Uzasadnij, że organowce swoja budową przystosowały się do różnorodnych środowisk życia
Organowce to rośliny wyższe, dzielą się na:
Rośliny zarodnikowe- rośliny nie wytwarzające kwiatów, rozmnażające się głównie przez zarodniki. U większości występuje wyraźna przemiana pokoleń.
-Mszaki
Wątrobowce
Mchy
· Paprotniki
Paprocie
Skrzypy
Widłaki
Rośliny nasienne- są to rośliny naczyniowe o najwyższym stopniu przystosowania do życia na lądzie. Proces zapłodnienia nie wymaga obecności wody, sporofit jest częścią dominującą. Gametofit rozwija się na sporoficie. Roślina składa się z korzenia, łodygi i liści.
· Nagonasienne
· Okrytonasienne
Dwuliścienne
Jednoliścienne
Gromada mszaki, do której zaliczamy 2 klasy: wątrobowce i mchy, należy do prymitywnych organowców. Rośliny te występują gromadnie i są rozpowszechnione na całej kuli ziemskiej, pod wszystkimi szerokościami geograficznymi, brak ich jedynie w morzach i środowiskach o ekstremalnych warunkach.
Mszaki są roślinami lądowymi, żyją na ziemi, skałach, korze drzew. Niektóre jednak żyją w wodzie, np. wgłębka, zdrojek, mokradłosz, torfowiec. Są odporne na niskie temperatury i małą ilość światła. Mszaki, zależnie od gatunku, są roślinami jedno lub dwupiennymi.
Pod względem zapotrzebowania na wodę należą do higrofitów, czyli roślin wilgociolubnych. Ze względu na niskie wymagania życiowe są obok porostów pionierami świata roślinnego, przygotowującymi grunt dla roślin o większych wymaganiach.
Wątrobowce ( Hepaticopsida) - klasa należąca do gromady mszaków. Przedstawicielem wątrobowców jest m.in. porostnica wielokształtna, roślina dwupienna.
Pokoleniem dominującym jest gametofit. Ma on kształt blaszkowaty. Mimo pozornie prostej budowy zewnętrznej gametofit porostnicy wielokształtnej wykazuje skomplikowaną organizację wewnętrzną jak żaden gametofit w świecie roślin. U mszaka tego występują cechy charakterystyczne zarówno dla plechowców, jak i organowców.
Charakterystycznymi cechami porostnicy wielokształtnej upodobniającymi ją do plechowców są:
- brak korzeni, łodygi, liści,
- obecność chwytników,
- plecha łatkowata, blaszkowata, przylegająca płasko do podłoża,
- pobieranie wody całą powierzchnią ciała,
- zapłodnienie wymagające obecności wody,
- brak tkanki przewodzącej,
- w cyklu rozwojowym nitkowaty splątek podobny jest do glonu,
- rozmnażanie wegetatywne odbywa się przez rozmnóżki.
Do organowców natomiast kwalifikują ją:
- obecność rodni - gametangium charakterystycznego dla organowców,
- wysoka organizacja budowy wewnętrznej gametofitu, a mianowicie obecność tkanki okrywającej - skórki z aparatami szparkowymi, tkanki spichrzowej i tkanki asymilacyjnej.
Mchy ( Bryopsida) - mchy stanowią największą klasę podgromady mszaków, obejmującą około 10 000 gatunków. Mimo to są grupa znacznie bardziej jednolita w porównaniu z wątrobowcami.
Przedstawicielem mchów jest mech płonnik. Podobnie jak pozostałe mchy do podłoża przytwierdza się ryzoidami (chwytnikami), którymi także w niewielkiej ilości pobiera roztwór soli mineralnych z gleby.
W budowie morfologicznej wyróżniamy bezlistną łodyżkę, na szczycie której pojawia się zarodnia, a także ulistnioną łodyżkę, na szczycie której występują plemnie lub rodnie, gdyż płonnik jest rośliną dwupienną.
Mech płonnik jest rośliną przystosowaną do warunków lądowych. Przystosowanie to obserwujemy w budowie morfologicznej i anatomicznej. Ciało płonnika zróżnicowane jest na łodyżkę, ryzoidy i listki. Listki, płaskie i bardzo gęsto osadzone, znacznie zwiększają powierzchnię asymilacyjną rośliny, częściowy zaś brak na nich skórki warunkuje pobieranie wody bezpośrednio z opadów. O takich liściach mówimy, że maja dużą higroskopijność.
