M.Sc. Pteridophytes muistiinpanoja pdf (2023)

PTERIDOFYYTIT

JOHDANTO:Pteridophyta (Gr,Pteron= höyhen,python= kasvi), nimi annettiin alun perin niille kasviryhmille, joiden lehdet ovat hyvin kehittyneet sukka- tai vannelehdet.

Pteridofyytit ovat kryptogamia (kreik. kruptos = piilotettu ja Gamos = vihitty), joilla on hyvin kehittynyt verisuonikudos. Siksi nämä kasvit tunnetaan myös verisuonten kryptogamiina tai kasvikunnan käärmeinä.
Niitä edustaa noin 400 elävää ja fossiilista sukua ja noin 10 500 lajia.
Paleobotaaniset tutkimukset osoittavat, että nämä kasvit olivat hallitsevia maan päällä aikanaDevonin aikakausija ne syntyivät noin 400 miljoonaa vuotta sitten vuonnaSilurian kausi-ltaPaleozoinen aikakausi.

Saniaisliittolainen:Se on yleinen termi, joka kattaa melko monipuolisen ryhmän vaskulaarisia kasveja, jotka eivät ole kukkivia kasveja eivätkä saniaisia. Kuten saniaiset, nämä kasvit leviävät irrottamalla itiöitä sukupolvien vuorottelun aloittamiseksi.

Esimerkki:Lycopodium, Selaginella.

Oikeat saniaiset:Ne ovat vaskulaarisia kasveja, jotka eroavat lykofyyteistä oikeiden lehtien (megafyllien) suhteen. Ne eroavat siemenkasveista (siemensiemeniset ja koppisiemeniset) lisääntymistavoiltaan - niistä puuttuu kukkia ja siemeniä. Kukkivien kasvien tapaan saniaisilla on juuri, varsi ja lehdet.

Esimerkki:Ophioglossaceae, Hymenophyllaceae, Marattiaceae.

Verisuonten maakasvien mukautuvat ominaisuudet:Seuraavat mukautuvat ominaisuudet vallitsevat pääasiassa maan vaskulaarisissa kasveissa -

Kiinnitys- ja vettä imevän järjestelmän kehittäminen, esimmaanalaiset varretjajuuri.
Erillinen fotosynteettinen elin elioikeat lehdet.
Johtava kudos,xylemjafloem.
Kuivumisen estäminen muodostamalla vahamainen kerros (kynsinauha ilmahaarajärjestelmässä).
Kaasunvaihdon rakenteen kehittäminen (stomata).
Itiöiden tuotanto, joiden soluseinä on kyllästettysporopolleniini(aine, joka estää kuivumista ja on käytännössä tuhoutumaton mikro-organismeille).
Itsenäisen sporofyyttisen vaiheen (aseksuaali) hallitsevaksi yksi ja erillinen vapaasti elävä prothalli (seksuaalinen) eli läsnä olevien sukupolvien vuorottelu.

Sukupolvien vuorottelu:

Hofmeister (1851) käytti tätä termiä kasveissa. Hän havaitsi, että sammalilla ja saniaisilla on kahdenlaisia morfologisesti erillisiä yksilöitä elinkaaressa. Molemmat vuorottelevat elinkaaressa, eli on joitain tapahtumia, jotka saavat yhden sukupolven tuottamaan toisen ja aiheuttavat siten vuorottelua. Varsinainen ilmiö, joka on vastuussa vuorottelun aikaansaamisesta, paljastettiin Strasburgerin (1894) "jaksollisen kromosomien vähentämisen" merkittävässä löydössä. Strasburger löysi meioosiprosessin kasveista. Tämä löytö paljasti, että kromosomien määrän väheneminen johtaa uuden yksilön muodostumiseen elinkaaren aikana. Tämän yksilön ytimissä on haploidinen määrä kromosomeja. Se kantaa sukupuolielimiä ja on kiinnostunut sukupuolisesta lisääntymisestä Se sai nimen "gametofyytti" ja edusti gametofyyttisukupolvea. Haploidiset sukusolut yhdistyvät (hedelmöitys tai syngamia) ja muodostavat diploidisen ytimen tai synkaryonin. Hedelmöitys muodostaa diploidisen solun tai tsygootin, joka on diploidisen yksilön tai sporofyytin edelläkävijärakenne. Se itää ja muodostaa alkion, joka puolestaan kehittyy sporofyyttiyksilöksi. Tätä sukupolvea kutsutaan sporofyyttisukupolveksi. Sporofyyttiyksilöllä on itiöitä, jotka tuottavat itiöitä meioosin seurauksena. Nämä itiöt ovat haploideja ja tunnetaan myös meiosporeina. Itiöt ovat gametofyyttisukupolven pioneerirakenteita. Ne itävät ja synnyttävät gametofyyttiyksilön, joka tunnetaan verisuonten kryptogamien prohalluksena.

