Krytosemenné a nahosemenné rostliny

Otázka: Rostliny nahosemenné a krytosemenné

Předmět: Biologie

Přidal(a): Focus222

Charakteristické znaky, rozmnožování, hospodářsky významné skupiny – jehličnany, brukvovité, růžovité, bobovité, miříkovité, lilkovité, hvězdnicovité, lipnicovité, vstavačovité. Chráněné rostliny a význam jejich ochrany.

Zařazení do systému:

Říše: Rostliny
Podříše: Vyšší rostliny
Oddělení:
- Nahosemenné
- Krytosemenné
Třída:
- Dvouděložné
- Jednoděložné

Semenné

Vývojově nejdokonalejší skupina vyšších rostlin
Přizpůsobení životu na souši
Tělo = kormus – rozděleno na kořeny, stonek a listy = vegetativní orgány
Dokonalejší pletiva než výtrusné rostliny
Oplození není závislé na vodě (pyl. láčka)
Rozmnožování pomocí semen (vznik z oplozených vajíček)

Nahosemenné

Vznik: v mladších prvohorách
Vývojově navazují na ryniofyty
Vývoj: prvosemenné rostliny – prastará část nahosemenných rostoucí již v devonu (teď vyhynulé).

Později rozděleny do dvou vývojových větví:

1) Jehličnany + jinany – malé, jednoduché, celistvé listy
2) Cykasy + lyginodendrové (vyhynulé) – velké, členěné, složené listy
- Z lyginodenrových se pravděpodobně vyvinuly krytosemenné.

Znaky:

Převážně dřeviny
Nedokonalá ochrana vajíček (vyrůstají na bázi nebo okraji plochých plodolistů, nejsou dokonale uzavřeny v pestíku)
Vytvářejí semena, která nejsou kryta v plodech
Převaha sporofytu nad gametofytem
- gametofyt již není schopný samostatně existovat – stává se součástí sporofytu
V jejich druhotném dřevě vystupují jako vodivá pletiva pouze cévice (tracheidy)
- Trvalá pletiva -> vodivá a zpevňovací ->
  - dřevní xylém (hadrom)
    - Cévice – tracheidy
    - Cévy – tracheje
  - lýková floém (leptom)

Kořen a stonek druhotně tloustnou
Listy: stálezelené, neopadavé, brachyblasty
Nemají květ (květní obaly) a bliznu
Tvoří šištice -> pyl se lehce dostane na nahá vajíčka -> opylení větrem (anemogamie)

ROZMNOŽOVÁNÍ:

Šištice jsou jednopohlavné, a tedy dvojí:
- SAMČÍ (mikrostrobily) – jednoduché
  - Na samčí šištici se nachází výtrusný list – mikrosporofyl -> na nich jsou 2 prašná pouzdra a v nich -> výtrusnice (mikrosporangia) -> v nich vznikají meiózou haploidní pylová zrna (mikrospory), které obsahují proklové buňky
- SAMIČÍ (megastrobily) – složené
  - Obsahují podpůrné a semenné šupiny (plodolisty). Vajíčko leží volně na plodolistu – semenné šupině = Ty nesou samičí výtrusnice (megasporangia), kde se nacházejí vajíčka.
  - Uvnitř je endosperm – pletivo pro výživu oplozeného vajíčka

JEDNODOMÉ – samčí i samičí šištice (smrk)
DVOUDOMÉ – samčí nebo samičí šištice (jinany, cykasy)

Pylová zrna (mikrospory) – ♂

Vznik: meiotické dělení mateřských buněk v prašných pouzdrech na tyčinkách
Obsahují dvě buňky: = představují ♂ gametofyt
- Velká buňka vyživovací (vegetativní) – podíl na vzniku pylové láčky
- Menší buňka rozmnožovací (generativní) – 2 nepohyblivé spermatické buňky
Buňky jsou chráněny blánou vnitřní intinou a vnější exinou vyfouklou ve dva vzdušné vaky – díky nim je zrno lehké a snadno ho přenese vítr.

Vajíčka (makrospory) – ♀

Umístěná po dvou plodolistech
Vajíčka mají na svém povrchu obal integument, který kryje nucellus – mnohobuněčné diploidní pletivo – je uzavřený až na klový otvor.

