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14.3: 종자 식물 - 겉씨 식물 - 생물학

14.3: 종자 식물 - 겉씨 식물 - 생물학


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육지에 정착한 최초의 식물은 현대의 이끼류(선태식물)와 가장 밀접하게 관련되었을 가능성이 높으며 약 5억 년 전에 나타난 것으로 생각됩니다. 그 다음으로 간나물(선태식물)과 원시 관다발 식물인 익식물이 뒤를 이었습니다. 선태류와 익체류의 생애주기는 세대교대로 특징지어진다. 수컷 배우자가 암컷 배우자에게 헤엄쳐 가야 하므로 수명 주기의 완료에는 물이 필요합니다. 수컷 배우자체는 정자를 방출하는데, 정자는 편모에 의해 추진되어 헤엄쳐야 암컷 배우자나 난자에 도달하여 수정됩니다. 수정 후, 접합체는 성숙하여 포자체로 자라며, 포자낭은 모세포가 감수분열을 거쳐 반수체 포자를 생성하는 포자낭 또는 "포자 혈관"을 형성합니다. 적절한 환경에서 포자를 방출하면 발아 및 a 새로운 세대의 gametophytes.

종자 식물의 진화

종자 식물에서 진화적 경향은 지배적인 포자체 세대로 이어지며, 종에 대해 더 크고 생태학적으로 더 중요한 세대는 이배체 식물입니다. 동시에, 이러한 경향은 배우자체의 크기가 눈에 띄는 구조에서 포자체의 조직에 둘러싸인 미세한 세포 클러스터로 감소하는 결과를 가져왔습니다. 클럽모스 및 양치류와 같은 하부 관속 식물은 대부분 동종포자입니다(한 가지 유형의 포자만 생성). 대조적으로, 모든 종자 식물 또는 정자는 이종포자이며 두 가지 유형의 포자를 형성합니다: 거대포자(암컷) 및 소포자(수컷). 거대포자는 난자를 생산하는 암컷 배우자체로 발달하고, 미세포자는 성숙하여 정자를 생성하는 수컷 배우자체로 발달합니다. 배우자 식물은 포자 내에서 성숙하기 때문에 다른 씨 없는 관다발 식물의 배우자 식물과 마찬가지로 자유 생활이 아닙니다. 이형포자성 종자 없는 식물은 종자 식물의 진화론적 선구자로 여겨진다.

가뭄에 대한 두 가지 적응인 종자와 꽃가루는 종자 식물을 다른(씨 없는) 관속 식물과 구별합니다. 두 가지 적응 모두 토지의 식민화에 매우 중요했습니다. 화석은 약 3억 5천만 년 전에 가장 초기의 구별되는 종자 식물을 배치합니다. 겉씨식물에 대한 가장 신뢰할 수 있는 기록은 석탄기(3억 5,900만 ~ 2억 9,900만 년 전)로 거슬러 올라갑니다. 겉씨식물(Gymnosperms)은 겉씨식물(progymnosperms)("최초의 벗은 종자 식물")이 선행되었습니다. 이것은 관 조직의 2차 성장에서 목재를 생산하기 때문에 표면적으로 침엽수("원추형 식물")와 유사한 식물의 과도기적 그룹이었습니다. 그러나 그들은 여전히 ​​양치류처럼 번식하여 포자를 환경으로 방출합니다. 중생대(2억5100만~6550만년 전)에는 겉씨식물이 풍경을 지배했다. 속씨식물은 중생대 후기의 백악기 중반(1억 4555만 ~ 6550만 년 전)에 이르러 이후 대부분의 육상 생물 군계에서 가장 풍부한 식물 그룹이 되었습니다.

꽃가루와 종자의 두 가지 혁신적인 구조는 종자 식물이 배아의 번식과 발달을 위해 물에 대한 의존을 깨고 마른 땅을 정복할 수 있게 해주었습니다. 꽃가루 알갱이는 식물의 수컷 배우자를 운반합니다. 작은 반수체(1N) 세포는 건조(건조) 및 기계적 손상을 방지하는 보호 코트로 둘러싸여 있습니다. 꽃가루는 꽃가루를 낳는 포자체로부터 멀리 이동할 수 있어 식물의 유전자를 퍼뜨리고 다른 식물과의 경쟁을 피할 수 있습니다. 종자는 배아를 보호하고 영양을 공급하며 수십 년 또는 수천 년 동안 휴면 상태를 유지하는 메커니즘을 제공하여 가혹한 환경에서 생존할 수 있도록 하고 최적의 성장 조건에서 발아를 보장합니다. 씨앗은 식물이 공간과 시간을 통해 다음 세대를 흩어지게 합니다. 이러한 진화적 이점으로 인해 종자 식물은 가장 성공적이고 친숙한 식물 그룹이 되었습니다.

