SPERMATOFYTER ELLER FANEROGAM: EGENSKAPER, KLASSIFICERING, EVOLUTION - BIOLOGI - 2025

De espermatofitas eller blommande växter, även känd som "fröväxter" är en stor monophyletic härstamning av växter som hör till den grupp av lignofitas (vedartade växter) och vilka klassificeras båda angiospermer (blommande växter) som gymnospermer ( barrträd och liknande).

Spermatofyter bildar en separat grupp från lignofyter tack vare det gemensamma inslaget av fröutveckling, som beskrivs i läroböcker som en "evolutionär nyhet" för gruppen.

Fotografi av ett äppelträd, en spermatofytväxt (Källa: W. carter / CC0, via Wikimedia Commons)

Ordet "spermatofyt" betyder bokstavligen "växter med frön", eftersom det kommer från de grekiska orden "sperma", vilket betyder frö, och "phyton", som betyder växt.

Spermatofyter är en av de viktigaste organismerna på jorden, eftersom både angiospermer och gymnospermer är två extremt rikliga grupper som är avgörande för att praktiskt taget alla markjordiska ekosystem kan fungera.

Om du tänker på det snabbt är växter med frön förmodligen den mest kända gruppen för de flesta, inte bara ur ett näringsperspektiv (eftersom oljor, stärkelse och proteiner erhålls från frön från många växter), utan också ur en liggande synvinkel.

Spermatophytes är de gigantiska redwoods i Kalifornien, de stora och lummiga träden i Amazonas regnskog, liljor och rosor, ris, havre, majs, vete och korn, bland tusentals andra.

Egenskaper hos spermatofyter

- Det viktigaste kännetecknet för spermatofyter eller fanerogam är produktion av frön efter pollinering, det vill säga som en produkt som är resultatet av fusionen av två könsceller.

- Det är fotosyntetiska organismer, det vill säga de har kloroplaster som innehåller klorofyll, så att de kan omvandla ljusenergin från solens strålar till användbar kemisk energi.

- Kroppen av dessa grönsaker är indelad i rot, stam och blad.

- Vissa spermatofyter, angiospermer, producerar blommor och från dessa blommor härstammar frukterna, som är de som innehåller frön.

- Gymnospermer producerar inte blommor, men de har specialiserade strukturer för att stödja frön.

- De flesta spermatofyter har en välutvecklad vaskulär vävnad som består av xylemvävnad och trakeider.

- De är spridda över biosfären, så de upptar hundratals olika livsmiljöer.

- De kan ha vävnader med sekundär tillväxt eller inte.

Livsmiljö

Blommande växter (angiosperms) växer i praktiskt taget alla bebodda områden på jorden (utom barrskogar) och kan till och med dominera vissa vattenlevande ekosystem. Därför kan de bo:

- Öknar

- Slätter

- Serranías

- Hav, hav och floder

På liknande sätt har gymnospermer, andra frönplantor, också stor plastisitet med avseende på den livsmiljö de kan uppta, även om de är mer begränsade till markbundna och icke-vattenlevande miljöer.

Klassificering och taxonomi

Fröväxter tillhör Spermatophyta-divisionen. I denna uppdelning är ormbunkarna grupperade med frön "Pteridosperms", Gymnosperms och Angiosperms.

Fröbregnar är en grupp som huvudsakligen består av fossila växter, så spermatofyter anses ofta vara Gymnosperms och Angiosperms.

gymnospermer

Kottar av en tall, en Gymnosperm (Källa: Sridhar Rao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) via Wikimedia Commons)

Ordet "gymnosperm" betyder "växter med nakna frön" (gymnos, som betyder "naken" och spermier, som betyder "frö").

Beroende på studien som analyseras är denna grupp av växter en "icke-naturlig" grupp, eftersom dess medlemmar är av parafyletiskt ursprung, vilket innebär att inte alla har samma gemensamma förfader; eller det är en monofyletisk grupp, angiosperms bror.

- Medlemmarna i gruppen möts i denna division eftersom de delar den gemensamma egenskapen (apomorphy) för att inte producera blommor.

- Dessutom har dessa växter strukturer kända som "kottar", några kvinnliga och en hane.

- Frönna är inte inkapslade i väggen hos en frukt efter befruktningen.

- De har rullade löv, nålformade och rikligt med vaxer.

Gymnospermer är indelade i följande linjer:

- Cycadophyta , anses avstamningen vara den mest basala

- Ginkgophyta

- Coniferophyta , barrträd

- Gnetophyta eller Gnetales, ibland klassificerad i gruppen barrträd

angiospermer

Blommor av Tetradenia riparia, en angiosperm. Conrado / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Blommande växter är tvärtom en beprövad monofyletisk grupp som betraktas som en systergrupp till gymnospermer. De är den överlägset mest omfattande, mångfaldiga och framgångsrika gruppen av växter av alla, som utgör mer än 95% av alla växtarter som lever idag.