Molemmat sukupolvet voivat lisääntyä vegetatiivisesti ja lisätä yksilöiden määrää.

Yllä olevat tapahtumat verisuonikasvin normaalin elinkaaren mukaan. johtaa meidät seuraaviin johtopäätöksiin:

Verisuonten itkuptogamien elinkaaressa on kaksi erillistä yksilöä.
Nämä yksilöt syntyvät haploidisten itiöiden ja diploidisen tsygootin itämisen seurauksena.
Itiöiden tuottama on gametofyyttikasvi. Se johtuu seksuaalisesta lisääntymisestä ja on haploidinen.
Tsygootti tuottaa alkion, josta syntyy diploidi yksilö, jota kutsutaan sporofyyttiksi. Se kantaa haploidisia itiöitä (tai meiosporeja) meioosiksi kutsutun prosessin jälkeen.
Nämä kaksi sukupolvea vuorottelevat toistensa kanssa elämänkaaren aikana.
Meioosi ja syngamia (hedelmöitys) ovat kaksi merkittävää vaihetta, jotka kytkevät elinkaaren sukupolvelta toiselle.
Kromosomien määrä puolittuu meioosin aikana ja kaksinkertaistuu syngamian tai hedelmöityksen aikana

Suonikasveissa sporofyyttiyksilö on monimutkainen, itsenäinen ja hallitseva sukupolvi, kun taas gametofyytti on verrattain paljon vähentynyt. Gametofyytti homosporousmuodoissa, vaikka se on huomaamaton ja suhteellisen lyhytikäinen, on itsenäinen ja voi olla pinnalla elävä ja vihreä (autofyyttinen) tai maanalainen ja ei-vihreä (Lycopodium). Ne ovat aina eksosporisia eivätkä siten ole itiöseinämän ympäröimiä. Ne ovat myös tartunnan saaneet endofyyttiset tai amy-korritsiset sienet joissakin suvuissa (Lycopodium, Psilotum ja Tmesipteris). Heterosporiset maakasvit, yllättävää kyllä, osoittavat huomattavaa vähenemistä
gametofyytit. Gametofyytit ovat vähentyneet ja endosporisia.

Heillä on pääsääntöisesti erilliset uros- ja naarasprothallit. Miesten prothallus on äärimmäisen pienentynyt ja sitä edustaa vain yksi prohalliussolu. Naisen prohallus on päinvastoin hyvin kehittynyt, koska sen on ruokittava kehittyvää alkiota. Tällaista dioekismia ei tunneta homosporous maakasveissa, mutta se on säännöllinen piirre heterosporous saniaisissa. Homosporisten ja heterosporisten vaskulaaristen kasvien elinkaaret on esitetty kaaviomaisesti alla olevassa kuvassa.

Verisuonten kryptogamien sporofyytti on epäilemättä itsenäinen, mutta sen on oltava riippuvainen gametofyytistä sen aikaisemmissa kehitysvaiheissa. Se saavuttaa monimutkaisuutensa itsenäistymisen jälkeen. Sporofyytti, olipa se kuinka monimutkainen tahansa, ei ole koskaan saavuttanut täydellistä itsenäisyyttä. Siementen valtavat ja jättimäiset sporofyytit ovat varhaisemmissa kehitysvaiheissaan täysin gametofyyttiin varastoidun ruoan armoilla. Tämä on totta jopa sisällä jopa tapauksessaapogaamisesti muodostuneista sporofyyteistä. Tämä ravinto homosporoisissa kasveissa on aidosti gametofyyttistä alkuperää, mutta heterohuokoisissa kasveissa ravinto on peräisin pääasiassa sporofyyttikasvista ja varastoituu vain gametofyyttikudokseen. Koppisiemeniset. toisessa ääripäässä, kerro eri tarina. Endospermiin varastoitu ruoka on peräisin sporofyytistä ja varastoidaan a

triploidinen kudos. Verisuonikasvien sporofyytin morfologiset monimutkaisuudet yhdistettynä niiden monimutkaiseen ja hyvin organisoituun anatomiseen kokoonpanoon, joka on varustettu tehokkailla leviämismenetelmillä, antavat niille mahdollisuuden elää vaihtelevissa ympäristöolosuhteissa. Nämä ominaisuudet ovat vastuussa siitä, että heidät on leimattu tehokkaiksi maanasukkaiksi.