Zrání

Jedna buňka nucellu -> zvětšení -> meiotické dělení -> vznik 4 haploidních buněk (makrospor) -> tři menší zanikají -> zbylá spora se mění na zárodečný vak -> jádro vaku se mnohonásobně dělí -> vznik buněčných přehrádek -> vznik samičího proklu -> v proklu se na bližší straně ke klovému otvoru vytvoří 3 až 6 zárodečníků, obsahujících po jedné vaječné buňce.

Opylení

Zralá vajíčka z klového otvoru vylučují polinanční kapku, na kterém se zachycují pylová zrna. Pyl vtažen na povrch nucellu -> otvor klový se pak uzavře a pyl začne klíčit v pylové láčky -> pylové láčky prorůstají nucellem k zárodečníkům.
Před zimu se růst zastaví a pokračuje v červnu příštího roku.

Oplození

Jednoduché oproti krytosemenným
Generativní buňka se rozdělí v pylové láčce na 2 spermatické (nepohyblivé, haploidní) -> menší zaniká, větší oplodní vaječnou buňku v zárodečníku a vzniká -> zygota -> zárodek – embryo (má více děloh) -> vajíčko se přemění -> křídlaté semeno (obsahuje zárodek sporofytu) -> rozšíření větrem
Samičí šištice se po oplození zvětšuje, zdřevnatí a přemění v plodní šišku
Semena -> semenáčky ->- nové rostliny

Jehličnany

Vývojově starší než listnaté
Již v prvohorách
Mírný pás a horské oblasti
Také se nazývají konifery („šiškonoši“ – conus = šiška)
Kořen -> kmen -> koruna
Jednodomé, některé dvoudomé
Stálezelené, neopadavé (výměna postupně) dřeviny silného vzrůstu
Listy mají jehlicovité, šupinovité, hladké nebo zpeřené.
Brachyblasty = zkrácené postranní větvičky -> vyrůstá jehličí
V mnoha listech i kmenech jsou pryskyřičné kanálky. (Ochrana před hmyzem a hnilobou, zaceluje rány.)
Druhotná pletiva
- Kambium = produkuje druhotně dřevo a druhotné lýko, umožňuje druhotné tloustnutí, letokruhy
- Felogén = vrstvy kůry
Význam:
- Produkují a obnovují dřevní surovinu
- Ovlivňují podnebí krajiny
- Jsou zásobárnou vody
- Vypařují mnoho vodní páry, která zvyšuje vlhkost vzduchu
- Zvyšují množství ročních srážek
- Chrání půdu před erozí
- Zajištují kyslík
- Lapají tisíce tun emisí
- Domov pro mnoho druhů zvířat
Zástupce:
- Borovice
  - černá – teplé vápencové půdy, jehlice vyrůstají na brachyblastech po dvou a jsou delší než 7 cm
  - horská – kosodřevina, na brach. po dvou jehlicích
  - limba – místy po dvou jehlicích
  - lesní
  - vejmutovka
- Smrk
  - obecný – má jehlice na listových polštářích, po opadání jehlic jsou větévky drsné. Zralé šišky se nerozpadávají.
  - ztepilý
- Jedle bělokorá – jehlice nemá na listových polštářcích. Po opadání jehlic jsou větévky hladké. Zralé šišky se na stromech rozpadávají.
- Modřín opadavý – roste na okrajích lesů, na zkrácených větévkách má svazečky jehlic, na zimu opadavých.
- Tis červený – dvoudomý strom, nižší, někdy keřovitý vzrůst, čárkovité ploché jehlice, šišky mohou zdužnatět.
- Zeravy, cypřišky, jalovce…

Jinany

Dlouhověký (až 2 000 let)
Vějířovité, dvoulaločné listy, na zimu opadá
Tyčinky vyrůstají ze zkrácených větviček (brachyblastů) jako hnědovité soubory
Plodolisty nesou dvě vajíčka, z nichž jedno se vyvíjí v kulaté semeno připomínající peckovici.
Dvoudomé
Samičí šištice silně páchnou po moči
Z JV Číny -> dnes mírný pás
U nás jako okrasná rostlina v parcích
Okrasa, farmakologie (Alzheimer)
Dnes jen jeden zástupce = jinan dvoulaločný