De är också en av de viktigaste anläggningarna för det världsekonomiska systemet, eftersom de inte bara utnyttjas för produktion av livsmedel, utan också för utvinning av olika typer av råmaterial.

- Alla angiospermer har blommor, vanligtvis bisexuella (båda könen i samma blomma).

- Frön är inkapslade i en äggstock som utvecklas till en frukt.

- De uppvisar i allmänhet dubbel befruktning.

Angiosperms utgör en extremt rik och mångfaldig grupp, vars klassificering är föremål för studier av många specialister inom området, så det finns vissa skillnader mellan en klassificering och en annan. Men bland de mest accepterade är att denna grupp inkluderar klädarna:

- Amborellales

eller Nymphaeales

- Austrobaileyales

- Magnolides

eller Laurales

eller Magnoliales

eller Canellales

o Piperales

o Monocotyledons

• Petrosavials
• Acorales
• Alismatales
• Asparagales
• Dioscorealerna
• Liliales
• pandanales

eller Commelinidos

• Arecales
• himmelsblomsordningen
• Zingiberales
• Poales

eller Eudicotyledons

• buxbomsordningen
• Trochodendrales
• Ranunculales
• Proteals
• berberidopsidales
• Dillenials
• gunnerales
• Caryophyllales
• sandelträdsordningen
• Saxifragales
• Rosides
• Avgörande
• crossosomatales
• näveordningen
• Myrtales
• pockenholtsordningen
• benvedsordningen
• Cucurbitals
• ärtordningen
• Fagales
• Malpighiales
• Oxalidal
• Rosales
• Orchards
• Brassicales
• Malvales
• Sapindales
• Aste
• kornellordningen
• Ericales
• garryales
• Gentianales
• Lamiales
• Solan
• araliaordningen
• aquifoliales
• Asterales
• Dipsacales

Livscykel och reproduktion

Livscykeln för spermatofyter är känd som "sporisk", där sporofyten dominerar och frön produceras och gametofyten, till skillnad från andra grupper av växter, reduceras i ägglossningen eller pollenkornet.

Generationsväxling

Av detta förstås att alla växter med frön har växling i generationer, en gametofytisk och en annan sporofytisk, men gametofyten utvecklas först när växterna når vuxen ålder eller reproduktionsstadium.

Sporofyterna är de som bär de specialiserade strukturerna där kvinnliga och manliga gametofyter produceras. Mikrosporangierna producerar pollenkorn (hane) och megasporangia producerar megasporerna eller ägglossarna (honkön).

I vissa fall finns både megasporangium och mikrosporangium hos olika individer eller strukturer (Gymnosperms), men i de flesta växter är de båda i samma struktur som kallas en blomma (Angiosperms).

Blommor

En blomma är en specialiserad struktur för reproduktion och uppstår från stammen som en "förlängning" av växtens kropp.

Megasporangium som finns i blommorna har en "behållare" (äggstocken) som fungerar i mottagandet av pollenkorn, som produceras av mikrosporangium (från samma blomma eller från olika blommor).

Ägglossarna i äggstocken har alla nödvändiga näringsämnen för att stödja utvecklingen av embryot, fröet och frukten, en process som sker efter pollinering och befruktning av ägglossningen med ett pollenkorn.

De sålunda producerade fröna kan spridas på olika sätt och bilda en ny sporofyt när de väl spirar och kan upprepa livscykeln.

Exempel på spermatofytarter

Spermatofyter är extremt olika växter, med mycket olika livscykler, former, storlekar och levnadssätt.

Till denna grupp tillhör alla blommande växter som vi känner, praktiskt taget alla växter som vi konsumerar för mat och de stora och majestätiska träden som utgör skogarna och djunglarna som stöder djurens liv.

- Äpplet, typiskt för höstsäsongen i många säsongsländer, tillhör Malus domestica- arten , det är en del av Magnoliophyta-divisionen och Rosales-ordningen.

- Pinus mugo är en art av busksmör som växer i Alperna och från vilken vissa föreningar med slemlösande, antastmatiska och desinfektionsegenskaper utvinns.

- Brödet som människan konsumerar dagligen består av mjöl som produceras av vetefrön, en arter av angiosperm som tillhör släktet Triticum och som kallas Triticum aestivum .

Utveckling av spermatofyter

Utvecklingen av fröplantor är nära besläktad med utvecklingen av två strukturer: frön och pollenkorn.

- Utveckling av frön

Utvecklingen av frön är en process som inträffade i flera steg, men den exakta sekvensen av dem är inte känd, och det kan ha hänt att två eller flera inträffade samtidigt. Därefter presenteras "stegen" i utvecklingen av frön som vissa författare föreslår:

1-Heterosporia

Termen avser bildandet av två typer av haploida sporer (med hälften av kromosombelastningen på växten som gav dem ursprung) i två olika sporangia

- Megasporer: stort och litet i antal, producerat av meios i en struktur som kallas megasporangium. Varje megaspore utvecklas i den kvinnliga gametofyten, i vilken archegonia finns.

