa ebolusyon ng dalawang istruktura: mga buto at pollen haspe.

- Ebolusyon ng mga buto

Ang ebolusyon ng mga buto ay isang proseso na naganap sa maraming mga hakbang, ngunit ang eksaktong pagkakasunud-sunod ng mga ito ay hindi alam, at maaaring nangyari na dalawa o higit pang nangyari sa parehong oras. Susunod, ang "mga hakbang" ng ebolusyon ng mga buto ay ipinakita bilang iminumungkahi ng ilang mga may-akda:

1-Heterosporia

Ang termino ay tumutukoy sa pagbuo ng dalawang uri ng haploid spores (na may kalahati ng kromosomal na pag-load ng halaman na nagbigay sa kanila ng pinagmulan) sa loob ng dalawang magkakaibang sporangia

- Mga Megaspores: malaki at maliit sa bilang, na ginawa ng meiosis sa isang istraktura na kilala bilang isang megasporangium. Ang bawat megaspore ay bubuo sa loob ng babaeng gametophyte, kung saan natagpuan ang archegonia.

- Microspores: ang mga meiotic na produkto ng microsporangium. Ang mga Microspores ay nagmula sa male gametophyte, kung saan natagpuan ang antheridia.

Ito ay itinuturing na isa sa mga mahahalagang "hakbang" sa panahon ng ebolusyon ng spermatophytes, dahil ang kondisyon ng ninuno ay binubuo ng homosporium, iyon ay, ang paggawa ng isang uri lamang ng spores (pantay na spores).

2-Endosporia

Bilang karagdagan sa pagbuo ng dalawang magkakaibang uri ng spores, ang spermatophyte ay binuo ng isa pang kondisyon na kilala bilang endosporia, na binubuo ng kumpletong pag-unlad ng babaeng gametophyte sa loob ng orihinal na dingding ng spore.

Ang kundisyon ng ninuno ay kilala bilang "exosporia" at may kinalaman sa pagtubo ng spore at paglaki nito bilang isang panlabas na gametophyte.

3-Pagbawas sa bilang ng mga megaspores

Ang mga halaman ng binhi ay nailalarawan sa pamamagitan ng paggawa ng isang solong megaspore, isang katangian na inaakala na umusbong sa dalawang paraan.

Sa una, kinailangan nilang makuha ang kakayahang bawasan ang bilang ng mga selula ng meiosis sa loob ng megasporangium sa isa lamang; Mahalagang tandaan na ang bawat isa sa mga cell na ito ay kilala bilang isang megasporocyte o megaspore na cell ng ina.

Matapos ang meiosis, ang isang solong diploid megasporocyte ay nagbibigay ng pagtaas ng 4 haploid megaspores. Tatlo sa mga megaspores na ito na "abort", na nag-iiwan ng isang solong pag-andar na megaspore, na nagdaragdag sa laki, na kung saan ay nakakaugnay sa pagtaas ng laki at nutritional mapagkukunan sa megasporangium.

4-Pagpapanatili ng megaspore

Ang isa sa mga kondisyon o mga katangian ng ninuno ng spermatophytes ay ang megaspore ay pinakawalan mula sa megasporangium, isang bagay na nagbago sa pangkat na ito, dahil sa mga halaman na ito ang megaspore, na dating ginawa, ay pinanatili sa loob ng megasporangium.

Ang bagong evolutionary na "acquisition" ay sinamahan, sa pagliko, sa pamamagitan ng isang pagbawas sa kapal ng megaspore cell wall.

5-Ebolusyon ng integument

Itinuturing ng maraming may-akda na ito ay isa sa mga huling kaganapan na naganap sa panahon ng paglaki ng mga halaman ng binhi. Ito ang "takip" ng megasporangium sa pamamagitan ng isang espesyal na tisyu na tinatawag na integument, na pumapalibot dito nang halos, kasama ang expression ng distal end.

Ang integument ay lumalaki mula sa base ng megasporangium, na maaaring tawaging nucela sa maraming mga teksto.

Ang mga tala sa Fossil ay nagpapakita na ang integument ay unang umunlad bilang dalawang magkahiwalay na lobes, gayunpaman ang lahat ng mga halaman ng buto na umiiral ngayon ay may isang integument na binubuo ng isang patuloy na takip na nakapalibot sa nucela maliban sa micropyle, na kung saan ay ang sukdulan malayo.

Ang micropyle ay ang site ng pagpasok para sa mga butil ng pollen o ang tube ng pollen sa panahon ng pagpapabunga ng megaspore, kaya aktibong nakikilahok ito sa prosesong ito.

- Ebolusyon ng pollen haspe

Ang ebolusyon ng mga buto ay direktang sinamahan ng ebolusyon ng mga butil ng pollen, ngunit ano ang isang butil ng pollen?

Ang isang butil ng pollen ay isang hindi pa natatawang lalaki endosporic gametophyte. Ang endosporium sa mga istrukturang ito ay umusbong sa isang katulad na paraan sa nangyari sa mga buto, dahil kasangkot ito sa pag-unlad ng male gametophyte sa loob ng mga dingding ng spore.

Hindi pa sila immature dahil kapag pinalaya sila ay hindi pa sila ganap na naiiba.

Hindi tulad ng iba pang mga uri ng halaman, at tulad ng tinalakay sa itaas, ang mga pollen na butil ay ibang-iba sa mga megaspores. Ang mga ito ay napakaliit na male gametophytes, na binubuo ng ilang mga cell.

Kapag pinakawalan mula sa microsporangium, ang mga butil ng polen ay dapat na dalhin sa micropyle ng ovule upang maganap ang pagpapabunga. Ang katangian ng ninuno ng polinasyon ay anemophilic (polinasyon ng hangin).

Kapag nakikipag-ugnay sa ovum, natapos ng male gametophyte ang pag-unlad nito sa pamamagitan ng paghati sa pamamagitan ng mitosis at pagkakaiba-iba. Mula dito lumalaki ang isang polling pollen tube (sa labas ng spore), na gumaganap bilang isang organ para sa pagsipsip ng mga sustansya sa paligid ng sporophytic tissue.

Ang tubo ng pollen

Ang lahat ng mga halaman ng buto na umiiral ngayon ay may mga male gametophyte na may kakayahang bumubuo ng isang pollen tube sa sandaling makalipas ang pakikipag-ugnay sa tisyu ng megaspore (ang nucela). Ang pagbuo ng pollen tube ay kilala bilang syphonogamy.

Bilang karagdagan sa pag-andar bilang isang organ para sa pagsipsip ng pagkain, ang pollen tube ay gumana sa paghahatid ng mga sperm cells sa "itlog" ng ovum.

Mga Sanggunian

1. Merriam Webster. (nd). Spermatophyte. Sa diksyunaryo ng Merriam-Webster.com. Nakuha noong Abril 7, 2020, mula sa merriam-webster.com
2. Nabors, MW (2004). Panimula sa botani (Hindi. 580 N117i). Pearson.
3. Simpson, MG (2019). Mga sistematikong halaman. Akademikong pindutin.
4. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (2005). Biology ng mga halaman. Macmillan.
5. Westoby, M., & Rice, B. (1982). Ebolusyon ng mga halaman ng buto at inclusive fitness ng mga tisyu ng halaman. Ebolusyon, 36 (4), 713-724.