معلومة

9.19: دورة حياة النباتات غير الوعائية - علم الأحياء

9.19: دورة حياة النباتات غير الوعائية - علم الأحياء



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هابلويد أو ثنائي الصيغة الصبغية. أيهما ستقوله هو المسيطر؟

قد يعتمد ذلك على النبات. ابدأ بالطحلب. النبات غير الوعائي النموذجي. لكن مثل هذا النبات البسيط له دورة حياة مثيرة للغاية. في حين أن معظم أنواع النباتات لديها مجموعتان من الكروموسومات في خلاياها النباتية ، فإن الطحالب لديها مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات. إذن ، كيف يحدث الانقسام الاختزالي؟

دورة حياة النباتات غير الوعائية

تشمل النباتات غير الوعائية الطحالب ، وحشيشة الكبد ، والنباتات الزهقرنية. إنها النباتات الوحيدة التي لها دورة حياة يسود فيها جيل الطور المشيجي. شكل أدناه يوضح دورة حياة الطحلب. نباتات الطحالب الخضراء المألوفة ذات التركيب الضوئي هي مشيجية. ال نبت بوغيالجيل صغير جدًا ويعتمد على نبات المشيمة.

مثل الطحالب الأخرى ، تقضي نباتات الطحالب معظم دورة حياتها كنبات مشيجي. ابحث عن الطور البوغي في الرسم التخطيطي. هل ترى كيف ينمو في نبات المشيمة؟

تتميز النباتات المشيمية للنباتات غير الوعائية بأعضاء تناسلية ذكورية أو أنثوية مميزة (انظر شكل أدناه). الأعضاء التناسلية الذكرية ، ودعا antheridia (المفرد ، antheridium) ، ينتج حيوانات منوية متحركة بسوطين. الأعضاء التناسلية الأنثوية ، ودعا أركونيا(مفرد ، archegonium) ، تنتج البيض.

الأعضاء التناسلية للنباتات الطحلبية مثل عشبة الكبد هي ذكور antheridia وأنثى archegonia.

من أجل حدوث الإخصاب ، يجب أن تسبح الحيوانات المنوية في قطرة ماء من antheridium إلى بويضة في archegonium. إذا حدث الإخصاب ، فإنه ينتج عنه أ اللاقحة الذي يتطور إلى نبت بوغي صغير على نبات المشيج الأم. ينتج الطور البوغي أحادي الصيغة الصبغية جراثيم، وتتطور هذه إلى الجيل التالي من نباتات المشيمة. ثم تتكرر الدورة.

ملخص

  • في النباتات غير الوعائية ، يكون جيل الطور المشيجي هو السائد. ينمو الطور البوغي الصغير على نبات الطور المشيجي.

إعادة النظر

  1. وصف antheridia و archegonia ووظائفها.
  2. قم بإنشاء مخطط الدورة الخاص بك لتمثيل دورة حياة الطحلب.

خصائص الطحالب والنباتات الأخرى غير الوعائية

نباتات غير وعائية، أو بريوفيت، تشمل أكثر أشكال النباتات الأرضية بدائية. تفتقر هذه النباتات إلى نظام الأنسجة الوعائية اللازم لنقل الماء والمواد المغذية. على عكس كاسيات البذور ، لا تنتج النباتات غير الوعائية الزهور أو الفاكهة أو البذور. كما أنها تفتقر إلى الأوراق والجذور والسيقان الحقيقية. تظهر النباتات غير الوعائية عادةً على شكل حصائر صغيرة خضراء من النباتات الموجودة في الموائل الرطبة. نقص الأنسجة الوعائية يعني أن هذه النباتات يجب أن تبقى في بيئات رطبة. مثل النباتات الأخرى ، تظهر النباتات غير الوعائية تناوب الأجيال والدورة بين مراحل التكاثر الجنسية واللاجنسية. هناك ثلاثة أقسام رئيسية من الطحالب: بريوفيتا (الطحالب) ، هاباتوفيتا (حشيشة الكبد) و أنثوسروتوفيتا (نباتات زهقرنية).


دورة حياة الطحلب

دورة حياة نباتات الأوعية الدموية الخالية من البذور

على عكس النباتات غير الوعائية ، فإن جميع النباتات الوعائية - بما في ذلك النباتات الوعائية الخالية من البذور - لها جيل من البوغات المهيمنة. تشمل النباتات الوعائية الخالية من البذور طحالب النادي والسراخس. شكل يظهر أدناه دورة حياة السرخس النموذجية.