겉씨식물

겉씨식물(“벌거벗은 종자”)은 종자 식물의 다양한 그룹이며 측계통입니다. Paraphyletic 그룹에는 단일 공통 조상의 후손이 포함되지 않습니다. 겉씨식물의 특징에는 알몸의 종자, 암수 생식체 분리, 바람에 의한 수분, 혈관계에서 물과 용질을 운반하는 기관이 포함됩니다.

침엽수의 수명주기

소나무는 침엽수이며 같은 식물에 암수 스포로필을 가지고 있습니다. 모든 겉씨식물과 마찬가지로 소나무는 이형포자이며 수컷 미세포자와 암컷 거대포자를 생성합니다. 수컷 원뿔 또는 스테미네이트 원뿔에서 미세포자세포는 감수분열에 의해 미세포자를 생성합니다. 그런 다음 미세 포자는 꽃가루 알갱이로 발전합니다. 각 꽃가루 알갱이에는 두 개의 세포가 있습니다. 하나는 두 개의 정자로 분열되는 생식 세포이고 다른 하나는 꽃가루 관 세포가 될 두 번째 세포입니다. 봄에 소나무는 바람에 실려 많은 양의 노란 꽃가루를 방출합니다. 일부 배우자 식물은 암컷 원뿔에 착륙합니다. 꽃가루 관은 꽃가루 알갱이에서 천천히 자라며, 꽃가루 알갱이 안의 생식 세포는 유사분열에 의해 두 개의 정자 세포로 분열됩니다. 정자 세포 중 하나는 수정 과정에서 마침내 반수체 핵과 난자의 반수체 핵을 결합합니다.

암컷 원뿔 또는 배란 원뿔은 비늘당 2개의 난자를 포함합니다. 하나의 거대포자세포는 각 난자에서 감수분열을 겪습니다. 살아남은 단 하나의 반수체 세포만이 난자를 둘러싸는 암컷 다세포 배우자체로 발달할 것입니다. 수정 시 접합자는 모식물의 종자 조직으로 둘러싸인 배아를 낳습니다. 수정과 종자 발달은 소나무에서 긴 과정이며 수분 후 최대 2년이 걸릴 수 있습니다. 형성되는 종자는 3세대의 조직을 포함합니다: 모 식물 조직에서 유래하는 종자 코트, 영양분을 제공할 암컷 배우자체 및 배아 자체. 그림 14.3.1은 침엽수의 수명 주기를 보여줍니다.

아트 커넥션


그림 14.3.1: 이 이미지는 침엽수의 수명 주기를 보여줍니다.

이배체 접합체는 어느 단계에서 형성됩니까?

  1. 암컷 원뿔이 나무에서 싹을 틔우기 시작할 때
  2. 정자핵과 난자핵이 융합할 때
  3. 나무에서 씨앗이 떨어질 때
  4. 꽃가루 관이 자라기 시작할 때

실행 중인 개념

겉씨식물의 종자 생산 과정을 보려면 이 비디오를 시청하십시오.

겉씨식물의 다양성

현대의 겉씨식물은 4개의 주요 부문으로 분류되며 약 1,000종의 기술된 종으로 구성됩니다. Coniferophyta, Cycadophyta 및 Ginkgophyta는 이차 형성층(줄기 또는 줄기의 혈관계를 생성하는 세포) 생성 및 종자 발달 패턴이 유사하지만 계통 발생학적으로 서로 밀접하게 관련되어 있지 않습니다. Gnetophyta는 기관과 혈관 요소를 모두 포함하는 진정한 목부 조직을 생성하기 때문에 속씨식물에 가장 가까운 그룹으로 간주됩니다.

침엽수

침엽수는 가장 다양한 종과 함께 겉씨식물의 지배적인 문입니다. 대부분의 키가 큰 나무는 대개 비늘 모양 또는 바늘 모양의 잎을 가지고 있습니다. 바늘의 얇은 모양과 왁스 같은 큐티클은 증산을 통한 수분 손실을 제한합니다. 눈은 바늘 모양의 잎에서 쉽게 미끄러져 하중을 가볍게 유지하고 가지가 부러지는 것을 줄입니다. 춥고 건조한 날씨에 대한 이러한 적응은 고지대와 추운 기후에서 침엽수가 우세한 것을 설명합니다. 침엽수에는 소나무, 가문비나무, 전나무, 삼나무, 세쿼이아, 주목과 같은 친숙한 상록수가 포함됩니다(그림 14.3.2). 일부 종은 낙엽성이며 가을에 한 번에 잎을 잃습니다. 유럽 ​​낙엽송과 타마락은 낙엽 침엽수의 예입니다. 많은 침엽수 나무가 종이 펄프와 목재를 위해 수확됩니다. 침엽수 나무는 속씨 나무보다 더 원시적입니다. 그것은 기관을 포함하지만 혈관 요소가 없으며 "부드러운 나무"라고합니다.