Łodyga utrzymuje w pozycji pionowej części nadziemne, wznosi do góry listki.
W budowie anatomicznej poszczególnych organów występują wszystkie rodzaje tkanek, a więc:
okrywająca - zabezpieczająca przed nadmiernym parowaniem oraz przed działaniem czynników mechanicznych, dzięki obecności aparatów szparkowych, reguluje transpirację i wymianę gazową
przewodząca - rozprowadzająca produkty asymilacji i wodę
wzmacniająca - chroniąca przed rozerwaniem, zgnieceniem
miękiszowa - w postaci asymilantów
Opanowanie lądu przez rośliny odbywało się ewolucyjnie, stopniowe, w wyniku przystosowań ich budowy morfologicznej i anatomicznej.
Paprotniki są organowcami właściwymi, dlatego też ich przystosowanie do lądowego trybu życia jest wystarczające, by mogły zasiedlać wszystkie strefy kuli ziemskiej (oprócz strefy klimatów okołobiegunowych).
Ich rozwój zapoczątkowany w sylurze, jednak najbardziej zaawansowany w karbonie, trwa już ok. 345 mln. lat. W tym czasie, paprotniki zdążyły wykształcić wiele cech umożliwiających życie na lądzie. Przystosowały się do:
a. Niedoboru wody
- wykształcenie systemu korzeniowego
- wytworzenie tkanki przewodzącej (drewna) i wtórnej okrywającej (korka)
- powstanie aparatów szparkowych i przestworów międzykomórkowych, umożliwiających transpirację i wymianę gazową
- redukcja gametofitu
b. Mniejszej zawartość CO2 w powietrzu (ok. 0,03%)
- wykształcenie znacznych powierzchni asymilacyjnych (liści)
c. Większego dostępu światła
- powstanie dużych powierzchni asymilacyjnych w postaci liści, łodygi utrzymującej pionowo części naziemne i wynoszącej ku górze liście
- wykształcenie miękiszu polisadowego i gąbczastego o zwiększonej zawartości chloroplastów
- zintensyfikowanie procesu fotosyntezy;
- wykształcenie systemu przewodzącego produkty asymilacji (łyka)
- większe przyrosty biomasy roślin
d. Zmiennej zasobność i dostępności do soli mineralnych, związana ze zmianą wilgotności
-wykształcenie organów przetrwalnikowych w postaci nasion, kłączy;
e. Dużej zmienności warunków środowiska
- powstanie tkanki okrywającej i magazynującej wodę
- modyfikacje ściany komórkowej
- wytworzenie nasion
f. Czynników mechanicznych
- wytworzenie organów utrzymujących roślinę w glebie (korzenie)
- wytworzenie tkanki wzmacniającej (kolenchymy i sklerenchymy)
- wytworzenie tkanki okrywającej wtórnej (korka)
- modyfikacja ścian komórkowych (drewnienie)
Gromada skrzypów obejmuje znacznie więcej form kopalnych niż gatunków żywych. Współcześnie rośliny te są bardzo szeroko rozpowszechnione, nie przekraczają zwykle 40cm wysokości. Spotyka się je zarówno w wilgotnych, jak i suchych miejscach na wszystkich kontynentach z wyjątkiem Australii- od strefy podzwrotnikowej po arktyczna Sporofit skrzypów składa się z horyzontalnej, rozgałęzionej łodygi podziemnej (kłącza) wytwarzającej cienkie, rozgałęziające się korzenie oraz członowe pędy nadziemne. Łodyga zawiera liczne wiązki przewodzące ułożone pierścieniowo wokół pustej przestrzeni centralnej. Na łodydze wyraźnie widoczne są węzły dzielące ja na szereg członów. Na wierzchołkach niektórych pędów rozwijają się szyszko kształtne kłosy zarodniowe zawierające liczne struktury wytwarzające na swych powierzchniach wewnętrznych zarodnie workowe. Zarodniki uwalniające się z tych zarodni kiełkują wytwarzając zielone gametofity, na których powstają organy produkujące komórki jajowe i plemniki. Z zygoty powstałej w wyniku zapłodnienia rozwija się sporofit, który początkowo pasożytuję na gametoficie, szybko jednak usamodzielnia się wytwarzając swoją własną łodygę i korzenie.
