عاريات البذور هي أقدم البذورنباتات كوكبنا. لقد لعبوا دورًا مهمًا في تطوير الحياة البرية واستمروا في احتلال مكانة مهمة في حياة الأرض. إن أشجار التنوب أو الصنوبر أو التنوب أو الثوجا أو الطقسوس أو الصنوبر وغير المعروفة مثل فيلفيشيا أو الملحمة أو الجنكة كلها ممثلون لمجموعة تسمى "عاريات البذور". سننظر في هيكلها واستنساخها لاحقًا في المقالة.
الأصل والعمر
عصر عاريات البذور - 350 مليون سنة.ظهرت في الجزء الأعلى الديفوني (الباليوزويك) وبحلول بداية العصر الوسيط قد وصلت بالفعل إلى ذروتها. يفترض أن أصلهم يرتبط بالتطور التدريجي لسراخ الأبواغ. بالمقارنة معهم ، هناك أنواع جديدة من النباتات تحتوي بالفعل على البويضات وحبوب اللقاح التي تشارك مباشرة في تكوين البذور. كان هناك عدد من المزايا التي يتمتع بها الجمباز:
- حدث التكاثر بدون ماء.
- يضمن غلاف البذرة وإمدادها بالمغذيات الحفاظ على الشتلات.
لهذه الأسباب ، بعد وقت قصير ، أخضركان غطاء الكوكب يتكون بالفعل في الغالب من عاريات البذور ، والتي ساهم هيكلها وتكاثرها في التطوير الناجح لمناطق جديدة ومنافذ بيئية جديدة.
ملامح الهيكل
في الأساس ، تنمو هذه النباتاتشكل الأشجار والشجيرات ، وغالبًا ما تكون دائمة الخضرة ونادراً ما تكون نفضية. في بعض الأحيان يمكن أن تصل إلى أحجام هائلة (سيكويا ، أرز). الغالبية العظمى من أوراقها لها مظهر حراشف. وهي تسمى الإبر وتحتوي على ممرات الراتنج.
يشكل الخشب معظم الجذع. يحتوي على خلايا ميتة مجوفة ذات جدران مثقبة - القصبات الهوائية... وجودهم هو سمة خاصة بهذه المجموعة من النباتات. من خلالهم يتم تنفيذ التدفق التصاعدي للمياه من الجذر إلى الأوراق.
بالإضافة إلى القصبات ، يحتوي خشب عاريات البذورأيضا ممرات الراتنج. لذلك ، من السهل التعرف على ممثلي نباتات هذه المجموعة برائحتها الصنوبرية العطرة. يتخلل الراتنج الخشب مما يمنعه من التحلل. نتيجة لهذا ، هناك الكثير من المعمرين بين الصنوبريات. على سبيل المثال ، يبلغ عمر بعض السكويات حوالي 3 آلاف عام.
الميزة التطورية الأكثر أهمية التي تتمتع بها عاريات البذور هي التكاثر دون مشاركة الرطوبة بالتنقيط ووجود التكوينات التي تعمل كأعضاء تناسلية.
الأعضاء التناسلية لعاريات البذور
قلة الزهور هي سمة أساسية تمتلكها عاريات البذور. يحدث تكاثر هذه النباتات بمشاركة الأقماع ، أو القوية... من السهل التعرف على هذه التكوينات على الصنوبر والتنوب والتنوب والصنوبر وغيرها من الصنوبريات. يمكن أن يطلق عليها أعضاء التناسل الجنسي.
عادة ما تكون المخاريط من جنسين مختلفين - يمكن أن تكون من الذكور والإناث وتقع إما على نفس النبات (أحادي المسكن) ، أو على مختلف (ثنائي المسكن) ، تختلف في الحجم واللون.
تسمى مطبات الذكور ميكروستروبلس، والنساء - ميغاستروبيلس... Strobila عبارة عن لقطة مختصرة ومعدلة ، توجد عليها سبوروفيل - أوراق معدلة. ينضج حبوب اللقاح في ميكروستروبيلا. تحتوي Megastrobilae على بويضات.
ملامح تكاثر عاريات البذور
عادة ما تكون عملية تكاثر عاريات البذوريعتبر على سبيل المثال الصنوبر الاسكتلندي. هذا نبات أحادي ، أي أن مخاريط الذكور والإناث تتطور على نفس الشجرة. أولهم أكبر ، محمر اللون. هذه الأخيرة صغيرة أو خضراء أو رمادية اللون.
مخطط تكاثر عاريات البذوربسيطا بما فيه الكفاية. عندما ينضج حبوب اللقاح في الميكروبيليس ، فإنه ينسكب وينتشر بفعل الرياح ويمكن أن يسافر لمسافات طويلة. لهذا الغرض ، تم تجهيز كل حبة حبوب اللقاح بأجهزة خاصة - أكياس حبوب اللقاح. تحصل جزيئات الغبار على البويضات التي تتطور على الميغاستروبيل. هذه هي الطريقة التي يحدث بها التلقيح.
عادة ما يقع في أواخر الربيع أو أوائل الصيف. يتم إغلاق المخاريط الأنثوية الملقحة ، ويتم لصق حراشفها مع الراتنج. يحدث الإخصاب في البويضات داخل الأقماع المغلقة.