소철

소철은 온화한 기후에서 번성하며 크고 복잡한 잎 모양 때문에 종종 야자수로 오인됩니다. 그들은 큰 원뿔을 가지고 있으며 겉씨식물의 경우 비정상적으로 바람보다는 딱정벌레에 의해 수분될 수 있습니다. 중생대(2억5100만~6550만년 전) 공룡 시대에 풍경을 지배했다. 100여 종 정도의 소철만이 현대까지 지속되었습니다. 그들은 멸종 위기에 처해 있으며 몇몇 종은 국제 협약을 통해 보호받고 있습니다. 매력적인 모양 때문에 정원에서 관상용 식물로 자주 사용됩니다(그림 14.3.3).


그림 14.3.3: 이 Encephalartos ferox 소철은 큰 원뿔을 전시합니다. (출처: 웬디 커틀러)

은행나무

유일하게 살아남은 은행나무 종은 은행 나무 (그림 14.3.4). 부채꼴 모양의 잎은 이분법의 깃 모양이 있어 종자 식물 중에서는 독특하며 가을에 노랗게 변하고 식물에서 떨어집니다. 수세기 동안 불교 승려들은 은행 나무, 보존을 보장합니다. 공해에 매우 강하기 때문에 공공 장소에 심습니다. 남성과 여성의 기관은 별도의 식물에서 발견됩니다. 일반적으로 정원사는 수컷 나무만 심습니다. 암컷 식물이 생산하는 씨앗에는 썩은 버터 냄새가 나기 때문입니다.

유전식물

Gnetophytes는 현대 속씨식물과 가장 가까운 친척이며 3개의 서로 다른 식물 속을 포함합니다. 속씨식물처럼 잎이 넓다. 그네툼 종은 주로 열대 및 아열대 지역의 덩굴입니다. 의 단일 종 웰위치아 나미비아와 앙골라 사막에서 발견되는 특이한 저성장 식물입니다. 최대 2000년까지 살 수 있습니다. 속 마황 북아메리카에서는 미국 남서부와 멕시코의 건조한 지역이 나타납니다(그림 13.4.5). 에페드라의 작고 비늘 모양의 잎은 강력한 충혈 완화제로 의학에서 사용되는 복합 에페드린의 공급원입니다. 에페드린은 화학 구조 및 신경학적 효과 모두에서 암페타민과 유사하기 때문에 처방약에만 사용이 제한됩니다. 속씨식물과 비슷하지만 다른 겉씨식물과 달리 모든 유전식물은 목부에 혈관 요소를 가지고 있습니다.

실행 중인 개념

Welwitschia의 놀라운 기이함을 설명하는 이 BBC 비디오를 시청하십시오.

요약

겉씨식물은 알몸의 종자를 생산하는 이종포자성 종자 식물입니다. 석탄기(3억 5,900만 ~ 2억 9,900만 년 전)에 출현했으며 중생대(2억 5,100만 ~ 6,550만 년 전)에 지배적인 식물 생활을 했다. 현대의 겉씨식물은 4개 부문에 속합니다. 구과식물(Coniferophyta)(침엽수) 구분은 높은 고도와 위도에서 우세한 목본 식물입니다. 소철은 야자수와 비슷하며 열대 기후에서 자랍니다. 은행나무 Gingkophyta 부문의 유일한 종입니다. 마지막 분류인 Gnetophytes는 나무에서 용기 요소를 생성하는 다양한 종의 그룹입니다.

예술 연결

그림 14.3.1 이배체 접합체는 어느 단계에서 형성됩니까?

A. 암원뿔이 나무에서 싹이 나기 시작할 때
나. 정자핵과 난자핵이 융합할 때
C. 나무에서 씨앗이 떨어질 때
D. 꽃가루 관이 자라기 시작할 때

B. 이배체 접합체는 꽃가루관이 완성된 후에 형성되어 수컷의 생식핵(정자)이 암컷의 난자와 융합될 수 있다.

다중 선택

다음 중 겉씨식물의 특징은 무엇입니까?

A. 식물은 변형된 잎에 노출된 종자를 가지고 있습니다.
B. 생식 구조는 꽃에 있습니다.
C. 수정 후 난소가 두꺼워지고 열매를 맺습니다.
D. 배우자체는 생애주기의 가장 긴 단계이다.

NS

씨 없는 식물에서 발견되지 않는 종자 외에 종자 식물은 어떤 적응을 합니까?

A. 배우체
B. 혈관 조직
C. 꽃가루
D. 엽록소

무료 응답

현대의 네 가지 겉씨식물은 무엇입니까?

현대의 4가지 겉씨식물 그룹은 Coniferophyta, Cycadophyta, Gingkophyta 및 Gnetophyta입니다.