يحتوي سرخس الطور البوغي الناضج على السعف المورق المألوف. تنتشر على الجوانب السفلية من الأوراق مجموعات من sporangia. ينتج Sporangia جراثيم تتطور إلى نباتات مشيجية صغيرة على شكل قلب. المشيمية لديها antheridia و archegonia. تنتج Antheridia الحيوانات المنوية مع العديد من الأهداب archegonia التي تنتج البيض. يحدث الإخصاب عندما تسبح الحيوانات المنوية إلى بويضة داخل أركونيوم. يتطور الزيجوت الناتج إلى جنين يصبح نبتًا بوغيًا جديدًا. ثم تتكرر الدورة.

دورة حياة عاريات البذور

عاريات البذور هي نباتات وعائية تنتج البذور في المخاريط. تشمل الأمثلة الصنوبريات مثل أشجار الصنوبر والتنوب. دورة حياة عاريات البذور لديها جيل نبات بوغي مهيمن للغاية. تتطور كل من الطور المشيجي والجيل القادم من الطور البوغي الجديد على النبات الأم للنبات البوغي. شكل يوجد أدناه رسم تخطيطي لدورة حياة عاريات البذور.

تتشكل المخاريط على نبات بوغي ناضج. داخل المخاريط الذكرية ، تتطور الأبواغ الذكرية إلى مشيجيات ذكورية. يتكون كل طور مشيجي ذكر من عدة خلايا محاطة بحبوب حبوب اللقاح. داخل المخاريط الأنثوية ، تتطور الأبواغ الأنثوية إلى طور مشيجي أنثوي. تنتج كل أنثى مشيجية بويضة داخل بويضة.

يحدث التلقيح عندما يتم نقل حبوب اللقاح من مخروط ذكر إلى أنثى. إذا انتقلت الحيوانات المنوية بعد ذلك من حبوب اللقاح إلى البويضة حتى يحدث الإخصاب ، ينتج عن ذلك زيجوت ثنائي الصبغة. يتطور البيضة الملقحة إلى جنين داخل البذرة ، والتي تتكون من البويضة داخل مخروط الأنثى. إذا نبتت البذرة ، فقد تنمو لتصبح شجرة نبت بوغي ناضجة ، والتي تكرر الدورة.

دورة التكاثر لأشجار الصنوبر / الحياة المذهلة للنباتات (15 دقيقة)

دورة حياة كاسيات البذور

نباتات كاسيات البذور ، أو النباتات المزهرة ، هي أكثر النباتات وفرة وتنوعًا على وجه الأرض. مثل جميع نباتات الأوعية الدموية ، يهيمن على دورة حياتها جيل الطور البوغي. تظهر دورة حياة كاسيات البذور النموذجية في شكل أدناه.

الزهرة في شكل من الواضح أن ما ورد أعلاه هو ابتكار في دورة حياة كاسيات البذور. تتشكل الأزهار على نبات البوغ المهيمن. وهي تتكون من أعضاء تناسلية ذكورية وأنثوية عالية التخصص. تنتج الأزهار جراثيم تتطور إلى مشيجيات. تتكون الخلايا المشيمية الذكرية من عدد قليل من الخلايا داخل حبة حبوب اللقاح وتنتج الحيوانات المنوية. تنتج المشيجيات الأنثوية بيضًا داخل مبيض الزهور. كما تجذب الأزهار الملقحات الحيوانية.

في حالة حدوث التلقيح والإخصاب ، تتكون البيضة الملقحة ثنائية الصبغيات داخل بويضة في المبيض. يتطور البيضة الملقحة إلى جنين داخل البذرة ، والتي تتكون من البويضة وتحتوي أيضًا على طعام لتغذية الجنين. قد يتطور المبيض المحيط بالبذرة إلى ثمرة. تجذب الفاكهة الحيوانات التي قد تنثر البذور التي تحتوي عليها. إذا نبتت البذرة ، فقد تنمو لتصبح نباتًا بوغيًا ناضجًا وتكرر الدورة.