Cykasy

Nejprimitivnější nahosemenné, jedny z nejstarších, největší rozvoj v druhohorách
Dřeviny, stromový vzrůst, připomínají vzhledem palmy
Velké lichozpeřené listy (až 7 m), nahloučené na vrcholu kmene spirálovitě stočené, kožovité
Kořeny žijí vsymbióze se sinicemi
Šištice až 1 m, semena připomínají pevnou peckovici
Některé druhy dvoudomé
Nezřetelné letokruhy
Asi 303 druhů
Výskyt: tropy, subtropy, Madagaskar až Japonsko
Cykas japonský (chráněný, viz. obrázek), cykas indický

Lyginodendrové

Vzhled stromovitých kapradin
Primitivní vajíčka dozrávající po oplození v semena obalená kupulou
V prvohorách -> dnes vyhynulé
Vývojový předstupeň krytosemenných rostlin
Zástupce: viz. foto

Krytosemenné

Nejpokročilejší skupina rostlin
Autotrofní byliny nebo dřeviny
V dřevní části jsou většinou cévy – tracheje
Prýt = nadzemní část rostliny
Květy = generativní orgány – chrání pohlavní orgány před vysycháním (vajíčka ukryta v semeníku) a spolupodílejí se na opylení.
- Květy se vyvinuly ze samičích a samčích šištic nahosemenných rostlin.
  - Těmto šišticím se přidružily listy a přeměnily se na nápadné květní obaly.
  - Kromě květních obalů květy obsahují také tyčinky a pestíky.

Samčí gametofyt – klíčící pylové zrno

Samičí gametofyt – zárodečný vak – vývoj uvnitř vajíčka

-> Nejsou schopny samostatné existence, jsou součástí sporofytu.

Pylová zrna (mikrospory) – ♂

Vznik: meiotickým dělením mateřských buněk v prašných pouzdrech tyčinek
Zralé pylové zrno má dva obaly:
- Vnější (exina)
- Vnitřní (intina)
Osahuje dvě buňky:
- Vyživovací (vegetativní) – větší
- Rozmnožovací (generativní) – menší

Vajíčka (výtrusnice) – ♀

Ukryta v semeníku a přirůstají stopkou k jeho stěně.
Vajíčko – dva obaly (integumenty), které až na klový otvor uzavírají mnohobuněčné diploidní pletivo nucellus

Zrání vajíčka

Jedna z diploidních buněk nucellu -> zvětšení -> meiotické dělení -> vznik 4 haploidních buněk (makrospor) -> tři menší zanikají -> jádro zbylé se 3x mitoticky rozdělí -> vzniká 8 jader -> po oblanění vzniká:
- buňka vaječná (oosféra)
- dvě buňky pomocné (synergidy)
- tři buňky protistojné (antipody)
a dvě jádra splynou za vzniku diploidního středového jádra
Makrospora se přemění v zárodečný vak

Opylení

Přenos pylu na bliznu:
- anemogamie (větrosnubnost/větrosprašnost) – bříza, líska, trávy
- entomogamie (hmyzosprašnost) – jabloň, růže, pelargonie
- autogamie (samosprašnost) × alogamie (cizosprašnost)

Pylové zrno se zachytí v blizně -> buňka vnikne do cytoplazmy b. vyživ. -> pylové zrno vyklíčí v pylovou láčku (samčí gametofyt) -> v pylové láčce se jádro rozmnožovací (generativní) buňky rozdělí -> na dvě spermatické buňky -> láčka vniká do zárodečného vaku vajíčka přes otvor klový

Oplození

Oplození je dvojité
Spermatická buňka + vaječná buňka = zygota -> ze zygoty vzniká zárodek (embryo) budoucího sporofytu
Druhá spermatická buňka + diploidní jádro zralého zárodečného vaku -> triploidní živné pletivo zvané endosperm (3n)
Celé vajíčko se mění v semeno
Semeno obsahuje: embryo, endosperm a semenné obaly (vznikají přeměnou obalů vajíčka)
Plod vzniká -> přeměnou semeníku – v plodu je jedno či více semen
Z integumentů vajíčka -> vzniká osemení (testa)
Zbytek nucellu přeměna na -> živné pletivo (perisperm)

