Augu pasaulē vispilnīgākā un daudzskaitlīgākā grupa ir segsēklu jeb ziedaugu nodaļa. Tie ietver visus augus, kas ir aprīkoti ar sēklu reprodukcijas orgānu - ziedu. Kopumā uz planētas ir vairāk nekā 350 tūkstoši dažādu augu sugu, un ¾ no tām pieder segsēkļiem. Tie var viegli augt ūdenī, sausos tuksnešos un pārklāt stepju zemes ar daudzkrāsainu paklāju. Šajā rakstā tiks apskatīts segsēklu dzīves cikls, kas ir lieliski pielāgojušies dažādiem vides apstākļiem un ir izplatīti no ledainās Arktikas līdz Antarktīdai.
Definīcija
Angiospermes jeb ziedoši augi ir augi, kuru sēklu reprodukcijas orgāns ir zieds. Tie ietver garšaugus, ziedus, krūmus un kokus. Ziedi attīsta vīriešu un sieviešu dzimumšūnas.(reproduktīvās šūnas). Sēklas atrodas olnīcā, augļos, tāpēc arī nosaukums - segsēkļi. Ziedi atšķiras pēc formas, izmēra, struktūras un krāsas. Dažos augos tos apputeksnē vējš, citos kukaiņi. Arī augšanas sezona katram ir atšķirīga – no dažām nedēļām (efemeram) līdz simtiem gadu (ozolam). Visiem segsēkļiem ir atšķirīgs augstums. Ir daudz augu ar stāviem stumbriem, bet ir ložņājoši, ložņājoši un kāpjoši stublāji. Sakņu sistēma un lapas ir diezgan daudzveidīgas. Neskatoties uz šo atšķirību, segsēkļiem ir noteikts dzīves cikls. Visi augi ir sagrupēti pēc to raksturīgajām pazīmēm. Galvenais taksonomijas kritērijs ir attiecību pakāpe starp augiem. Visi ziedošie augi ir iedalīti divās klasēs - divdīgļlapu un viendīgļlapu augi.
Tām ir liela nozīme gan dabā, gan indivīda dzīvē. Dažus no tiem ēd cilvēki, bet citus izbaro mājas un savvaļas dzīvniekiem. Dārzeņu izejvielas tiek izmantotas dažādās nozarēs. Dekoratīvos augus izmanto ainavu veidošanā, kokaugus celtniecībā, ārstniecības augus tradicionālajā un tautas medicīnā.
Segsēklu attīstības cikls
Notiek paaudžu maiņa. Mejoze rada sporas, savukārt gametas ir mitozes rezultāts. Gan tie, gan citi veidojas ziedā. Tāpēc to sauc par seksuālās un aseksuālās reprodukcijas orgānu. Ziedputekšņu graudos (mikroporās) lielos daudzumos veidojas vīriešu dzimuma gametas, kuras kukaiņi vai vējš aiznes uzstigma.
Šī parādība ļauj segsēkļiem iztikt bez peldošiem spermatozoīdiem. Visos attīstības posmos gan embriji, gan spermatozoīdi ar olām ir uzticamā saprofītu audu aizsardzībā. Rezultāts ir ziedošu floras pārstāvju augsta dzīvotspēja.
Ziedu struktūra
Segsēklu cikls ir gametofītu (seksuāls) un sporofītu (aseksuāls) paaudžu maiņa, ko pārstāv parasts augs, kas sastāv no stumbra, saknes, lapām un zieda.
Pēdējās ziedlapu vainags un zaļie kauslapiņas aizsargā zieda sievišķo daļu (piestiņu) un vīrišķo daļu (putekšņlapiņas). Piestiņā ir stigma, stils un olnīca ar olu. Putekšņlapas ir apveltītas ar spēju ražot ziedputekšņus, kas, nonākuši olnīcā, apaugļo olšūnu. Tā rezultātā veidojas sēkla. Augļi, kas aizsargā sēklas un ļauj tai izplatīties, nāk no olnīcas.