الجذور: دعم النبات

لم يتم حفظ الجذور جيدًا في السجل الأحفوري. ومع ذلك ، يبدو أن الجذور ظهرت في وقت متأخر من التطور أكثر من أنسجة الأوعية الدموية. يمثل تطوير شبكة واسعة من الجذور ميزة جديدة مهمة لنباتات الأوعية الدموية. ربطت جذور رقيقة نباتات الطحالب بالركيزة ، لكن هذه الشعيرات الواهية إلى حد ما لم توفر مرساة قوية للنبات ولم تمتص كميات كبيرة من الماء والمواد المغذية. في المقابل ، الجذور ، مع نظام الأنسجة الوعائي البارز ، تنقل المياه والمعادن من التربة إلى باقي النبات. تعمل الشبكة الواسعة من الجذور التي تخترق عمق التربة للوصول إلى مصادر المياه أيضًا على استقرار النباتات من خلال العمل كصابورة أو مرساة. تقيم غالبية الجذور علاقة تكافلية مع الفطريات ، وتشكل فطريات فطرية متبادلة ، والتي تفيد النبات عن طريق زيادة المساحة السطحية لامتصاص الماء ومعادن التربة والمغذيات.


دورة الحياة

تتكاثر الطحالب من خلال دورات الحياة الجنسية واللاجنسية.

التكاثر اللاجنسي

بعض أنواع الطحالب قادرة فقط على التكاثر اللاجنسي أو لا يمكنها تحقيق الإخصاب ، بسبب فقدانها النشاط الجنسي الوظيفي. يحدث التكاثر اللاجنسي بشكل نباتي عبر الهياكل التناسلية الصغيرة جوهرة التي تتفرق بسهولة. تتكون Gemmae إما من خلية واحدة أو مجموعة من الخلايا التي لها نمو غير متمايز. يمكن أن تؤدي الجوهرة إلى تكوين بنية نباتية جديدة أو مشيج عندما ينفصل عن جسم النبات الأم.

تجزئة هي طريقة أخرى للتكاثر اللاجنسي ، حيث يمكن للنباتات الطحلبية أن تتجدد عبر شظايا الأوراق والساق. يتم دعم آلية تشتت الأبواغ وتفتيتها بواسطة حركة المياه والرياح والحيوانات.

التكاثر الجنسي

تتواجد دورة حياتها على مرحلتين موضحتين أدناه:

مرحلة Gametophyte

تبدأ هذه المرحلة ، عندما تشكل الأبواغ الخاملة أ أنبوب جرثومي. تطور الجراثيم أولاً مركبًا خيطيًا أخضر اللون يسمى أ البروتونيما. تمر البروتونيما بعدة مراحل نضج ، وبعد ذلك تبدأ في التطور جذور والشعيرات الهوائية. يعمل الضوء الأحمر والكينيتين على تحفيز الخلايا التي تعزز نمو البراعم ، والتي تتضخم فيما بعد لتعديلها مشيجيات ناضجة.

بعد ذلك ، تطور المشيجيات بنية تناسلية متخصصة (جاميتانجيا) في ال ذروة من الجذع الرئيسي الذي يحمل الأمشاج (البويضات والحيوانات المنوية). يطور الطور المشيجي المورق فروعًا منفصلة للذكور المشيجي (antheridium) ومشيج الأنثى (أركونيوم).

ينتج الذكور antheridia على الفروع العلوية التي تحمل antherozoids أو الحيوانات المنوية ، بينما تحمل الأنثى الأركونيوم بويضة واحدة أو أركيغونيا. قبل الإخصاب ، تنخفض الأنثريزويد من مشيج ذكري من نفس النبات أو نبات مختلف إلى الأركيجونيوم عبر قطرات الماء. هناك ميزة فريدة من نوعها ، حيث يتم إحاطة كل من المشيمة من الطحالب بطبقة معقمة من الأنسجة غير التناسلية التي لا توجد في الطحالب.

مرحلة البوغ

تبدأ هذه المرحلة بدمج ملف الحيوانات المنوية ثنائية السوط مع واحد بويضة داخل الأرشيغونيوم. بعد الاندماج ، يحدث التبادل النووي والهيولي بين الأنثرويدات والأركونيا ، مما يؤدي إلى تكوين اللاقحة ثنائية الصبغة (2 ن) ، وتسمى العملية التخصيب. في نباتات الطحالب ، ينزل الحيوان المنوي ذو السوطات الثنائية إلى الأركونيوم عبر ممر من غشاء مائي على سطح النبات.

يتطور الزيجوت ثنائي الصبغة في الأركونيوم إلى متعدد الخلايا ، الجنين ثنائي الصبغة من خلال الخضوع للانقسامات الانقسامية المتكررة. يعتمد الطور البوغي الجنيني بشدة على مشيج التي توفر مصادر التغذية مثل السكريات والمعادن وما إلى ذلك.