Krytosemenné dělíme na dvě třídy:

Znak	Dvouděložné	Jednoděložné
Dělohy	dvě	jedna
Klíčení	dvěma vstřícnými dělohami	jednou dělohou
Kořen	primární kořen zůstává zachován	primární kořen se v růstu zastaví a jeho funkci přejímají náhradní kořeny
Kambium	vyvinuto, stonek druhotně tloustne	není vyvinuto
Cévní svazky	uspořádané v kruhu a jsou otevřené	roztroušené po celém průřezu stonku a jsou uzavřené
Listy	řapíkaté, jednoduché či složené	většinou nedělené, střídavé
Žilnatina	zpeřená, dlanitá, síťovitá, znožená	souběžná či oblouková
Květy	Pětičetné nebo čtyřčetné	trojčetné

Dvouděložné rostliny

Zárodky klíčí dvěma děložními lístky
Jsou vývojově starší a početnější než jednoděložné
200 000 druhů, 75 řádů
Cévní svazky ve stonku jsou uspořádány v kruhu
Mohou mít kambium – stonek druhotně tloustne (dřeviny)
Listy mají zpeřenou nebo dlanitou žilnatinu a jsou bifaciální – liší se viditelně stavbou horní a dolní strany
Kořeny jsou rozlišené na hlavní a vedlejší
Květy – pětičlenné, případně čtyřčlenné jsou rozlišené na kalich a korunu
Mezi dvouděložné patří převážná většina krytosemenných rostlin

Čeleď: Brukvovité

Většina zástupců jsou byliny s jednoduchými členěnými listy a bílými, žlutými nebo purpurovými čtyřčetnými květy.
Hmyzosnubné rostliny s květy v hroznovitých květenstvích
Plodem bývá šešule, šešulka, (struk či nažka)
Celý svět, nejvíc mírný pás
Příklady:
- významné zemědělské plodiny – zelí, kapusta, květák, ředkev, růžičková kapusta, hořčice, brokolice, křen
- kokoška pastuší tobolka, česnáček lékařský, penízek rolní, hořčice polní

Čeleď: Růžovité

Dřeviny, byliny
Květy zpravidla oboupohlavné, 5četné, rozlišené květní obaly, více tyčinek
Plody jsou měchýřky (tavolník), nažky (mochna, jahodník), peckovice (slivoň, ostružiník), malvice (jabloň, jeřáb)
Pletiva často obsahují éterické oleje
Využití: léčivé rostliny, získávání aromatických silic, řezbářství
Celý svět, nejvíc sever mírného pásu
Příklady: jahodník, ostružiník křovitý, ostružiník maliník, růže šípková, třešeň ptačí, švestka domácí, broskvoň obecná, jabloň domácí, hrušeň obecná

Čeleď: Bobovité

Někdy luštinaté
Třetí největší čeleď
Tvoří stromy, keře i byliny
Semena jsou uložena v lusku (plod), podél švu, či na obou stranách
luštěniny, pícniny, olejniny
Květ má pětičetný kalich i korunu, rozlišenou na pavézu, křídla a člunek
Symbióza s hlízkovitými bakteriemi – nitrogenní b.
Příklady: trnovník bílý, hrách setý, fazol obecný, čočka kuchyňská, podzemnice olejná, jetel luční, sója luštinatá, hrachor luční

Čeleď: Miříkovité

Dříve mrkvovité
Podélně rýhovaná lodyha
Listy složené
Květy jsou bílé, drobné, ve složeném okolíku
Plodem je dvounažka
V pletivech siličné kanálky – aroma
Příklady: mrkev setá, petržel zahradní, miřík celer, kopr vonný, kmín kořenný, bedrník obecný, máčka ladní, bršlice kozí noha, bolševník obecný, bolehlav plamatý

