Augu valsts ir plaša un daudzveidīga, un starp galvenajām augu grupām ir segsēkļi un vingrošanas augi . Abām grupām ir milzīga bioloģiska, ekoloģiska un ekonomiska nozīme, taču tām ir ļoti atšķirīgas īpašības, dzīves cikli un evolūcijas adaptācijas. Mācīties atšķirt tos ir svarīgi ikvienam, kas interesējas par botāniku, dārzkopību vai bioloģiju kopumā.
Kas ir segsēkļi un vingrošanas sēklas?
Segsēkļi un vingrošanas sēklas pieder pie spermatofītu dzimtas, kas nozīmē, ka tie ir augi, kas vairojas ar sēklām. Tomēr to attīstība, reproduktīvā struktūra un adaptācija ievērojami atšķiras.
Vingrauži ir pazīstami kā "kailās sēklas", jo tie ražo sēklas, kas nav ietvertas auglī, bet gan attīstās uz struktūru, ko sauc par čiekuriem vai strobiliem, virsmas . Ievērojamākās vingraužu grupas ir skujkoki (priedes, egles, cipreses), ginkgo, cikādes un gnetofīti. Tie ir īpaši izplatīti aukstajās un mērenajās joslās, veidojot plašus mežus un spēlējot būtiskas ekoloģiskas lomas.
No otras puses, segsēkļi ir augi, kas ražo ziedus un kuru sēklas ir aizsargātas auglī, kas attīstās no zieda olnīcas. Tie ir visdaudzveidīgākā un bagātīgākā augu grupa, kas apdzīvo praktiski visas sauszemes ekosistēmas. To milzīgā morfoloģiskā daudzveidība ļauj tiem būt tikpat atšķirīgiem kā sīkai vijolītei, eksotiskai orhidejai vai majestātiskam mango kokam.
Galvenās atšķirības starp segsēkļiem un vingrošanas spermas augiem
Atšķirību pārzināšana ir būtiska, lai klasificētu, izprastu un atšķirtu šīs divas lielās augu grupas. Svarīgākie punkti ir aprakstīti turpmāk:
Reproduktīvā struktūra
- SēkliniekiTiem ir ziedi, reproduktīvās struktūras, kas var būt hermafrodītiskas vai uniseksuālas. Pēc apaugļošanās zieda olnīca pārvēršas par augli, kas aizsargā sēklas.
- GymnospermsTiem nav īstu ziedu. To reproduktīvie orgāni izskatās šādi: čiekuri Vīrišķie un sievišķie. Vīrišķie čiekuri ražo ziedputekšņus, savukārt sievišķie čiekuri satur olšūnas, kur pēc apaugļošanās attīstās sēklas. Tie neveido augļus; sēkla ir tieši atsegta.
Augļu klātbūtne
- Sēklinieki: Tās sēklas ir atrodamas ievietots augļos, kas nodrošina tiem papildu aizsardzību un veicina izplatīšanos, izmantojot dažādus mehānismus: vēju, ūdeni, dzīvniekus utt.
- GymnospermsTās neattīsta augļus. Sēklas, kas pazīstamas kā "kailas sēklas", atrodas uz sievišķo čiekuru zvīņām un ir atsegtas.
Piesārņojums
- SēkliniekiTie attīsta attīstītas apputeksnēšanas stratēģijas, un bieži sastopamas mutualistiskas attiecības ar dzīvniekiem (kukaiņiem, putniem, sikspārņiem), kurus pievilina krāsas, smaržas, nektārs vai ziedputekšņi. Ir arī segsēkļi, ko apputeksnē vējš vai ūdens.
- GymnospermsApputeksnēšana galvenokārt notiek anemogāms, tas ir, tas ir atkarīgs no vēja, kas bieži vien izraisa lielu ziedputekšņu daudzumu, lai palielinātu veiksmes iespējas.
Dzīves cikls un attīstība
- SēkliniekiTiem parasti ir īsāks dzīves cikls un ātrāka vairošanās. Apaugļošanās un sēklu un augļu attīstība notiek ātri.
- GymnospermsTiem ir daudz ilgāks dzīves cikls. Apputeksnēšanu un apaugļošanos var atdalīt ar ilgu laiku, un sēklu nobriešanas process ir lēns, īpaši skujkokos.
Asinsvadu sistēma
- SēkliniekiTiem ir ksilēma, kas sastāv no asinsvadiem un traheidām, kas uzlabo ūdens un barības vielu transportēšanas efektivitāti. Tas ļauj tiem ātri augt un kolonizēt dažādas dzīvotnes.
- GymnospermsTās ksilēma galvenokārt sastāv no traheīdām, iegarenām un mazāk specializētām šūnām, kas nedaudz ierobežo ūdens transporta efektivitāti salīdzinājumā ar segsēkļiem.
Dažādība un izplatība
- SēkliniekiTie veido visdaudzveidīgāko grupu augu valstībā, kurā ir simtiem tūkstošu aprakstītu sugu, sākot no garšaugiem un krūmiem līdz lieliem kokiem.