يتمايز الطور البوغي الجنيني إلى ثلاثة تراكيب متميزة ، وهي القدم والساق والكبسولة. ال قدم يوفر قاعدة لترسيخ الطور البوغي الصغير. أ مراقبة بتطفل يظهر على شكل خيوط رفيعة تعلق على sporangium وتنشأ من خلية القدم.

أ كبسولة بوغ يظهر كغطاء محكم (كاليبترا) التي تشتمل على طبقة من الخلايا الواقية المعقمة حول نبت بوغي جنيني ، في نهاية المقابلة من القدم. تحتوي كبسولة البوغ على أ كيس sporangium الذي يحمل الأبواغ، والتي تعمل كوحدات التشتيت الجنسي. تمر الخلايا المنتجة للأبواغ عبر انقسام الخلايا الانتصافية لتتشكل جراثيم (أحادي العدد).

يحدث تكوين البوغ ، عندما تمتص خلية القدم العناصر الغذائية من مشيج، ثم يجريها إلى كبسولة بوغ عبر ساق طويلة أو سيتا. تتكون كبسولة البوغ من طبقة من خلايا عقيمة، الطبقة الثانية من الدونات هذا هو استرطابي أو تمتص الرطوبة من المحيط.

ال الحركة المائية من الخلايا داخل كبسولة البوغ يؤدي إلى تحريك الجراثيم للأعلى وللخارج. لسوء الحظ ، كبسولة البوغ تمزق، حيث تصل الجراثيم إلى مرحلة النضج وتتحرك بحرية في البيئة كأبواغ خامدة. تستمر دورة حياة الطحالب بمجرد أن تبدأ الجراثيم الخاملة في الإنبات في البروتونيما.

استنتاج

لذلك ، يمكننا أن نستنتج أن طور المشيمة يحتوي على خلايا أحادية العدد التي تمتلك عددًا غير متزاوج من الكروموسومات. في المقابل ، تشمل مرحلة الرمية خلايا ثنائية الصبغيات التي تمتلك مجموعتين من الكروموسومات المزدوجة. تحدث مرحلة Gametophyte في الغالب في جميع الطحالب و تبقى أطول.


دورة حياة عاريات البذور

تتكاثر عاريات البذور بامتداد تغيير الأجيال، مما يعني أن الدورة التناسلية لديهم كلاهما أحادي العدد و ثنائي الصيغة الصبغية المراحل.

كما هو الحال في جميع النباتات الوعائية الأخرى ، تمتلك عاريات البذور أ نبت بوغي دورة الحياة السائدة (الطور البوغي هو المرحلة ثنائية الصبغية متعددة الخلايا ، والتي تتألف من جسم النبات ، أي شجرة مورقة). ال مشيج المرحلة قصيرة نسبيًا ، وتشهد إنتاج الأمشاج على الأعضاء التناسلية ، والتي عادة ما تكون مخروطية.

أنثى مخروط الإباضة ، أو ميغاسبوروفيل، تحمل megasporangium، الخلايا ثنائية الصبغيات ، التي تخضع للانقسام الاختزالي لإنتاج أربعة جراثيم أحادية العدد. من بين هذه الأبواغ أحادية العدد ، بقي واحد فقط على قيد الحياة باسم ميغاسبور. ثم يتطور الضخامة الضخمة الباقية ، من خلال الانقسام ، إلى الطور المشيجي الأنثوي. داخل الطور المشيجي الأنثوي توجد بيضة و الخلية الأم السويداء تخلق الخلية الأم السويداء السويداء، والتي "تغذي" الجنين في النهاية.

مخروط الذكر ، ودعا ميكروسبوروفيل، هو عضو صغير إسفنجي يشبه الأوراق ويحمل microsporangium. يحتوي microsporangium على الذكر الشركات الصغيرة، والتي تخضع للانقسام الاختزالي لتوليد الطور المشيجي الذكري ، حبوب اللقاح. تحتوي حبوب اللقاح على خلية أنبوب حبوب اللقاح و ال الخلية التوليدية (الذي يحتوي على اثنين من الحيوانات المنوية على الرغم من موت أحدهما).

