Okrytonasienne stanowią największą grupę roślin na Ziemi. Charakterystyczną ich cechą są okryte zalążki, otoczone zrośniętymi w postaci słupka owocolistkami. W porównaniu z nagonasiennymi zachodzi u nich dalsza redukcja gametofitu. Proces płciowy ma specjalny charakter i nosi nazwę podwójnego zapłodnienia. Ponadto następuje dalsze zróżnicowanie anatomiczne, czego jednym z przykładów jest występowanie w drewnie naczyń.
Kwiat, owoc, nasienie oraz cykl rozwojowy roślin okrytonasiennych
Kwiat
Kwiat jest organem generatywnym, charakterystycznym dla roślin okrytonasiennych. Na ogół jest obupłciowy. Składa się z przekształconych liści zarodnionośnych oraz niezwiązanych bezpośrednio z rozmnażaniem liści płonych.
Zbudowany jest z dna kwiatowego, na którym osadzone są pozostałe części kwiatu, jak okwiat, pręcikowie i słupkowie /lub pojedynczy słupek/.
Dno kwiatowe powstaje z silnie skróconej, a często rozszerzonej osi pędu. Okwiat składa się z płonych liści kwiatu. W kwiatach podwójnych zróżnicowany jest na zewnętrzne zielone działki kielicha i barwne płatki korony, a w kwiatach pojedynczych utworzony jest tylko z płatków korony. U niektórych roślin wiatropylnych okwiat uległ redukcji. Okwiat pełni funkcję ochronną dla części generatywnych kwiatu oraz w przypadku kwiatów zapylanych przez zwierzęta bierze udział w ich zwabianiu.
Pręcikowie składa się z pręcików, które można określić jako przekształcone mikrosporofile. Pręciki zwykle mają postać cienkiej nitki, zakończonej główką z dwoma pylnikami. W główce pręcika znajdują się cztery woreczki pyłkowe wypełnione ziarnami pyłku.
Słupkowie składa się z owocolistków, które zrastając się w różny sposób tworzą jeden lub więcej słupków. Owocolistki należy uznać za przekształcone makrosporofile. W typowym słupku można wyróżnić zalążnię, szyjkę i znamię służące do przyjmowania pyłku. Wewnątrz zalążni znajdują się zalążki. Każdy otoczony jest dwiema osłonkami z otworkiem zwanym okienkiem, prowadzącym do tkanki wypełniającej zalążek, czyli do ośrodka.
Kwiat z pręcikami i słupkowiem określany jest jako obupłciowy. Natomiast kwiat, w którym znajdują się tylko słupki lub tylko pręciki jest jednopłciowy, odpowiednio słupkowy albo pręcikowy. Kwiaty mogą występować pojedynczo, częściej jednak tworzą na pędzie skupienia, zwane kwiatostanami.
Cykl rozwojowy roślin okrytonasiennych
Pokoleniem dominującym u roślin okrytonasiennych jest sporofit. Gametofit jest silnie zredukowany. Gametofit męski powstaje w ziarnach pyłku, które są mikrosporami powstającymi w woreczkach pyłkowych w wyniku mejozy. Składa się on z dwóch komórek – wegetatywnej i generatywnej. Gametofit żeński rozwija się z jednej z czterech makrospor, jakie tworzą się na drodze mejozy w ośrodku zalążka /trzy pozostałe makrospory zamierają/. Nosi on nazwę woreczka zalążkowego. W wyniku trzech kolejnych podziałów mitotycznych jądra w woreczku zalążkowym powstaje osiem jąder, z których dwa łączą się ze sobą w położone centralnie diploidalne wtórne jądro woreczka zalążkowego. Wszystkie jądra zostają następnie otoczone cytoplazmą i powstaje siedem komórek: jedna diploidalna komórka centralna, trzy w pobliżu okienka tworzące aparat jajowy (komórka jajowa i dwie komórki zwane synergidami) oraz trzy komórki zwane antypodami, położone na przeciwległym biegunie woreczka.
Pierwszym etapem rozmnażania jest zapylenie kwiatu, czyli przeniesienie ziaren pyłku na znamię. Może odbywać się przez wiatr, wodę, owady i inne zwierzęta. Większość roślin jest obcopylna – pyłek pochodzi od innych osobników. Jest to tzw. zapylenie krzyżowe. Ziarno pyłku, które padło na znamię zaczyna kiełkować, czyli jego komórka wegetatywna wytwarza łagiewkę pyłkową.