용어 사전

원뿔
난자를 포함하는 겉씨식물의 배란자
구과 식물
가장 다양한 종의 겉씨식물의 지배적인 구분
소철
열대 기후에서 자라며 야자수를 닮은 겉씨식물의 분류
은행나무
하나의 살아있는 종으로 겉씨식물의 분열, 은행나무, 부채꼴 모양의 잎을 가진 나무
유전식물
목질 조직에서 혈관 요소를 생성하는 다양한 형태적 특징을 가진 겉씨식물의 구분
겉씨식물
알몸의 종자가 있는 종자 식물(변형된 잎 또는 원뿔에 종자가 노출됨)
거대포자세포
거대포자 모세포; 이종포자 식물에서 암컷 배우자체로 발아하는 더 큰 포자
미세포자세포
이종포자 식물에서 수컷 배우자체를 생산하는 작은 포자

겉씨식물의 다양성

현대의 겉씨식물은 4개의 문으로 분류됩니다. Coniferophyta, Cycadophyta 및 Ginkgophyta는 이차 형성층(줄기 또는 줄기의 혈관계를 생성하고 부분적으로 물 수송에 특화된 세포)의 생성과 종자 발달 패턴이 유사합니다. 그러나 세 개의 문은 계통 발생학적으로 서로 밀접하게 관련되어 있지 않습니다. Gnetophyta는 진정한 목부 조직을 생성하기 때문에 속씨식물에 가장 가까운 그룹으로 간주됩니다.


겉씨 식물: 의미와 특징 | 식물

“난소가 없는 파네로감” Goebel은 이를 Gymnosperms(Gymnos, 알몸 정자, 종자) 또는 알몸으로 씨를 뿌린 식물이라고 불렀습니다. 소철류의 구성원과 같은 낮은 Gymnosperms는 상위 Cryptogams(Pteridophytes)와 유사하고, Gnetales 및 Coniferales와 같은 상위 Gymnosperms는 속씨식물 구성원과 재배열됩니다.

Phanerogams(꽃이 피는 식물), 즉, Gymno­sperms의 이 하위 분류는 60속 700종 이상으로 대표되며, 그 중 인도에서 약 16속 53종이 보고되었습니다.

겉씨식물의 특징:

1. 식물은 다년생 초본으로 관목 또는 나무와 수줍음이 많은 습성을 가지며 건식성을 나타낸다.

2. 일부 회원은 Sequoiadendron giganteum과 같이 100미터 이상의 높이에 도달합니다.

3. 식물체는 뿌리, 줄기, 잎으로 구분된다.

4. 탭 루트 시스템은 총독 및 총독 대 폴리아크입니다.

5. 잎은 잎이 있는 잎과 비늘 모양의 잎이 있다. 그들은 Cycas에서와 같이 깃 모양으로 합성되거나 Pinus에서와 같이 바늘 모양입니다.

6. 줄기에 있는 관다발은 합동, 협지 및 수막, 개방 및 내측이다.

7. 형성층의 존재와 활동으로 인해 2차 및 겨드랑이 성장이 존재한다.

8. 침엽수에서 목재는 속과 피층의 감소된 특성으로 인해 밀집되거나 피크녹실릭이 됩니다. 잘 발달된 속과 피질이 존재하기 때문에 Cycas에서는 manoxylic이거나 느슨합니다.

9. 목부는 경계가 있는 구덩이가 있는 기관으로 구성됩니다.

10. 체관부에는 동반세포가 없다.

11. 생식 부분은 일반적으로 조밀하고 단단한 원뿔 또는 스트로빌리의 형태로 배열됩니다. 원뿔은 일반적으로 단성입니다.

12. 수컷 원추체의 중심축에는 많은 소포자낭이 배열되어 있으며, 각각에는 소포자나 꽃가루 알갱이를 포함하는 많은 소포자낭이 있다.

13. 난자는 하나의 외피로 덮여 있으며 직교한다. 외피는 바깥쪽 다육질, 중간 돌기 및 안쪽 다육질 층으로 구성된다. 그것은 핵을 둘러싸고 있습니다.

14. 각 난자는 입 벌림 및 수줍음 또는 미세 덩어리의 도움으로 열립니다.

15. 배아의 형성은 분열모세포성이다. i. e., 접합체의 작은 부분에서 발생합니다.

16. 다배아는 Pinus와 같은 많은 구성원에 존재합니다.

17. 참된 열매가 부족합니다.

18. 식물은 세대교대를 보인다.

19. 소철류, 침엽수목 및 은행나무목의 대부분의 구성원은 생존하는 반면, Cordaitales 및 Cycadeoideales과 같은 다른 목의 구성원은 화석 속으로 대표됩니다.


소나무는 침엽수이며 같은 식물에 암수 스포로필을 가지고 있습니다. 모든 겉씨식물과 마찬가지로 소나무는 이형포자이며 수컷 미세포자와 암컷 거대포자를 생성합니다. 수컷 원뿔 또는 스테미네이트 원뿔에서 미세포자세포는 감수분열에 의해 미세포자를 생성합니다. 그런 다음 미세 포자는 꽃가루 알갱이로 발전합니다. 각 꽃가루 알갱이에는 두 개의 세포가 있습니다. 하나는 두 개의 정자로 분열되는 생식 세포이고 다른 하나는 꽃가루 관 세포가 될 두 번째 세포입니다. 봄에 소나무는 바람에 실려 많은 양의 노란 꽃가루를 방출합니다. 일부 배우자 식물은 암컷 원뿔에 착륙합니다. 꽃가루 관은 꽃가루 알갱이에서 천천히 자라며, 꽃가루 알갱이 안의 생식 세포는 유사분열에 의해 두 개의 정자 세포로 분열됩니다. 정자 세포 중 하나는 수정 과정에서 마침내 반수체 핵과 난자의 반수체 핵을 결합합니다.