Segsēklu pazīmes
Šo augu ekskluzivitāte ir šāda:
- Dubultā mēslošana. No vienas sēklas pēc saskares ar olu rodas zigota. Tālāk no tā veidojas embrijs. No otrās veidojas triploīda šūna, kas pēc tam noved pie endospermas, kas satur barības vielas, veidošanās.
- Ziedputekšņi sākotnēji iekļūst pūtītes stigmā un tālāk olšūnas putekšņu ieejā. Pēdējais ir aizsargāts no bojājumiem, jo tas atrodas olnīcas pistoles dobumā.
- Zieda klātbūtne ļauj vairoties ar sēklām.
- Sieviešu gametofīts ir embrija maisiņš, bet vīrišķais gametofīts ir ziedputekšņu graudi. Tie attīstās diezgan ātri un ir ievērojami vienkāršoti, atšķirībā no citiem augiem. No otras puses, tie ir pastāvīgi aizsargāti un ir atkarīgi no sporofīta.
- Segsēklu dzīves ciklā dominē diploīds sporofīts.
Dažādība
Segsēklu dzīvības formu un izmēru dažādība pārsteidz indivīda iztēli. Piemēram, Wolffian pīles tiek uzskatītas par mazāko pārstāvi, tās diametrs ir aptuveni viens milimetrs. Un otrā pusē - milzu eikalipts, sasniedzot simts metru augstumu. Tādējādi starp ziedošajiem ir:
- garšaugi;
- krūmi;
- koki;
- krūmi;
- lianas un citi.
Pirmie trīs tiek uzskatīti par galvenajiem. Krūmi un koki ir daudzgadīgi. Dažas koku sugas var dzīvot vairāk nekā tūkstoš gadus. Starp zālaugu augiem ir daudz viengadīgo augu. Veģetācijas periodā tie iziet visu segsēklu dzīves ciklu. Īsumā to var raksturot šādi:
- Audz no sēklām.
- Zied.
- Audzējiet sēklas.
- Nomirsti.
Dabā ir diezgan daudz daudzgadīgo un divgadīgo stiebrzāļu sugu. Gadījumos, kad tie aug vietās, kur ziemas ir aukstas, zaļā zemes daļa aukstajā sezonā nomirst. Tomēr bumbuļi vai sakneņi paliek zemē, un tiem ir zināma rezervebarības vielas. Pavasarī veidojas jauna zaļā auga daļa. Ir svarīgi atcerēties, ka divgadīgie augi nes augļus un zied tikai otrajā gadā, un tad augs iet bojā. Un ziemcietes katru gadu priecē ar ziedēšanu. Šeit ir tik atšķirīgs segsēklu mūža ilgums. Turklāt starp ziedošiem augiem ir sastopami saprofīti, parazīti un pusparazīti, kas pilnībā zaudējuši fotosintēzes spēju.
Galvenās atšķirības segsēklu un ģimnosēkļu vairošanā
Segsēklu ekskluzivitāte ir zieda klātbūtne, kurā parādās un izšķiļas sporas, veidojot mātīšu un vīriešu dzimuma paaudzi ar gametām, kā arī tiek veikta apputeksnēšana, ginoģenēze un sēklu attīstība. Segjosēkļos, gametofītos sēklas veidojas sēklām un putekšņos, nevis čiekuros, kā ģimnosēklos. Angiosēkļos olšūnas atšķirībā no ģimnosēkļiem veidojas sēklu iekšpusē. Pateicoties tam, tie ir droši paslēpti un pasargāti no sliktiem vides apstākļiem. Pēc apaugļošanas no olšūnas veidojas sēkla, un augļi rodas no pistoles apakšas. Nākamā atšķirība ir ziedošu augu dubultā apaugļošana, t.i., endosperms tajos veidojas pēc, bet ģimnosēkļos pirms apaugļošanas. Turklāt veģetatīvā partenoģenēze notiek tikai segsēkļos. Tādējādi segsēklu dzīves cikls nedaudz atšķiras no augu pasaules ģimnosēkļiem.