- GymnospermsLai gan mazāk daudzveidīgi, tie dominē noteiktās ekosistēmās, īpaši aukstos un mērenās joslas mežos. Tiek lēsts, ka vingrošanas sēklu sugu skaits ir daudz mazāks nekā segsēkļu sugu skaits.
Angiospermas īpašības
Segsēkļiem piemīt vairākas unikālas īpašības un evolūcijas pielāgojumi, kas ļāvuši tiem plaši dažādoties:
- FlorTā ir visattīstītākā augu reproduktīvā struktūra. Tai var būt gan vīrišķie (putekšņlapas), gan sievišķie (paklāji) orgāni. Tā veicina aizsargātu augļu un sēklu veidošanos.
- AugļiTas rodas olnīcas transformācijas rezultātā pēc apaugļošanās. Tas aizsargā un atvieglo sēklu izplatīšanos.
- LapasTie parasti ir plakani un plati, ar lielu formu daudzveidību, pielāgoti fotosintēzes maksimizēšanai.
- ĪpašumsTie parasti attīsta dziļas un sazarotas saknes, kas veicina efektīvu ūdens un barības vielu uzsūkšanos.
- Iekšējā klasifikācijaSegsēkļi galvenokārt tiek iedalīti viendīgļlapjos un divdīgļlapjos atkarībā no sēklās esošo dīgļlapu skaita un auga struktūras.
viendīgļlapiņas
- Klāt viena dīgļlapa sēklā.
- Paralēli vēnotām lapām, tas ir, ar paralēlām vēnām.
- Ziedi ar ziedu daļām, kas dalās pa trim.
- Faskikulēta sakne (nevis pārsvarā galvenā).
- Piemēri: zāles, lilijas, palmas, orhidejas.
Dīgļlapas
- Divas dīgļlapas sēklā.
- Lapas ar sazarotām vai tīklveida dzīslām.
- Ziedi ar ziedu gabaliņiem, kas dalās pa četriem vai pieciem.
- Spēcīga galvenā sakne (pieskaršanās sakne) un sekundārā sakne.
- Piemēri: rozes, ābeles, pupiņas, margrietiņas, olīvkoki, tomāti.
Segsēkļu reprodukcija un dzīves cikls
Segsēkļu vairošanās centrs ir zieds. Šeit atrodas reproduktīvie orgāni, kurus aizsargā un ieskauj kauslapas un ziedlapiņas, kas piesaista apputeksnētājus. Apaugļošanās process ietver ziedputekšņu pārnešanu no putekšņlapām (vīrišķajām) uz karpālā auga (sievišķās) drīksnas. Nonākot tur, ziedputekšņu caurulīte nogādā vīrišķās gametas uz olšūnu, nodrošinot šai dalīšanai raksturīgo dubulto apaugļošanos (veidojas embrijs un rezerves audi – endosperma).
Pēc apaugļošanās zieds attīstās par augli, kas satur iekapsulētas sēklas. Augļu formas, krāsas un pielāgošanās lielā dažādība atvieglo izplatīšanos, izmantojot tādus dažādus līdzekļus kā vējš, ūdens vai dzīvnieki.
Angiospermas augu piemēri
- Augļu koki: āboli, mango, apelsīnu koki, persiku koki
- Dekoratīvie augi: rozes, orhidejas, tulpes
- Pārtikas kultūras: kvieši, rīsi, kukurūza, pupiņas, kartupeļi, tomāti
- Koki un krūmi: olīvkoks, ozols, papele
Kas ir vingrošanas sēklas? Galvenās īpašības
Vingraudus, kuru evolūcijas vēsture aizsākās simtiem miljonu gadu senā pagātnē, galvenokārt raksturo:
- Kailas olas: Tie nav ievietoti olnīcā, tāpēc tie neražo augļus.
- Īstu ziedu trūkums, lai gan tiem ir reproduktīvie orgāni, kas sagrupēti konusos.
- Pielāgotas lapas: Vairumā sugu tās ir daudzgadīgas, adatveidīgas vai zvīņainas, kas ļauj tām izturēt nelabvēlīgus apstākļus, piemēram, aukstumu vai sausumu.
- Lielisks ilgmūžība: Daudzas vingrošanas sēklu sugas ir ilgmūžīgi, lēni augoši koki ar spēcīgu koksni.
- Vēja apputeksnēšana: Vējš ir galvenais apputeksnēšanas līdzeklis, jo ziediem trūkst īpašību, lai piesaistītu dzīvnieku apputeksnētājus.
Galvenie vingrošanas sēklu veidi
- Skujkoki: Tā ir lielākā grupa. Tajā ietilpst priedes, egles, ciedri, kadiķiTiem raksturīgas adatas formas lapas un labi attīstīti konusi.
- Ginkgoales: Galvenokārt pārstāv Ginkgo biloba, īsts dzīvs dārgakmens, jo ir unikāls savā sugā. Tam ir daivainas lapas un reproduktīvie orgāni uz atsevišķiem (divmāju) kokiem.