Łagiewka, wrastając w słupek, kieruje się w stronę okienka zalążka i dociera do woreczka zalążkowego. Równocześnie komórka generatywna dzieli się na dwie komórki plemnikowe. Jedna komórka plemnikowa łączy się z komórką jajową, tworząc zygotę, a druga z diploidalnym wtórnym jądrem woreczka, w wyniku czego powstaje jądro triploidalne. Proces ten nosi nazwę podwójnego zapłodnienia. Z zygoty powstaje zarodek o jednym lub dwóch liścieniach, natomiast z jądra triploidalnego bielmo wtórne zawierające materiał zapasowy dla zarodka. Z osłonek zalążka tworzy się łupina nasienna, natomiast z zalążni, niekiedy przy udziale innych części kwiatu, powstaje owoc.
Nasienie
Nasienie jest organem o charakterze przetrwalnikowym. Materiałem zapasowym może być skrobia, tłuszcze, białka zmagazynowane w bielmie wtórnym lub liścieniach. Stąd wyróżnia się nasiona bielmowe i bezbielmowe.
Owoc
Owoc służy do ochrony nasion oraz do ich rozsiewania. Powstaje ze ściany zalążni na skutek jej rozrastania. W jego powstawaniu może też uczestniczyć dno kwiatowe /powstaje wówczas tzw. owoc rzekomy/.
Rozprzestrzenianie się owoców i nasion odbywa się samoczynnie lub przy udziale wiatru, wody, zwierząt, człowieka. Jeśli nasienie trafi na odpowiednie warunki, może kiełkować. Z siewki powstaje dojrzały sporofit zdolny do rozmnażania.
Rozmnażanie wegetatywne
Wśród roślin okrytozalążkowych wegetatywny sposób rozmnażania występuje często poprzez:
– fragmentację organizmu macierzystego, np. oddzielenie pewnej części rośliny /sadzonki/, tworzenie odkładów, szczepienie;
– organy podziemne, które pełniąc funkcję spichrzową i przetrwalnikową mogą służyć także do rozmnażania, np. kłącza, bulwy, cebule;
– specjalne organy służące do rozmnażania wegetatywnego, np. rozłogi, rozmnóżki.
Formy życiowe roślin okrytonasiennych
Rośliny okrytonasienne charakteryzują się ogromną różnorodnością form życiowych wynikającą z przystosowania się do życia w różnorodnych siedliskach.
– Ze względu na przystosowanie gospodarki wodnej do ilości wody w podłożu wyróżnia się:
hydrofity – rośliny wodne;
helofity – rośliny bagienne;
higrofity – rośliny siedlisk wilgotnych;
mezofity – rośliny siedlisk o średniej wilgotności;
kserofity – rośliny siedlisk suchych, dzielą się na sukulenty /gromadzą wodę/ i sklerofity /ograniczają transpirację/.
– Ze względu na stosunek roślin do ilości światła wyróżnia się:
heliofity – rośliny światłolubne;
skiofity – rośliny cieniolubne.
– Ze względu na tolerancję na zawartość soli w podłożu wyodrębnia się halofity – słonorośla.
– Ze względu na odżywianie się wyróżnia się rośliny wyłącznie autotroficzne, pasożytnicze, półpasożytnicze oraz mięsożerne.
Przegląd roślin jednoliściennych i dwuliściennych
Rośliny okrytonasienne dzieli się na dwie klasy: dwuliścienne i jednoliścienne.
| Dwuliścienne | Jednoliścienne |
| zarodek z dwoma liścieniami | zarodek z jednym liścieniem |
| liście proste lub złożone o różnej postaci, z nerwacją dłoniastą lub pierzastą | liście proste, zwykle o wydłużonym kształcie i nerwacji równoległej |
| system korzeniowy palowy | system korzeniowy wiązkowy |
| wiązki przewodzące otwarte, ułożone koncentrycznie, stąd możliwy przyrost na grubość | wiązki przewodzące zamknięte, rozproszone, przyrost na grubość nie występuje |
| kwiaty 4– lub 5–krotne | kwiaty 3–krotne |
| rośliny drzewiaste lub zielne /byliny i jednoroczne/ | byliny, wyjątkowo drzewa /np. palmy/ |
| najważniejsze rodziny: magnoliowate, jaskrowate, różowate, motylkowate, krzyżowe, złożone, baldaszkowate, psiankowate, wierzbowate, bukowate, brzozowate, lipowate, kaktusowate |
najważniejsze rodziny: liliowate, kosaćcowate, trawy, turzycowate, sitowate, palmy, storczykowate |