Atšķirība starp seksuālo un veģetatīvo vairošanos
Ziedošiem augiem raksturīga gan seksuāla, gan veģetatīvā vairošanās. Pirmais ir saistīts ar ziedu, tāpēcjo tas tiek uzskatīts par reproduktīvo orgānu. No zigotas, kas izveidojās gametu saplūšanas rezultātā, pēc tam attīstās jauna auga embrijs.
Un ar veģetatīvo pavairošanas metodi veidojas jauni pārstāvji sakarā ar lapu, dzinumu, sakņu, t.i., veģetatīvo orgānu atjaunošanos.
Gymnosperms
Kad šīs augu sugas vairojas, tās ražo sēklas, nevis sporas. Turklāt tie neveido augļus, un to sēklas nav aizsargātas un atrodas uz konusa zvīņu virsmas. Lapegle, priede, egle ir slavenākie ģimnosēkļu gadījumi. Lielākoties lapu vietā skujas (adatas). Liela grupa ģimnosēkļu vidū ir skujkoki, tos pārstāv arī vīnogulāji, koki un krūmi. Garšaugi ģimnosēkļu nodaļā nav. Visi ģimnosēklas ir mūžzaļi ziemcieši ar ilgu mūžu. Sēklas attīstās no olšūnām, kuru ādā ir barības vielas, un to uzskata par svarīgu priekšrocību salīdzinājumā ar sporas augiem.
Ģimnospermas cikls
Ģimnosēkļu un segsēklu dzīves ciklam ir dažas atšķirības. Pirmajā dominē aseksuālā paaudze, un gametofīts attīstās uz sporofīta. Ļaujiet mums sīkāk apsvērt ģimnosēklu attīstību, izmantojot mūžzaļā koka (priedes) piemēru. Pieaudzis augs ir sporofīts. Sporas nogatavojas tā sauktajās sporangijās, kas atrodas konusos. Turklāt vīrieši un sievietes atšķiras pēc krāsas: pirmā ir dzeltena, bet otrā ir sarkana pirmajā gadā. Beigāspavasarī (maijā) un pirmā vasaras mēneša sākumā vīrišķās sporas izkrīt no mājām un ar vēja palīdzību pārvietojas uz pretēja veida čiekuriem. Sieviešu sporas dīgst sporangiju iekšpusē, veidojot pumpuru ar diviem orgāniem. Tieši tajās notiek olšūnas attīstība, tas ir, augšana ir gametofīts. Viņš ir priedes jaunā paaudze un vienlaikus mātes organisms topošajam embrijam. Vīriešu gametofīts ir ziedputekšņi, kas ražo spermu.
Pirmajā gadā abu dzimumu gametas ir nenobriedušas, tāpēc apaugļošanās nenotiek. Sieviešu čiekuri aizveras pēc apputeksnēšanas, un visu gadu tajās attīstās vīrišķās un mātītes gametas. Gadu vēlāk apaugļošanās notiek mātīšu zaļganos un lignified čiekuros. Pirmā sporofīta šūna ir zigota, kas sadalās un no jaunām šūnām veido embriju, kuram ir sakne un dzinums, t.i., veģetatīvie orgāni. Ap to veidojas čaula un nogulsnējas barības vielas. Tādā veidā sievišķajā konusā veidojas sēkla. Trešajā gadā tie kļūst brūni un atveras. Rezultātā sēklas iekrīt augsnē un uzdīgst, parādās jauns priedes sporofīts.
Secinājums
Ir zināmas vairāk nekā 350 ģimeņu, aptuveni trīspadsmit tūkstoši ģinšu un vairāk nekā trīs simti tūkstoši segsēklu sugu. Šie autotrofiskie organismi ir būtiska Zemes čaulas sastāvdaļa.
Ziedoši augi dominē ģimnosēklos. Tie ļauj pastāvēt dzīvnieku pasaulei. Ir pierādīts, ka dažas dzīvnieku grupas radušās tikai pēcZeme bija piepildīta ar segsēkļiem. Šī, iespējams, ir vienīgā augstāko augu vidū pārstāvētā grupa, kuras eksemplāri spēja no jauna apgūt jūras vidi, t.i., līdzās aļģēm sālsūdenī dzīvo dažādas ziedaugu sugas.