عندما يصل حبوب اللقاح إلى خلية البويضة ، إما عن طريق الرياح أو عن طريق الحيوان التلقيح، حبوب اللقاح تطلق الحيوانات المنوية الوحيدة. ثم تندمج نواة الأنثى والذكور المشيجية لتكوين ثنائي الصبغة اللاقحة. السويداء ، وهو نسيج غذائي أحادي الصيغة الصبغية ، يتم تحريره من الخلية الأم السويداء ، ويحيط بالزيجوت لتشكيل بذرة. تظهر البذور على شكل "قشور" ، والتي تظهر على مخاريط عاريات البذور ، ثم تتشتت هذه المقاييس لتشكل نبتًا بوغيًا شجاعًا جديدًا ، والذي ينمو إلى نبات بوغي ناضج ، وتستمر الدورة.

المخاريط الأنثوية أكبر حجما وأكثر خشبية من مخاريط الذكور وعادة ما يتم وضعها أعلى الشجرة ، على الرغم من وجودها ثنائي المسكن الأنواع ، مثل السيكاسيات ، والمخاريط من الذكور والإناث تحمل على أشجار منفصلة.


نباتات الأوعية الدموية الخالية من البذور

تحتوي النباتات الوعائية الخالية من البذور على بشرة شمعية وثغور وأنسجة وعائية متطورة. تسمح الأوعية الدموية الخاصة بهم بالنمو إلى أحجام أكبر من النباتات غير الوعائية ، لكنها لا تزال تحتل إلى حد كبير موائل رطبة. في حين أن هذا النسب أكثر تكيفًا مع الموائل الأكثر جفافاً من النباتات غير الوعائية ، إلا أنها لا تزال بحاجة إلى الرطوبة للتكاثر. على الرغم من أن الجنين ثنائي الصبغة النامي يعتمد على المشيمة أحادية الصيغة الصبغية من أجل البقاء (مثل الطحالب) ، فإن الطور البوغي ثنائي الصبغة يكون أكثر وضوحًا وهو الجيل البارز من النباتات الوعائية الخالية من البذور. من الناحية التطورية ، تعتبر النباتات الوعائية الخالية من البذور أساسية لنباتات البذور. تشمل النباتات الوعائية الخالية من البذور أنواعًا مثل السراخس وذيل الحصان.


تحديات البيئات الأرضية: الجفاف والنمو المستقيم

كان التحدي الرئيسي للنباتات المبكرة التي هاجرت أولاً إلى الأرض هو نقص المياه. في البيئة المائية ، لا يمثل الجفاف بشكل عام مشكلة ولا توجد حاجة لأي غطاء وقائي لمنع فقدان الماء. نظرًا لعدم وجود أي حماية من البيئة الأرضية الجافة ، فمن المحتمل أن تكون النباتات المبكرة قد جفت بسرعة كبيرة وكانت ستقتصر على البيئات شديدة الرطوبة.

كانت أسلاف النباتات المبكرة تعتمد على الماء ، ليس فقط للحفاظ على محتواها من الرطوبة ولكن أيضًا للدعم الهيكلي. يدعم طفو الماء النمو المستقيم للأعشاب البحرية العملاقة (على سبيل المثال ، عشب البحر ، الشكل 6) ضع في اعتبارك الأعشاب البحرية التي غالبًا ما يتم العثور عليها على الشاطئ. على الرغم من أن هذه الطحالب لم تعد على قيد الحياة ، إلا أنه عندما يتم وضعها تحت الماء ، يتم استعادة شكلها المستقيم. في البيئة الأرضية ، تكون الوسائط المحيطة هي الهواء وليس الماء. لا يوفر الهواء أي دعم للنمو المستقيم. تطلب الانتقال إلى الأرض تغييرات في الميزات الهيكلية ، وكما سيتم مناقشته لاحقًا في هذا البرنامج التعليمي ، تعد التعديلات من أجل الدعم الهيكلي من السمات الرئيسية المستخدمة في تصنيف المصنع.