암컷 원뿔 또는 배란 원뿔은 비늘당 2개의 난자를 포함합니다. 하나의 거대포자세포는 각 난자에서 감수분열을 겪습니다. 살아남은 단 하나의 반수체 세포만이 난자를 둘러싸는 암컷 다세포 배우자체로 발달할 것입니다. 수정 시 접합자는 모식물의 종자 조직으로 둘러싸인 배아를 낳습니다. 수정과 종자 발달은 소나무에서 긴 과정입니다. 수분 후 최대 2년이 걸릴 수 있습니다. 형성되는 종자는 3세대의 조직을 포함합니다: 모 식물 조직에서 유래하는 종자 코트, 영양분을 제공할 암컷 배우자체 및 배아 자체. [그림 1]은 침엽수의 생애주기를 나타낸 것이다.

아트 커넥션

그림 1: 이 이미지는 침엽수의 수명 주기를 보여줍니다.

이배체 접합체는 어느 단계에서 형성됩니까?

  1. 암컷 원뿔이 나무에서 싹을 틔우기 시작할 때
  2. 정자핵과 난자핵이 융합할 때
  3. 나무에서 씨앗이 떨어질 때
  4. 꽃가루 관이 자라기 시작할 때


겉씨식물

겉씨식물, "벌거 벗은 씨앗"을 의미하는 종자 식물의 다양한 그룹입니다. "anthophyte" 가설에 따르면, 속씨식물은 겉씨식물의 한 그룹(그네탈레스)의 자매 그룹이며, 이는 겉씨식물을 측계통 그룹으로 만듭니다. 측계통 그룹은 단일 공통 조상의 모든 후손이 그룹에 포함되지 않는 그룹입니다. 그러나 "네티퍼(netifer)" 가설은 유전식물이 침엽수와 자매이기 때문에 겉씨식물은 단일계통이고 속씨식물은 자매라는 것을 시사합니다. 추가 분자 및 해부학 연구는 이러한 관계를 명확히 할 수 있습니다. 겉씨식물의 특징에는 알몸의 종자, 분리된 암수 배우자, 바람에 의한 수분 및 기관(혈관 시스템에서 물과 용질을 운반함)이 있습니다.

겉씨식물은 중생대에 지배적인 문이었다. 그들은 연중 일부 동안 담수가 부족한 곳이나 늪지의 질소가 부족한 토양에서 살도록 적응되었습니다. 따라서 그들은 여전히 ​​침엽수 생물 군계에서 두드러진 문 또는 타이가, 상록 침엽수는 춥고 건조한 날씨에 선택적인 이점이 있습니다. 상록 침엽수는 추운 달 동안 낮은 수준의 광합성을 계속하고 봄의 첫 번째 화창한 날을 이용할 준비가 되어 있습니다. 한 가지 단점은 대부분의 침엽수가 한 번에 잎을 모두 잃지 않기 때문에 침엽수가 낙엽수보다 잎 침입에 더 취약하다는 것입니다. 따라서 그들은 기생충을 없애고 봄에 신선한 잎사귀로 다시 시작할 수 없습니다.

겉씨식물의 생활사에는 감소된 수컷 및 암컷 배우자체가 거주하는 지배적인 포자체와 함께 세대의 교대가 포함됩니다. 모든 겉씨식물은 이종포자이다. 남성과 여성의 생식 기관은 원뿔 또는 스트로빌리로 형성될 수 있습니다. 수컷 및 암컷 포자낭은 단일 식물("한 집" 또는 양성)로 기술되는 동일한 식물에서 생성되거나, 쌍성 식물("두 집" 또는 단성) 식물로 언급되는 별도의 식물에서 생산됩니다. 침엽수의 수명 주기는 겉씨식물에서 번식하는 우리의 예가 될 것입니다.


추상적 인

식물 14-3-3 동형체는 포유동물에서 고도로 보존된 상동체와 같이 인산화된 클라이언트 단백질에 결합하여 기능을 조절함으로써 기능합니다. 키나제, 전사 인자, 구조 단백질, 이온 채널 및 병원체 방어 관련 단백질을 포함한 다양한 범위의 단백질의 조절을 통해, 이들은 식물의 생리적 기능의 확장 카탈로그에 연루되고 있습니다. 14-3-3s 자체는 식물의 세포외 및 세포내 환경에 의해 전사 및 기능적으로 영향을 받습니다. 그들은 환경과 생리적 반응을 이끌어내는 하류 단백질로부터의 입력을 변환하는 신호 전달 경로를 조절할 수 있습니다. 이 검토는 식물 세포 외 환경, 특히 환경 스트레스, 병원체 및 조명 조건에 대한 반응에서 역할을 포함하여 식물 14-3-3의 주요 신흥 역할 중 일부를 다룹니다. 우리는 또한 1차 대사, 호르몬 신호 전달, 성장 및 세포 분열에서 잠재적인 핵심 역할을 다룹니다.