Čeleď: Lilkovité

Listy jednoduché nebo řidčeji zpeřené
Květy jsou oboupohlavné, 5četné, se srostlým kalichem i korunou
Plodem je bobule nebo tobolka
Přítomnost jedovatých alkaloidů (např. nikotin, solanin, atropin, skopolamin)
Zemědělské, toxické, okrasné, experimentální biologie
Příklady: lilek brambor, rajče jedlé, paprika roční, tabák virginský, rulík zlomocný, lilek černý, petúnie bílá, mochyně židovská třešeň

Čeleď: Hvězdnicovité

Nejpočetnější krytosemenné
Drobné květy skládají úbory – podoba hvězdy
Kalich bývá přeměněn v chmýr nebo zcela chybí (slunečnice)
Často se vyskytují mléčnice – hromadění latexu, ochrana proti škůdcům
Mají silice
Zdroj léčiv – (heřmánek, měsíček)
Mnohé druhy plevele – (pampeliška, bodlák)
Příklady: slunečnice roční, hvězdnice alpská, kopretina bílá, heřmánek lékařský, pcháč rolní, chrpa polní, lopuch plstnatý, pelyněk černobýl, pampeliška lékařská, sedmikráska obecná

Jednoděložné rostliny

Zárodek klíčí jednou dělohou
Cévní svazky ve stonku jsou roztroušené, nikdy nemají kambium, a proto jejich stonek nemůže druhotně tloustnout
Kořen: hlavní po vyklíčení ztrácí hlavní úlohu a je nahrazen svazčitými bočními kořeny
Listy: bezřapíkaté, monofaciální, jsou jednoduché se souběžnou žilnatinou, zpravidla jsou střídavé, často se vytváří přízemní růžice
Květy: nejčastěji trojčetné, nemají rozlišené květní obaly – vytváří okvětí.
Mezi jednoděložné rostliny patří například cibuloviny (česnek, tulipán, narcis…), orchideje, trávy (včetně obilovin), palmy a bambusy

Čeleď: Lipnicovité

Trávy, traviny, patří sem však i dřevnaté bambusy
Přes 10 000 druhů asi v 700 rodech
Stonek dutý, nazývá se stéblo, které je kolénkaté
Listy jsou štíhlé, rozlišeny v čárkovitou čepel a pochvu, souběžná žilnatina
Květenství má jedinečný typ – základem klásky -> jedno nebo vícekvěté jednotky podepřené dvěma listeny (plevami), každý z nenápadných kvítků v klásku je podepřen ještě pluchou a pluškou. Klásky tvoří laty či klasy.
Redukované květní obaly, květy oboupohlavné
Plod je obilka
Využití: louky a pastviny – pastevectví a krmivo pro chov. Obilniny – zemědělství. Ječmen – výroba piva. Cukrová třtina – globálně cukrodárné Sláma – energetické účely, výroba papíru.
Příklady: pšenice setá, žito seté, ječmen setý, kukuřice setá, rýže setá, bambusy
Traviny: bojínek luční, bojínek hlíznatý, rákos obecný, chrastice rákosovitá, chundelka metlice, jílek vytrvalý, lipnice bahenní/hajní/luční/obecná/nízká/luční, medyněk vlnatý, ovsík vyvýšený, kostřava sivá

Čeleď: Vstavačovité

Vytrvalé byliny s oddenky nebo kořenovými hlízami
Rozšířeny ve vlhkých tropech, u nás chráněné
Epifyti, mykorrhiza, chráněné
Krásné květy všech odstínů a barev
Květy klasovitá, latovitá či hroznovitá květenství
Plod obvykle tobolka
Příklady: střevíčník pantoflíček, prstenec májový, vanilkovník plocholistý

Chráněné rostliny

Dle zákona je chráněno až 20 % druhů rostlin vyskytující se v ČR
Rostliny uvedeny na seznamu chráněných rostlin jsou chráněné ve všech vývojových stádiích a je chráněn i jejich biotop
Je zakázáno je sbírat, trhat, vykopávat, poškozovat, nebo je rušit ve vývoji
Příklady: bledule letní, vstavač trojzubý, koniklec otevřený, třemdava bílá, střevíčník pantoflíček, vachta trojlistá, hořec tečkovaný, jitrocel černavý, len chlupatý, měkkyně bahenní, pampeliška pozdní…