الشكل 6. غابة عشب البحر قبالة ساحل كاليفورنيا (http://bio.research.ucsc.edu/people/carr/nereo-lit.htm)


تسخين العلبة الباردة: تطبيقات الانحلال الحراري التحليلي GC / MS لتقييم المؤشرات الحيوية الجزيئية في الخث

كريستي كلاين. جينس ليفيلد ، التقدم في الهندسة الزراعية ، 2021

4.1 النباتات غير الوعائية (طحالب الطحالب)

عند استخدام Py-GC / MS للكشف عن مساهمة شاملة للنباتات غير الوعائية في الخث ، يمكن التعرف على الطريات من خلال وجود بوليمرات أليفاتية أليفاتية غير قابلة للتحلل بالماء في نطاق الطول C23-25. ومع ذلك ، بالنسبة للمستنقعات التي يسيطر عليها الطحالب spp. ، 4-isopropenylphenol هو علامة بيولوجية عالية الجودة تم اختبارها جيدًا لوجود الطحالب الطحلب وهو قابل للغاية لتحليل Py-GC / MS. (McClymont et al.، 2011 Schellekens et al.، 2009 Stankiewicz et al.، 1997 Van der Heijden et al.، 1997). هذه العلامة مفيدة ليس فقط بسبب خصوصيتها لـ الطحالب spp. ، ولكن أيضًا بسبب الحساسية الواضحة للمركب للتغيرات في منسوب المياه (Schellekens et al. ، 2015a) ، مما يتيح استخدام وفرتها كمؤشر للتغيرات في النظام الهيدرولوجي وحالة التدهور. (Schellekens وآخرون ، 2015 أ) قياس 4-isopropenylphenol في الطحالبالتي تهيمن عليها أراضي الخث ، (بمساهمات أولية من S. المركزية و S. subecundum ومساهمات طفيفة من S. palustre و S. ماجلانيكوم). بسبب الهيمنة التاريخية ل الطحالب الطحلب في قلب ملف تعريف الخث ، وخلصوا إلى أن الاختلافات الملحوظة (0.21 ٪ - 2.85 ٪ من إجمالي تيار الأيونات) في وفرة المرقم الحيوي من غير المرجح أن تكون ناجمة عن التغيرات في مساهمة الطحالب في الخث ، ولكن من الاختلافات في الهوائية تقسيم. نتيجة للنتائج التي توصلوا إليها ، خلص هؤلاء المؤلفون أيضًا إلى أن تثبيط التحلل في الطحالبقد لا تكون النظم البيئية التي تهيمن عليها بسبب مساهمة الطحالب- الفينولات المنسوبة (مثل 4-isopropenylphenol) ، كما كان يعتقد سابقًا ، ولكن هذا الوجود الغزير لهذه الفينولات يشير إلى أن الظروف التي يتم تسجيلها بالماء والتحلل اللاهوائي كانت موجودة بالفعل في ملف تعريف الخث.

بالإضافة إلى التحولات المشتقة من المناخ / الهيدرولوجيا ، فقد تم استخدام 4-isopropenylphenol أيضًا كمؤشر حيوي ليعكس تأثير أحداث النظام البيئي الإقليمية. تم استخدام 4-isopropenylphenol لتأكيد البيانات التي توضح أن الغبار المعدني الذي يحمل المغذيات في الهواء يتوافق مع زيادة سبعة أضعاف في التراكم الصافي في Store Mosse ("المستنقع العظيم") ، وهو مستنقع متعدد التغذية محدود المغذيات في جنوب السويد (Kylander et al . ، 2018).


نباتات الأوعية الدموية الخالية من البذور

بحلول العصر الديفوني المتأخر (منذ 385 مليون سنة) ، طورت النباتات أنسجة وعائية وأوراق محددة جيدًا وأنظمة جذر. مع هذه المزايا ، زادت النباتات في الطول والحجم. خلال الفترة الكربونية (منذ 359-299 مليون سنة) ، غطت غابات المستنقعات من طحالب النادي وذيول الحصان ، مع بعض العينات التي يصل ارتفاعها إلى أكثر من 30 مترًا ، معظم الأرض. أدت هذه الغابات إلى ظهور رواسب الفحم الواسعة التي أعطت اسمها الكربوني. في النباتات الوعائية الخالية من البذور ، أصبحت البوغة هي المرحلة المهيمنة في دورة الحياة.

لا يزال الماء مطلوبًا لتخصيب النباتات الوعائية الخالية من البذور ، ويفضل معظمهم بيئة رطبة. تشمل النباتات الوعائية الخالية من البذور في العصر الحديث طحالب النادي ، وذيل الحصان ، والسراخس ، والسراخس المخفوقة.