하이라이트

► 식물은 다양한 수의 14-3-3 동형을 가지고 있으며 종 내 및 종 간에 높은 서열 보존을 보여줍니다. ► 14-3-3s는 변화하는 비생물적 및 생물적 환경에 대한 반응과 관련된 식물 신호 전달 과정과 관련이 있습니다. ► 14-3-3은 다양한 식물 건강, 성장 및 발달 과정에서 중요한 역할을 합니다.


종자 식물의 진화

종자 식물에서, 진화적 경향은 지배적인 포자체 세대로 이어지며, 종에 대해 더 크고 생태학적으로 더 중요한 세대는 이배체 식물입니다. 동시에, 이러한 경향은 배우자체의 크기가 눈에 띄는 구조에서 포자체의 조직에 둘러싸인 미세한 세포 클러스터로 감소하는 결과를 가져왔습니다. 클럽 이끼와 양치류와 같은 하부 관속 식물은 대부분 동종 포자입니다(한 가지 유형의 포자만 생성). 대조적으로, 모든 종자 식물 또는 정자는 이종포자이며 두 가지 유형의 포자를 형성합니다: 거대포자(암컷) 및 소포자(수컷). 거대포자는 난자를 생산하는 암컷 배우자체로 발달하고, 미세포자는 성숙하여 정자를 생성하는 수컷 배우자체로 발달합니다. 배우자 식물은 포자 내에서 성숙하기 때문에 다른 씨 없는 관다발 식물의 배우자 식물과 마찬가지로 자유 생활이 아닙니다. 이형포자성 종자 없는 식물은 종자 식물의 진화론적 선구자로 여겨진다.

종자 및 꽃가루&mdash가뭄에 대한 두 가지 적응&mdash종자 식물을 다른(씨 없는) 관속 식물과 구별합니다. 두 가지 적응 모두 토지의 식민지화에 중요했습니다. 화석은 약 3억 5천만 년 전에 가장 초기의 구별되는 종자 식물을 배치합니다. 겉씨식물에 대한 가장 신뢰할 수 있는 기록은 석탄기(3억 5,900만 년 전&ndash 2억 9,900만 년 전)로 거슬러 올라갑니다. 겉씨식물은 겉씨식물(&ldquo최초의 벌거벗은 종자 식물&rdquo)에 의해 선행되었습니다. 이것은 관 조직의 2차 성장에서 목재를 생산하기 때문에 표면적으로 침엽수(&ldquocone bearers&rdquo)와 닮은 과도기 식물 그룹이었지만, 여전히 양치류처럼 번식하여 환경에 포자를 방출합니다. 중생대(2억 5,100만 년 전 및 6,550만 년 전)에는 겉씨식물이 풍경을 지배했습니다. 속씨식물은 중생대 후기의 백악기 중반(1억 4,555만 년 전 6,550만 년 전)에 이르러 이후 대부분의 육상 생물군계에서 가장 풍부한 식물군이 되었습니다.


은행나무

유일하게 살아남은 종 은행나무 그룹은 은행나무 (수치). 부채꼴 모양의 잎은 이분법의 깃 모양이 특징이어서 종자 식물 중에서도 독특하며 가을에 노랗게 변하고 나무에서 떨어집니다. 수 세기 동안, 지. 빌로바 중국 불교 승려들이 수도원에서 재배하여 보존을 보장했습니다. 그것은 비정상적으로 오염에 강하기 때문에 공공 장소에 심어 져 있습니다. 남성과 여성의 장기는 별도의 식물에서 생산됩니다. 일반적으로 정원사는 수컷 나무만 심습니다. 암컷 식물이 생산하는 씨앗에는 썩은 버터 냄새가 나기 때문입니다.

1870년 책의 이 판 Flora Japonica, Sectio Prima(Tafelband) 의 잎과 열매를 묘사한다. 은행나무, Philipp Franz von Siebold와 Joseph Gerhard Zuccarini가 그렸습니다.