Sekä homosporous- että heterosporous verisuonikasveilla esiintyy heteromorfista sukupolvien vuorottelua, koska sporofyytti- ja gametofyyttiyksilöillä on huomattavia morfologisia ja anatomisia eroja.

Heterosporisen yksilön elinkaarta tutkiessamme yhteinen piirre, joka kiinnittää huomiomme, on itiöiden koon ero. Se asettaa meille vakavan kysymyksen. Miksi mikroitiöt (kooltaan pienemmät) synnyttävät urossugatofyytin ja megasporit naarassugatofyytin? Tähän kysymykseen ei ole vastattu tyydyttävästi. Kaksi mahdollista epäilyä on ehdotettu.

Ensimmäinen ehdotus pyrkii selittämään kokoeron syyn. Megasporit ovat kooltaan suurempia ja tuottavat naarasprothallia. Jälkimmäisten on majoitettava kehittyvä alkion sporofyytti, joka vaatii paljon ravintoa. Suuremmilla itiöillä on suurempi ravintovarasto, ja ne voivat tuottaa hyvin kehittyneen naarasprothalluksen, joka pystyy keräämään ruokaa, joka riittää alkion sporofyytin kehittymiseen. Mikroitiöt ovat kooltaan pienempiä, joten niiden protoplasteihin on varastoitu vain vähän ruokaa. Heillä ei ole varaa tuottaa massiivisia prohalliaalisia kudoksia. Ne itävät kehittääkseen yhden tai kaksi

soluinen prohallus, jossa on yksi anteridium. Anteridiumin tehtävänä on tuottaa siittiöitä. Heidän vapautumisensa jälkeen sillä ei ole mitään tekemistä, ja siksi se tuhoutuu. Tämä voi johtua niiden pienemmästä koosta. Mikroitiöitä tuotetaan suuria määriä, koska ne todennäköisesti menevät hukkaan leviämisen aikana

Syy siihen, että he ovat yksiseksuaalisia, näyttää olevan ristipölytyskeino. Homosporisten vaskulaaristen kasvien yksikotisilla tai biseksuaalisilla gametofyyteillä on monia mahdollisuuksia itsensä hedelmöittymiseen, elleivät ne upota veden alle. Kaksikotisilla prothalliilla on erittäin harvinainen mahdollisuus itsehedelmöittymiseen, ja ne kärsivät suuresta haitasta, jos ne kasvavat maaolosuhteissa. Tällaisissa olosuhteissa heillä on vähän mahdollisuuksia hedelmöittymiseen, koska siittiöt eivät pääse archegoniaan. Tämän ongelman ratkaisee suuremmassa määrin heterospori-ilmiö. Mikroitiöt, joiden ei tarvitse kantaa paljon ruokaa, ovat kevyitä ja kooltaan pienempiä. Ne voivat olla

tuulen ja muiden tekijöiden kuljettama helposti naarasprothallille. Niiden hukkaamisen mahdollisuus on suurelta osin eliminoitu, koska niitä on suuri määrä mikrosporangiumia kohti. Niillä, jotka putoavat naarasprothallukselle, ei ole mitään vaikeuksia saada aikaan hedelmöitystä, koska siittiöiden ei tarvitse kulkea pitkiä matkoja ja ne tarvitsevat vain vähän kosteutta, joka saadaan kastepisaroista. Mahdollisuudet itsehedelmöittymiseen näissä olosuhteissa ovat harvinaisia, ja yleensä tapahtuu ristikkäishedelmöitystä. Tämä johtaa ulkosiitoihin ja lopulta vaihteluihin ja nopeaan kehitykseen. Heterospory on itse asiassa vapauttanut sporofyytin vesiympäristöstä. Tällainen vapautuminen vesieliöistä on antanut sporofyytille vapauden kasvaa erilaisissa ympäristöolosuhteissa. Heterosporiaa pidetään siksi välttämättömänä askeleena kohti siementottumusten kehittymistä, ja sen on oltava merkittävä kehityssuunta taistelussa maan valloittamisesta.