كيف تتم عملية الإخصاب؟
يوجد داخل البويضة الطور المشيجي الأنثوي ،أو كيس جنيني ، يمر سابقًا بعدة مراحل من النضج. يدخل حبوب اللقاح إلى قناة حبوب اللقاح في البويضة ، ويبدأ في النمو في أنبوب حبوب اللقاح باتجاه الأركونيا (من الأصل اليوناني - "البداية" ، ذهب - "رحم الأم"). يحتوي هذا التكوين على خلية بيضة. في المجموع ، يتطور اثنان منهم في البويضة ، لكن واحدًا فقط يخضع للإخصاب.
بحلول ذلك الوقت ، كانت حبوب اللقاح قد نضجت بالفعل مرتينوبدأت الحيوانات المنوية تتحرك على طول الأنبوب المتنامي. عندما يصل أحد الحيوانات المنوية إلى البويضة ، يحدث الإخصاب. يموت الحيوان المنوي الثاني. بعد اندماج خليتين جنسيتين ، يتم تكوين جنين بذرة - زيجوت. يتم تحويل البويضة نفسها إلى بذرة. إنباتها ، وسوف تستخدم إمدادات المغذيات.
هذه هي الطريقة التي تتكاثر بها عاريات البذور. يظهر رسم تخطيطي لهذه العملية في الصورة.
إنضاج البذور ونشرها
بعد حدوث الإخصاب ،يبدأ نضج البذور. في الصنوبر الاسكتلندي ، تستمر كلتا العمليتين لمدة عامين. النضج ، المخاريط تضيق وتغير لونها. تدريجيًا ، تنفتح قشورها وتنسكب البذور منها.
لا تنتج عاريات البذور الفاكهة. ولكن من أجل الانتشار على مسافات طويلة ، فإن البذور لها تكيفات خاصة - نواتج غشائية جناحية تحملها الرياح بسهولة.
عدد الأنواع وممثليها
تضم المجموعة الموصوفة حوالي 600-700 نوع. لم ينج كل منهم حتى يومنا هذا ، بعض الممثلين موجودون فقط في شكل أحفوري. على سبيل المثال:
- كوردايت.
- بينتيت.
- سرخس البذور.
يتم توزيع بقية الممثلين في جميع أنحاءالكرة الأرضية وتنمو في جميع المناطق المناخية: من المناطق الاستوائية الجنوبية (نخيل الساغو) إلى خطوط العرض الشمالية الباردة (الأرز ، الصنوبر ، التنوب ، الصنوبر).
أقدم ممثل لعاريات البذور ،الموجودة حتى يومنا هذا - الجنكة بيلوبا (بيلوبا). يُطلق على هذا النبات اسم أحفورة حية ، حيث كان ينمو على الكوكب منذ حقبة الدهر الوسيط ، كما يتضح من العديد من البصمات في رواسب الصخور القديمة.
التطور التدريجي
أول عاريات البذور التي نشأت في حقب الحياة القديمةالعصر ، يمتلك عددًا من المزايا التي سمحت لهم باحتلال موقع مهيمن على الكوكب في ذلك الوقت. هذه الميزات التطورية الجديدة تسمى aromorphoses وتسمح بالوصول إلى مستوى جديد في تطوير مناطق جديدة ومنافذ بيئية جديدة. هناك العديد من الميزات التي تمتلكها عاريات البذور:
- يتم التكاثر دون مشاركة البيئة المائية. هذا جعل من الممكن ملء مساحات كبيرة على الأرض.
- يحدث الإخصاب داخل البويضة وهو محمي من التأثيرات الخارجية - تضمن ميزات تكاثر عاريات البذور قدرًا أكبر من الأمان للنبات المستقبلي.
- مكّن ظهور البذرة من تزويد الجنين المستقبلي بأغطية واقية (معطف بذرة) وإمدادات غذائية (السويداء) ، مما أدى بدوره إلى زيادة عدد النباتات في هذه المجموعة.
كانت هذه الميزات هي التي ميزتهم عن أسلافهم الشبيهة بالسرخس. المرحلة التالية ، واليوم الأخيرة ، من التطور التطوري لعالم النبات هي ظهور كاسيات البذور.
قيمة عاريات البذور
لا يمكن المبالغة في تقدير دور عاريات البذور.هم الذين يملأون حوالي ثلث غابات العالم ، ويشاركون في تنقية الهواء والتجديد المستمر للأكسجين. بالإضافة إلى ذلك ، أدى ظهور وانتشار النباتات على الكوكب التي تنتج كميات كبيرة من الأكسجين إلى ظهور كائنات أخرى قادرة على استخدام هذا الغاز في عملية التنفس.
الصنوبريات هي المورد الرئيسي للخشب لمجالات مختلفة من حياة الإنسان. تُستخدم هذه المواد الخام بنشاط في صناعة الأثاث والبناء وبناء السفن وغيرها من المجالات ذات الأهمية الاستراتيجية للنشاط الاقتصادي. تعتبر ألياف خشب التنوب ذات قيمة خاصة في تصنيع درجات الورق عالية الجودة.
تستخدم عاريات البذور على نطاق واسع في الطب.المواد الخاصة - المبيدات النباتية ، التي تفرزها جميع الصنوبريات تقريبًا ، قادرة على تطهير الهواء من الميكروبات المسببة للأمراض. لهذا السبب ، فإن معظم المصحات والمنتجعات الصحية مبنية على أراضي الغابات الصنوبرية. يمكن لمثل هذا العلاج أن يخفف أو يقضي على العديد من أمراض الرئة بشكل كبير.