نادي الطحالب

طحالب النادي ، أو Lycophyta ، هي أقدم مجموعة من النباتات الوعائية الخالية من البذور. سيطروا على المناظر الطبيعية في العصر الكربوني ، حيث نمت لتصبح أشجارًا عالية وشكلت غابات مستنقعات كبيرة. طحالب النادي اليوم عبارة عن نباتات صغيرة دائمة الخضرة تتكون من ساق (قد تكون متفرعة) وأوراق صغيرة تسمى microphylls (الشكل 5). يتكون قسم Lycophyta من ما يقرب من 1000 نوع ، بما في ذلك الحشيش الريشي (Isoetales) ، طحالب النادي (Lycopodiales) ، وطحلب سبايك (Selaginellales): لا يوجد أي منها طحلب حقيقي.

الشكل 5: Lycopodium clavatum هو طحلب. (الائتمان: كوري زانكر)

ذيل الحصان

تنتمي السرخس والخفقت إلى قسم Pterophyta. يتم تصنيف المجموعة الثالثة من النباتات في Pterophyta ، وهي ذيل الحصان ، بشكل منفصل عن السراخس. ذيل الحصان له جنس واحد ، التوازن. إنهم الناجون من مجموعة كبيرة من النباتات ، تُعرف باسم Arthrophyta ، والتي أنتجت أشجارًا كبيرة وغابات مستنقعات كاملة في منطقة الكربونيفروس. توجد النباتات عادة في البيئات الرطبة والمستنقعات (الشكل 6).

الشكل 6: يزدهر ذيل الحصان في المستنقع. (الائتمان: ميريام فيلدمان)

يتميز جذع ذيل الحصان بوجود مفاصل ، أو عقد: ومن هنا جاء اسم Arthrophyta ، والذي يعني & # 8220 jointed plant & # 8221. تخرج الأوراق والأغصان على شكل زهور من حلقات متباعدة بشكل متساوٍ. لا تساهم الأوراق على شكل إبرة بشكل كبير في عملية التمثيل الضوئي ، حيث يحدث معظمها في الجذع الأخضر (الشكل 7).

الشكل 7: يمكن ملاحظة الأوراق الرقيقة التي تنشأ عند المفاصل في نبات ذيل الحصان. (الائتمان: ميريام فيلدمان)

السرخس والخفقت

تعتبر السرخس من أكثر النباتات الوعائية الخالية من البذور تقدمًا وتتميز بخصائص تُلاحظ عادةً في نباتات البذور. تشكل السرخس أوراقًا كبيرة وجذورًا متفرعة. في المقابل ، تفتقر نباتات السيلوفيت إلى الجذور والأوراق ، والتي ربما فقدت بسبب الاختزال التطوري. الاختزال التطوري هو عملية يؤدي من خلالها الانتقاء الطبيعي إلى تقليل حجم البنية التي لم تعد مواتية في بيئة معينة. يحدث التمثيل الضوئي في الساق الخضراء لنبتة السرخس. تتشكل مقابض صفراء صغيرة عند طرف جذع الفرع وتحتوي على البوغ. تم تصنيف السرخس المخفوق خارج السرخس الحقيقي ، ومع ذلك ، يشير التحليل المقارن الأخير للحمض النووي إلى أن هذه المجموعة ربما فقدت كلًا من الأنسجة الوعائية والجذور من خلال التطور ، وهي في الواقع مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالسراخس.

مع سعفها الكبير ، تعتبر السراخس أكثر النباتات الوعائية الخالية من البذور التي يمكن التعرف عليها بسهولة (الشكل 8). يعيش حوالي 12000 نوع من السرخس في بيئات تتراوح من المناطق الاستوائية إلى الغابات المعتدلة. على الرغم من أن بعض الأنواع تعيش في البيئات الجافة ، إلا أن معظم السرخس يقتصر على الأماكن الرطبة والمظللة. لقد ظهروا في سجل الحفريات خلال العصر الديفوني (416-359 مليون سنة مضت) وتوسعوا خلال العصر الكربوني ، منذ 359-299 مليون سنة (الشكل 9).

الشكل 8: يمكن أن تنمو بعض عينات هذا النوع من الأشجار قصيرة السرخس طويل القامة. (الائتمان: Adrian Pingstone) الشكل 9: يوضح هذا الرسم البياني مقياس الوقت الجيولوجي ، بدءًا من عصر ما قبل العصر الأركيولوجي قبل 3800 مليون سنة وانتهاءً بالفترة الرباعية في الوقت الحاضر. (الائتمان: تعديل العمل من قبل USGS)


شاهد الفيديو: Reproduction of Funaria دورة حياة نبات فيوناريا (أغسطس 2022).