- Cikādes vai cikādes: Palmām līdzīgi augi, kas pielāgojušies tropu un subtropu zonām. Tiem ir lieli čiekuri, un tos laiku pa laikam apputeksnē kukaiņi.
- Gnetophyte: Tajā ietilpst trīs ļoti atšķirīgas ģintis (Ephedra, Gnetum un Welwitschia) ar dažādiem pielāgojumiem un īpašām reproduktīvajām struktūrām.
Vingrošanas sēklu reprodukcija un dzīves cikls
Vingraudu dzīves cikls ietver paaudžu maiņu starp sporofītiem un gametofītiem. Dominējošā fāze ir sporofīts (koks vai krūms, ko mēs redzam mūsdienās). Gametu veidošanās notiek atsevišķās struktūrās: vīrišķajos čiekuros (mikrosporangijās) un sievišķajos čiekuros (megasporangijās). Apaugļošanās ietver putekšņu pārnešanu ar vēju uz sievišķajiem čiekuriem, kur tie dīgst, veidojot putekšņu caurulīti, kas atbrīvo vīrišķās gametas, lai apaugļotu olšūnu.
Pēc apaugļošanās sēkla nogatavojas uz sievišķā čiekura zvīņas un var tur palikt ilgu laiku, pirms tiek izlaista, gatava dīgt piemērotos apstākļos.
Vingraudu augu piemēri
- Priedes: Pinus sylvestris, pinus pinea
- Egles: Abies alba
- Kipreses: Cupressus sempervirens
- Ginkgo biloba
- Encefalarts (cikādes), Cycas revoluta
Detalizēts salīdzinājums: segsēkļi pret vingrošanas augiem
| Sēklinieki | Gymnosperms | |
|---|---|---|
| reproduktīvie orgāni | Ziedi (ar putekšņlapām un auglenīšiem) | Vīriešu un sieviešu čiekuri |
| Augļu klātbūtne | Jā, sēklas ir ievietotas augļos | Nē, "kailas" sēklas uz čiekuriem |
| Apputeksnēšanas veids | Dzīvnieki (kukaiņi, putni, sikspārņi), vējš, ūdens | Galvenokārt vējš (anemogāms) |
| Lapas | Dažādas un plašas formas | Parasti adatveidīgs vai zvīņains |
| Ksilems | Kuģi un trahejas (efektīvākas) | Tikai traheīdas |
| Daudzveidība | Ārkārtīgi augsts | Neliels, bet dominējošs noteiktos klimatiskajos apstākļos |
| Dzīves cikls | Ātri, pielāgojas mainīgiem apstākļiem | Lēna, ar ilgstošu attīstību |
| Sadale | Izplatīts gandrīz visās dzīvotnēs | Priekšroka aukstā un mērenā klimatā |
Abu grupu ekoloģiskā un ekonomiskā nozīme
- SēkliniekiTie ir cilvēku un dzīvnieku uztura pamats, tie nodrošina lielu augļu, dārzeņu, sēklu, dekoratīvo ziedu daudzveidību, meži un farmaceitiskos līdzekļus. Tie arī veicina apputeksnēšanu un atbalsta bioloģiski daudzveidīgas ekosistēmas.
- GymnospermsTie veido plašus mežus, īpaši aukstos reģionos, piedāvājot augstas kvalitātes koksni, sveķi, papīra, un tiem ir būtiska loma oglekļa piesaistē un augsnes aizsardzībā.
Ziņkārības un atbilstoši evolūcijas dati
- Gymnosperms Tie pastāvēja ilgi pirms segsēkļiem un dominēja sauszemes ekosistēmās dinozauru laikmetā.
- Segsēkļi Tie attīstījās vēlāk, bet īsā laikā dažādojās un lielākajā daļā ekosistēmu izspieda vingrošanas sēklas.
- Daži vingrošanas augi, piemēram, Sequoiadendron giganteum y Pinus longaeva, ir vieni no visilgāk dzīvojošajiem un lielākajiem dzīvajiem organismiem uz planētas.
- Divkāršā apaugļošanās process ir raksturīgs tikai segsēkļiem, ļaujot vienlaikus veidoties embrijs un endosperma (sēklas barības audi).
- Segsēkļiem ir izveidojušās sarežģītas attiecības ar dzīvniekiem, jo tie ir būtiski daudzu sugu apputeksnēšanai un pārtikas produktu ražošanai, kas ir atkarīgi no šiem apputeksnētājiem.
Augu pasaule atklāj pārsteidzošu bagātību, kurā segsēkļi un vingrauži pārstāv divus niansētus evolūcijas ceļus. Izpratne par atšķirībām starp abām grupām ļauj mums ne tikai pareizi identificēt tos dabā, bet arī novērtēt daudzos mehānismus, ko augi ir attīstījuši, lai attīstītos un pielāgotos videi. Šo divu lielo augu līniju līdzāspastāvēšana joprojām ir būtiska mūsu planētas ekoloģiskajam līdzsvaram un daudzu sugu, tostarp cilvēku, izdzīvošanai.