14.3: 종자 식물 - 겉씨 식물 - 생물학

유닛 세븐. 식물 생활

32. 식물의 진화

32.7. 겉씨식물

네 가지 문은 겉씨식물을 구성한다(그림 32.13): 침엽수(Coniferophyta), 소철(Cycadophyta), 유식물(Gnetophyta), 은행나무(Ginkgophyta). 침엽수는 겉씨식물의 4가지 문 중 가장 친숙하며 소나무, 가문비나무, 헴록, 삼나무, 레드우드, 주목, 사이프러스, 그리고 그림 32.13a의 더글러스 전나무와 같은 전나무를 포함합니다. 침엽수는 원뿔 모양으로 씨앗을 생산하는 나무입니다. 침엽수의 종자(난자)는 원추 내부의 비늘로 발달하며 수분시 노출된다. 대부분의 침엽수는 침엽수와 같은 잎을 가지고 있는데, 이는 수분 손실을 지연시키기 위해 진화적으로 적응한 것입니다. 침엽수는 종종 북위도의 광대한 타이가 숲을 포함하여 세계의 적당히 건조한 지역에서 자라고 있습니다. 많은 것들이 목재와 펄프의 공급원으로서 매우 중요합니다.

(a) 침엽수의 일종인 이 더글러스 전나무는 광활한 숲에서 흔히 볼 수 있습니다. (b) 아프리카 소철, Encephalartos transvenosus, Cycadophyta 문. 소철에는 여기에 표시된 것과 같이 양치류 모양의 잎과 종자 형성 원뿔이 있습니다. (c) Gnetophyta 문인 Welwitschia mirabilis는 아프리카 남서부의 극도로 건조한 사막에서 발견됩니다. Welwitschia에서는 두 개의 거대한 띠 모양의 잎이 당근 모양의 뿌리 꼭대기를 둘러싸고 있는 원형의 세포 분열 구역에서 자랍니다. (d) Maidenhair tree, Ginkgo biloba, 2억 년 전에 풍부했던 식물 그룹인 Ginkgophyta 문의 유일한 살아있는 대표자. 살아있는 종자식물 중 소철과 은행나무에만 정자가 헤엄치고 있다.

약 600종의 살아있는 침엽수가 있습니다. 가장 높은 살아있는 관다발 식물인 해안 세쿼이아(Sequoia sempervirens)는 캘리포니아 해안과 오레곤 해안에서 발견되며 100미터(328피트)가 넘는 침엽수입니다. 그러나 가장 큰 레드우드는 시에라 네바다의 마운틴 세쿼이아 레드우드 종(Sequoiadendron gigantea)입니다. 가장 큰 개별 나무는 남북 전쟁의 셔먼 장군의 이름을 따서 명명되었으며, 높이는 83미터(274피트) 이상이고 밑둥 둘레는 31미터(102피트)입니다. 훨씬 더 작은 종류의 침엽수인 네바다의 브리슬콘 소나무는 아마도 약 5,000년 된 세계에서 가장 오래된 나무일 것입니다.

다른 세 개의 겉씨식물 문은 훨씬 덜 널리 퍼져 있습니다. 공룡의 황금기인 쥐라기(2억 1,300만~1억 4,400만 년 전)의 지배적인 육상 식물인 소철류(그림 32.13b)는 짧은 줄기와 손바닥 모양의 잎을 가지고 있다. 그들은 여전히 ​​열대 지방 전역에 널리 퍼져 있습니다. Gnetophytes, phylum Gnetophyta는 3가지 종류의 식물로 구성되어 있습니다. 모두 특이한 것입니다. 그 중 하나는 그림 32.13c에 나와 있는 모든 식물 중에서 가장 기이한 식물인 Welwitschia로, 아프리카 남서부의 거친 나미비아 사막의 노출된 모래에서 자랍니다. Welwitschia는 머리에 식물이 서 있는 것과 같은 역할을 합니다! 두 개의 띠 모양의 가죽 같은 잎사귀는 바닥에서 지속적으로 생성되어 사막의 모래 위로 자라나면서 갈라집니다. 은행나무에는 단 하나의 살아있는 종인 madenhair tree가 있으며, 가을에 떨어지는 부채꼴 모양의 잎(그림 32.13d 참조)이 있습니다. 은행나무는 대기 오염에 강하기 때문에 일반적으로 도시의 거리에 심습니다.

화석 기록에 따르면 은행나무 문의 구성원은 한때 특히 북반구에 널리 분포했으며 현재는 단 하나의 살아있는 종인 메이든헤어 나무(Ginkgo biloba)만 남아 있습니다. 은행나무의 생식 구조는 별도의 나무에서 생산됩니다. 여성 은행나무 씨의 다육질 외부 덮개는 부티르산 및 이소부티르산으로 인한 썩은 버터의 역한 냄새를 풍깁니다. 그러나 많은 아시아 국가에서 씨앗은 진미로 간주됩니다. 서양 국가에서는 종자 냄새 때문에 무성하게 번식하는 수컷 식물이 재배에 선호됩니다.