- Mikrosporer: de meiotiska produkterna från mikrosporangium. Mikrosporer härstammar från den manliga gametofyten, i vilken antheridin finns.

Det betraktas som ett av de väsentliga "stegen" under utvecklingen av spermatofyter, eftersom förfäderna tillståndet bestod av homosporium, det vill säga produktionen av endast en typ av sporer (lika sporer).

2-Endosporia

Förutom bildandet av två olika typer av sporer utvecklade spermatofyterna ett annat tillstånd känt som endosporia, som består av den fullständiga utvecklingen av den kvinnliga gametofyten inuti sporrens ursprungliga vägg.

Det förfädernas tillstånd är känt som "exosporia" och har att göra med groddningen av sporen och dess tillväxt som en extern gametofyt.

3-minskning av antalet megasporer

Fröväxter kännetecknas av att man producerar en enda megaspore, en egenskap som tros ha utvecklats på två sätt.

Ursprungligen måste de ha förvärvat förmågan att minska antalet meiosceller inom megasporangium till bara en; Det är viktigt att notera att var och en av dessa celler kallas en megasporocyt- eller megaspor-modercell.

Efter meios, ger en enda diploid megasporocyt upphov till 4 haploida megasporer. Tre av dessa megasporer "avbryter", vilket lämnar en enda funktionell megaspore, som ökar i storlek, vilket är korrelerat med ökningen i storlek och näringsresurser i megasporangium.

4-kvarhållande av megasporen

En av förfädernas förhållanden eller egenskaper hos spermatofyter är att megasporen frigörs från megasporangium, något som förändrats i denna grupp, eftersom i dessa växter behålls megasporen, när den en gång producerats, inom megasporangium.

Denna nya evolutionära "förvärv" åtföljdes i sin tur av en minskning av tjockleken på megasporcellväggen.

5-Evolution av integumentet

Många författare anser att detta är en av de sista händelserna som ägde rum under utvecklingen av fröplantor. Det är "täckningen" av megasporangium av en speciell vävnad som kallas integumentet, som omger det nästan fullständigt, med uttrycket av det distala slutet.

Integumentet växer från basen av megasporangium, som kan kallas nucela i många texter.

Fossilregister visar att integumentet först utvecklades som två separata lober, men alla frönplantor som finns idag har ett integument som består av en kontinuerlig täckning som omger kärnan utom för mikropylen, som är den extrema distala.

Mikropylen är inträdesplatsen för pollenkorn eller pollenröret under befruktningen av megasporen, så den deltar aktivt i denna process.

- Utveckling av pollenkorn

Utvecklingen av frön åtföljdes direkt av utvecklingen av pollenkorn, men vad är ett pollenkorn?

Ett pollenkorn är en omogen manlig endosporisk gametofyt. Endosporiet i dessa strukturer utvecklades på liknande sätt som vad som hände i frönen, eftersom det involverade utvecklingen av den manliga gametofyten inuti sporen väggar.

De är omogna för när de släpps är de ännu inte helt differentierade.

Till skillnad från andra typer av växter och som diskuterats ovan skiljer sig pollenkorn mycket från megasporer. Dessa är extremt små manliga gametofyter, som består av några få celler.

När de frigörs från mikrosporangium måste pollenkorn transporteras till ägglossens mikropyle för att befruktningen ska äga rum. Pollinationen av förfäderna var anemofilisk (pollination av vind).

När han är i kontakt med ägget avslutar den manliga gametofyten sin utveckling genom att dela med mitos och differentiera. Från detta växer ett exosporiskt pollenrör (utanför sporen), som fungerar som ett organ för absorption av näringsämnen runt den sporofytiska vävnaden.

Pollenröret

Alla fröplantor som finns idag har manliga gametofyter som kan bilda ett pollenrör kort efter att de kommit i kontakt med vävnaden i megasporen (nucela). Bildningen av pollenröret kallas syphonogamy.

Förutom att fungera som ett organ för absorption av mat, fungerar pollenröret vid leverans av spermier till äggets "ägg".

referenser

1. Merriam-Webster. (Nd). Spermatofytväxter. I Merriam-Webster.com ordbok. Hämtad 7 april 2020 från merriam-webster.com
2. Nabors, MW (2004). Introduktion till botanik (nr 580 N117i). Pearson.
3. Simpson, MG (2019). Växt systematik. Akademisk press.
4. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (2005). Växternas biologi. Macmillan.
5. Westoby, M., & Rice, B. (1982). Utveckling av fröplantor och inkluderande kondition hos växtvävnader. Evolution, 36 (4), 713-724.