Back to chapter

34.4:

מבוא לצמחי זרעים

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Introduction to Seed Plants

Languages

Share

הקבוצה העיקרית המצליחה ביותר צמחי הזרעים כוללת כמעט 400, 000 מינים. צמחי הזרע עצמם מחולקים לשתי קבוצות הראשונה היא החשופי זרע, שהן בעיקר אצטרובלניים, אך כוללת גם צמחים כמו ציקלונים או גינקואים. הקבוצה השנייה היא בעלי פרחים, הכוללת מעל 90 אחוז ממיני הצמח הידועים, כולל מגנוליאידים ועצים פורחים אחרים, כל הפירות וצמחים פורחים.כצמחי זרעים, הן החשופי זרע והן בעלי פרחים חולקות מספר תכונות עיקריות. ראשית, שלב מחזור החיים שלהם נשלט על ידי שלב הספורופיטים. שנית, יש להם גמטופיטים מיקרוסקופיים היוצרים גמטות הפלאידיות כולל גמטות נקביות הנקראות ביציות אשר בדרך כלל שוכנות במבנים כמו חרוטים או שחלות כדי להגן ולהזין אותם.הגמטים המקבילים הזכריים הנקראים גרגרי אבקה נוצרים במבנים נפרדים, ומתפזרים בקלות, בשיטות סביבתיות כמו רוח או בעלי חיים, בתקווה למפגש ולהפרות את הגמטות הנקבות. לבסוף, לאחר הפריה, מבנים דיפלואידים אלה יוצרים זרעים מבנים המכילים הזנה לזריעה העתידית. כאן מתחילים ההבדלים בין השושלות בעוד שזרעי חשופי זרע שוכנים בדרך כלל בקונוסים או בקשקשים הפתוחים לאוויר או בעלי חיים לפיזור, בעלי הפרחים עשויים להפיק פירות המקיפים או קשורים לזרעיהם פירות מכילים זרע אחד או יותר, ומקלים על פיזור הזרעים.לדוגמה, בעלי חיים עשויים לאכול את הפירות ואז לעזוב את האזור, לפני שהם מעבירים את הזרעים שלרוב נשארים שלמים. לחלופין, הפירות יכולים לעזור לזרעים לצוף לעוף או לתפוס טרמפ על בעל חיים ליעדיהם הסופיים. תהיה שיטת הפיזור אשר תהיה, כאשר הזרעים מגיעים לנקודת הנביטה שלהם, סיווג אחר מבדיל בין שושלות צמח הזרעים השונים מספר הפסיג פסיגים הם חלק מהזרע המהווה את העלה העוברית או העלים עם הנביטה חשופי זרה מכונה רב פסיגים ובדרך כלל יש בין 8 ל 20 פלוס עלים עובריים אלה העשויים לצמוח בצורה שרוך מסביב גבעול העוברי.לרוב בעלי פרחים לעומת זאת יש פסיג אחד או שניים והם מסווגים באופן נרחב כחד-פסיגיים או דו-פסיגיים על בסיס מספר זה וההבדל הזה נראה ממש מהזרע הראשוני. דוגמאות דו-פסיגיים כוללות אלונים ושושנים ואילו חד-פסיגיים כוללים עשבים, סחלבים ותירס. פרט הפסיג כמה מאפיינים אחרים מבחינים בין חד-פסיגיים לבין דו-פסיגיים.לדוגמה, סידור השורשים, שהם בדרך כלל מערכות שורש מרכזי או סיבים שורשיים. או רקמת וסקולרים בגבעולים המתרחשת בסידור טבעתי בדו-פסיגיים ומפוזרת בחד-פסיגיים. בנוסף, ורידי עלים יוצרים מבנה דמוי רשת בדו-פסיגיים וסידור מקביל בחד-פסיגיים והתפתחות איברים של פרחים.מתרחשת בקטעים של ארבע עד חמש בדו-פסיגיים. לעומת שלשות בחד-פסיגיים. בסך הכל, התאמות רבות ומגוונות אלה של צמחי זרעים אפשרו להם להפוך לצמחייה השלטת בכדור הארץ.

34.4:

מבוא לצמחי זרעים

Most plants are seed plants—characterized by seeds, pollen, and reduced gametophytes. Seed plants include gymnosperms and angiosperms.

Gymnosperms—cycads, ginkgo biloba, gnetophytes, and conifers—typically form cones. The pollen cones contain male gametophytes. The ovulate cones contain female gametophytes and form exposed seeds when fertilized.

Angiosperms, the most diverse and ubiquitous group of land plants, form flowers, and fruit. Like the cones of gymnosperms, the flowers and fruit of angiosperms enable sexual reproduction.

Flowers facilitate pollen dispersal. The fertile flower structures—stamens and carpels—contain male and female gametophytes, respectively. Fruits facilitate seed dispersal, often forming after flowers have released pollen. As seeds develop from a flower’s fertilized ovules, the ovary wall thickens, forming a fruit containing seeds.

Angiosperms were historically categorized as monocots or dicots based on their number of cotyledons—or seed leaves. However, based on genetic evidence, most species classically considered dicots are now called eudicots. Legumes (e.g., beans) and most well-known flowering trees (e.g., oaks) are eudicots.

The other former dicots belong to one of four small lineages. Three of these—Amborella, water lilies, and star anise and its relatives—are considered basal angiosperms due to their early divergence from ancestral angiosperms. The fourth group—the magnoliids—contains thousands of species, including magnolias.

Examples of monocots include orchids, grasses, palms, corn, rice, and wheat. Aside from cotyledon number, other characteristics distinguish monocots from eudicots. Leaf veins are typically parallel in monocots and netlike in eudicots. In stems, the vascular tissue is often scattered in monocots and ring-like in eudicots. Unlike eudicots, monocots generally lack a primary root. Pollen grains typically have one opening in monocots and three openings in eudicots. Finally, flower organs are often found in multiples of three in monocots and multiples of four or five in eudicots.

Suggested Reading

Coen, Olivier, and Enrico Magnani. 2018. “Seed Coat Thickness in the Evolution of Angiosperms.” Cellular and Molecular Life Sciences 75 (14): 2509–18. [Source]

Linkies, Ada, Kai Graeber, Charles Knight, and Gerhard Leubner-Metzger. 2010. “The Evolution of Seeds.” New Phytologist 186 (4): 817–31. [Source]