Współczesne widłaki są przeżytkami tej wymarłej grupy roślin charakteryzujących się przewagą sporofitu nad gametofitem, pokryciem łodyg drobnymi, mikrofilnymi liśćmi oraz umieszczeniem zarodni produkujących mejospory na górnej stronie liści lub też w kącie tych liści. Wyróżnia się dwie klasy widłaków, różniących się typem przemiany pokoleń: widłaki jednakozarodnikowe - wytwarzające jednakowe zarodniki, charakteryzujące się bulwiastymi gametofitami współżyjącymi z grzybami(np. widłak), oraz widłaki różnozarodnikowe - charakteryzujące się często wielkimi rozmiarami, osiąganymi dzięki uzyskaniu przez nie zdolności wtórnego przyrostu na grubość, wytwarzające dwa rodzaje zarodników (np. widliczka). Chociaż cykl rozmnażania się tych roślin jest jakby prekursorem cyklu rozmnażania się roślin nasiennych, nie są one ich przodkami, lecz stanowią końcowe ogniwo jednego z bocznych odgałęzień drzewa rodowego roślin. Rośliny Selaginella lepidophylla występującej na Pd-Zach terenach USA, w okresie suszy zwijają się w zwarte kuliste twory składające się z pozornie martwych liści, a po nastaniu sprzyjających warunków wilgotności rozwijają się i podejmują na nowo swą życiową działalność. Badania wykazały, że w komórkach tych roślin może nastąpić całkowity zanik organizacji cytoplazmy, jednakże w ciągu kilku godzin po wystąpieniu opadów deszczu zachodzi rekonstrukcja chloroplastów i wznowienie działalności fotosyntetycznej.
Rośliny nasienne dzielimy na Nagonasienne (Gymnospermae) i Okrytonasienne (Angiospermae). U nagonasiennych zalążek będący zaczątkiem przyszłej rośliny jest nieosłonięty, a u okrytonasiennych (czy też okrytozalążkowych) znajduje się on w komorze zalążkowej (w zalążni). Tylko Angiospermae są zdolne do wytwarzania owocu. W obrębie okrytonasiennych wyróżniamy również dwie klasy (Jednoliścienne i Dwuliścienne). Pierwsze z nich wytwarzają jeden liścień, a drugie dwa. Jednoliścienne mimo ubóstwa gatunków opanowały kulę ziemską (trawy z bambusem na czele, palmy, storczyki) i obecnie dominują. Dwuliścienne wykształciły z kolei ogrom gatunków (1,5 mln) i są obecne w niemal każdym domu.
Przykładowe rośliny nagozalążkowe to: Sosna, Świerk, Żywotnikowiec. Pyłek z gamety męskiej jest przenoszony bezpośrednio na zalążki przez wiatr, bez udziału wody. Po zapłodnieniu zygota przekształca się w zawiązek nowego organizmu : zarodek, a zalążek w nasianie. Zarodek chroniony przez łupiny nasienne znajduje się w stanie uśpienia. Rośliny okrytozalążkowe opanowały ląd dzięki zamknięciu zalążków w zalążni słupka i całkowite ich odizolowanie od wpływów środowiska zewnętrznego.
Tkanka rozrodcza rozwija się wtedy gdy zalążek zostanie zapłodniony. Po zapłodnieniu z zalążka rozwija się nasienie, a zalążnia słupka przekształca się w chroniącą je owocnię. Rozwój organowców lądowych i przystosowanie się do warunków życia na lądzie prowadziły do redukcji fazy haploidalnej - gametofitu, który u najwyżej zorganizowanych roślin uległ redukcji do kilku komórek okrytych sporofitem. Procesy płciowe u tych roślin zachodzą w kwiecie - organie rozmnażania generatywnego. Do połączenia się gamet nie jest potrzebna woda.
Rośliny okrytonasienne do zapłodnienia kwiatów i transportu często używają zwierząt oraz wiatru. Wyposażone są w tkanki które przystosowały je do trybu życia na lądzie:
tkanka okrywająca- zabezpiecza roślinę przed wpływem środowiska zewnętrznego i jednocześnie zapewnia z nim kontakt;
tkanka przewodząca- jest odpowiedzialna za rozprowadzanie wody i substancji odżywczych po całym ciele komórki;
tkanka twórcza- odpowiada za wzrost rośliny na długość i na grubość.
Organy: liść- zachodzi w nim fotosynteza, korzeń -pobiera związki organiczne i utrzymuje roślinę w glebie, łodyga-utrzymuje liście kwiaty owoce i transportuje związki organiczne.
formy tkankowe – organowce
Bibliografia:
1.Claude A. Villee „Biologia”
2. Słownik Encyklopedyczny Biologia
3. Poradnik Leśniczego - Wydawnictwo Św