우리는 침엽수를 전형적인 체조식물로 조사할 것입니다. 침엽수 수명 주기는 그림 32.14에 나와 있습니다. 침엽수는 두 종류의 원뿔을 형성합니다. 종자 콘 3에는 암컷 game-tophytes가 포함되어 있으며 계란 세포와 함께 꽃가루 콘 1에는 꽃가루 알갱이가 있습니다. 침엽수 꽃가루 알갱이 2는 작고 가벼우며 바람에 의해 종자 콘으로 운반됩니다. 특정 꽃가루 알갱이가 종자 콘으로 옮겨지는 데 성공할 가능성은 매우 낮기 때문에(바람은 어디로든 갈 수 있음), 적어도 소수가 종자 콘 수분에 성공하도록 하기 위해 매우 많은 꽃가루 알갱이가 생성됩니다. 이러한 이유로 꽃가루 알갱이는 원뿔에서 엄청난 양으로 흘러나오며 종종 연못과 호수 표면, 심지어 앞유리에도 끈적끈적한 노란색 층으로 나타납니다.

그림 32.14. 침엽수의 수명주기.

모든 종자 식물에서 배우자체 생성이 크게 감소합니다. 소나무와 같은 침엽수에서 상대적으로 섬세한 꽃가루를 함유한 원뿔 1은 미세 포자를 포함하고 있어 수컷 배우자체인 꽃가루 알갱이 2를 생성합니다. 소나무 3의 친숙한 씨를 맺는 원뿔은 꽃가루가 있는 원뿔보다 훨씬 더 무겁고 더 실질적인 구조를 가지고 있습니다. 두 개의 난자, 그리고 궁극적으로 두 개의 종자가 각 비늘의 윗면에 붙어 있으며, 이 비늘에는 암컷 배우자체를 만드는 거대포자가 들어 있습니다. 꽃가루 알갱이가 비늘에 다다르면 발아하고 알을 향하여 가느다란 꽃가루관이 자란다. 꽃가루 관이 암컷 배우자체 근처까지 자라면 4, 정자가 방출되어 5 난자를 수정시키고 접합자를 생성합니다. 수정란이 배아로 발달하는 과정은 난자 내에서 일어나서 종자로 성숙된다 6. 결국 종자는 원추체에서 떨어져 발아하고 배아는 성장을 재개하여 새로운 소나무가 된다 7.

꽃가루 알갱이가 암꽃 원뿔의 비늘에 내려앉으면 가느다란 관이 꽃가루 세포에서 비늘 위로 자라나서 수컷 배우자를 난자 또는 난자를 포함하는 암컷 배우자에게 전달합니다. 수정은 정자 세포가 난자 5와 융합하여 배아로 발달하는 접합체를 형성할 때 발생합니다. 이 접합자는 sporophyte 세대의 시작입니다. 다음에 일어나는 일은 종자 식물에 의해 달성되는 번식의 본질적인 개선입니다. 수정된 접합체에서 직접 성체로 자라는 접합체 대신에 수정된 난자는 종자를 형성합니다. 바람. 그런 다음 씨앗은 새로운 서식지로 퍼질 수 있습니다. 종자가 착륙하는 조건이 좋으면 싹이 트고 자라기 시작하여 새로운 포자체 식물을 형성합니다 7.

주요 학습 결과 32.7. 겉씨식물은 수분시 난자가 이배체 조직으로 완전히 둘러싸여 있지 않은 종자 식물입니다. 겉씨식물에는 꽃이 없습니다.


겉씨식물

학습 가이드(성적/요약):
종자 식물은 두 가지 주요 번식 적응의 결과로 땅을 지배하기 시작했습니다. 꽃가루는 번식에 필요한 수분을 필요로 하는 종자 식물을 해방시켰고 종자에는 식물 배아를 발달시키는 데 필요한 에너지가 들어 있습니다. 종자 식물에서 수컷과 암컷 배우자체는 모두 크기가 크게 감소하는 반면 포자체는 큽니다. 암컷 배우자체는 난자를 생산하는 작은 반수체 세포 그룹으로 구성되어 있는 반면 정자 생산 세포를 포함하는 꽃가루 한 알은 수컷 배우자체에 남아 있습니다. 종자 식물은 꽃이 피지 않는 겉씨식물과 꽃피는 속씨식물의 두 가지 주요 범주로 나뉩니다.

겉씨식물은 속씨식물보다 먼저 진화했습니다. 겉씨 식물은 알몸의 종자 코트가 있는 관속 종자 함유 식물입니다(이는 종자 주위에 과일을 형성하지 않음을 의미합니다). 침엽수에는 수컷 솔방울과 암컷 솔방울이 분리되어 있습니다. 수컷 원뿔은 꽃가루로 발전하는 미세 포자를 생성합니다. 종자는 암송이 솔방울에 싸여 있다.

식물의 전도성 조직은 목부와 체관으로 구성됩니다. 물은 증산이라는 과정을 통해 뿌리에서 잎으로 끌어당겨집니다. 혈관 조직은 물과 영양분의 수송에 특화되어 있습니다. 혈관 조직은 잎에서 줄기를 따라 뿌리까지 뻗어 있습니다. Xylem은 식물 전체에 미네랄과 물을 운반합니다. 체관부는 잎에서 생성된 탄수화물을 뿌리와 줄기의 세포로 운반합니다.


비디오 보기: structure of seed 10th class biology topic (할 수있다 2022).


코멘트:

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