Sukupolvien vuorottelun alkuperä:

Celakovsky (1874)luetteloi kolme erilaista sukupolvien vuorottelua kasveissa. Nämä ovat | —

Antiteettinen sukupolvien vuorottelu, jolla hän tarkoitti uuden vaiheen interpolointia peräkkäisten gametofyyttisukupolvien välillä. Tällainen vuorottelu muodostaa hänen mukaansa sammalten ja pteridofyyttien elinkaaret.

Homologinen sukupolvien vuorottelu, jonka hän uskoi olevan yleistä levien ja sienten keskuudessa.

Strofogeneesi tai versojen vuorottelu.

Bower (1935) hylkäsi termit antiteettinen ja homologinen ja korvasi ne Interpolaatioteorialla antiteettiselle teorialle ja Transformaatioteorialla homologiselle teorialle. Nämä kaksi teoriaa on kehitetty selittämään sukupolvien vuorottelun alkuperää. Molemmilla on tarkoitus selittää sporofyyttisen yksilön alkuperää elinkaaressa.

Mitä yhtäläisyyksiä sammalten ja pteridofyyttien välillä on?

Molempien ryhmien taksonit kuuluvat pääasiassa maanpäälliseen tapaan.

Hedelmöityksen jälkeen tsygootti muodostuu ja kehittyy alkioksi, joten kasvit tunnetaan yleisesti alkiofyytinä.

Naisten sukupuolielimet tai archegonia ovat samanlaisia molemmissa ryhmissä.

Antheridiat ovat miesten lisääntymiselin.

Anterozoidit ovat värekarvaisia.

Lannoitusta varten tarvitaan vettä.

Itiöt ovat monisoluisia ja itiöt kehittyvät molemmissa ryhmissä samalla tavalla.

Mitä eroja sammalten ja pteridofyyttien välillä on?

Hallitsevia elinkaaren vaiheita ovat sporofyytit (diploidit) pteridofyytin tapauksessa ja sammalen tapauksessa eli gametofyytit (haploidit).

Pteridofyytin tapauksessa niiden elinkaaressa on kaksi erillistä itsenäistä vaihetta (sporofyytti ja gametofyytti), kun taas sammalilla on sporofyyttinen kasvirunko, joka on täysin riippuvainen gametofyyttikasvirungosta.

Pteridofyyttien kasvirunko erottuu lehdiksi, varreksi ja juuriksi, kun taas sammalten kasvirunko on luonteeltaan talloidinen tai lehtinen, mutta varsinaisia lehtiä, varsia tai juuria ei esiinny.

Pteridofyytit kantavat verisuonikudosta hyvin kehittyneellä johtavalla järjestelmällä, mutta niitä ei esiinny sammalissa.

Mitä yhtäläisyyksiä gymnospermin ja pteridofyyttien välillä on?

Sporofyyttisukupolvi on hallitseva elinkaaren vaiheessa.

Verisuonikudosta ja hyvin kehittyneitä johtavia järjestelmiä on läsnä.

Molemmat ryhmät tunnetaan alkiofyytinä, kun tsygootti kehittyy muodostaen alkion.

Molemmat ryhmät tunnetaan nimellä arkegoniaatti.

Mitkä ovat eroavaisuudet gymnospermin ja pteridofyyttien välillä?

Pteridofyytit ovat ei-kukkivia kasveja, kun taas gymnosspermit ovat kukkivia kasveja, jotka kantavat paljaita siemeniä.

Pteridofyyteissä gametofyyttinen vaihe on vapaasti elävä ja itsenäinen, mutta sikiön gametofyyttinen vaihe on verrattain vähentynyt ja täysin riippuvainen sporofyyteistä.

Pteridofyyteillä lisääntymistapa on zooidogamia eli siittiö saavuttaa munasolun kaulan kanavasolun kautta, mutta voimisiemenessä nähdään pääasiassa sifonogamiaa, poikkeus esiintyy.

Juurijärjestelmä on verrattain vähemmän kehittynyt pteridofyyteillä, mutta siemenillä se on kehittyneempi.