SEMENNÉ ROSTLINY Lucie Vebrová IV.B 2010

SEMENNÉ ROSTLINY (SPERMATOPHYTA) nejpočetnější a vývojově nejdokonalejší skupina vyšších rostlin jsou různovýtrusné, tzn. vytvářejí tvarem i velikostí odlišné samčí a samičí spory, výtrusnice i výtrusné listy sporofyt (nepohlavní generace) převažuje nad gametofytem (pohlavní generace) gametofyt je velmi potlačen- je zcela závislý na sporofytu hlavní znaky: - oplození není závislé na vodním prostředí - tvorba rozmnožovacích částic = semena  pronikání na různorodá stanoviště + překonávání nepříznivých podmínek

transport samčích buněk v buňce samičí probíhá v pylové láčce, která nahrazuje vodní prostředí po oplození vzniká z vajíčka semeno semeno se skládá: -ze zárodku (kořínek + děložní listy + hypokotylus + vzrostný vrchol stonku) -endospermu (živného pletiva) -osemení

Schéma semene a) osemení b) endosperm c) děložní listy d) hypokotyl

Rostlinná „výbava“ SAMČÍ SAMIČÍ výtrusné listy (sporofyty) výtrusnice tyčinky plodolisty výtrusnice (sporangia) prašná pouzdra vajíčka výtrusy (spory) pylová zrna jednobuněčný zárodečný vak prokel (prothalium) pylová láčka zralý zárodečný vak

semenné rostliny zahrnují: I. NAHOSEMENNÉ ROSTLINY (Gymnospermae) nemají květní obaly, netvoří plod - Kapraďosemenné (Lyginodendropsida) - Cykasy (Cycadopsida) - Jinany (Ginkgoopsida) - Jehličnany (Pinopsida) II. KRYTOSEMENNÉ (Magnoliophyta) vajíčko chráněno květními obaly, po oplození se vytváří plod - Jednoděložné (Liliopsida) - Nižší dvouděložné (Magnoliopsida) - Vyšší dvouděložné (Rosopsida)

I. Nahosemenné rostliny pouze stromy a keře, druhotně tloustnou druhotné dřevo tvoří pouze cévice rostliny jednodomé i dvoudomé, ale pouze větrosprašné (semena se šíří větrem) nedokonalá ochrana vajíček- volně vyrůstají na plodolistech (nejsou uzavřena v pestíku jako u krytosemenných) vajíčka dozrávají v semena- u některých druhů semena napodobují peckovici, nažku nebo bobuli krytosemenných rostlin= semenné plody stavba: listy- jehlicovité, šupinovité, zřídka ploché s vějířovitou žilnatinou (jinan) květy- jednopohlavné, květní obaly chybějí

Životní cyklus samčí šištice (mikrostrobilus) je tvořena tyčinkami (mikrosporofyly) a krátkou plochou nitkou každá tyčinka má prašná pouzdra (výtrusnice)- dozrávají zde pylová zrna (samčí mikrospory) v prašných pouzdrech je vyživovací pletivo a pylotvorná tkáň tvořená mateřskými buňkami pylových zrn jejich redukčním (meiotickým) dělením vznikají čtveřice jednobuněčných pylových zrn (mikrosporů) uvnitř pylového zrna dojde k dalšímu dělení a vznikají prothaliové buňky, které buď zaniknou nebo zůstávají v malých zbytcích buňka v pylovém zrnu se dělí na větší buňku vegetativní (vzniká z ní pylová láčka - samčí prokel) a menší generativní (z ní vznikají spermatické buňky)

pylové zrno má 2 vzdušné vaky (borovice, jedle, smrk) tvořené buněčnou stěnou samičí šištice se skládá z: - vřetene - semenných a podpůrných šupin vajíčka vznikají ze dvou hrbolků, které vyrůstají na bázi semenné šupiny hrbolek je základem pletivného jádra (nucelu) vajíčka z báze nucelu vyroste val, který se mění na obal vajíčka v obale zůstává otvor (otvor klový, mikropyly) uvnitř pletivného jádra se vyvíjí mateřská buňka, jejím redukčním dělením vznikají čtyři haploidní buňky (megaspory) tři z nich zanikají, zbylá se mění na zárodečný vak

Zárodečný vak

jádro zárodečného vaku se dělí vzniká samičí proklel (endosperm)v něm se u klového otvoru vytvoří 3 až 6 zárodečníků (archegonia) v každém je jedna vaječná buňka k opylení dochází přenosem pylu na nahé vajíčko větrem (chybí květní obaly i blizna) po oplození vzniká semeno semeno u některých rostlin napodobuje peckovici,nažku nebo bobuli krytosemenných (tzv. semenný plod- jinan)

Kapraďosemenné vymřelá skupina dřevin stromový i liánový vzrůst velké zpeřené listy - svým vzhledem připomínají kapradiny k ochraně vajíček sloužily číškovité útvary listového původu primitivní vajíčka dozrávající v semena nejvíce byly rozšířeny v karbonu předpokládá se, že se z nich vyvinuly krytosemenné rostliny fosílie

semeno kapraďosemenná rostlina

Cykasy nejprimitivnější skupina recentních semenných rostlin nízké, dvoudomé stromy s nevětveným kmenem velké zpeřené listy mikrosporofyly (s velkým počtem prašníků) i megasporofyly (s několika vajíčky) vytvářejí oddělené jednopohlavné šištice (strobily) oplození zajišťují obrvené spermatozoidy zralá semena mají dužnatou vnější vrstvu a připomínají plod (semenná peckovice) vznikly v karbonu největší rozkvět v druhohorách

Cykas indický Megasporofyl cykasu indického

Cykas indický- samičí jedinec Cykas indický

Jinany vznik koncem prvohor ve třetihorách většina vymřela opadavý, dvoudomý strom dvoulaločnaté listy s vidličnatou žilnatinou semenná peckovice - velká kulovitá semena připomínající peckovici k opylení dochází větrem oplození zajišťují mnohobičíkaté spermatozoidy Jinan dvoulaločnatý (Ginko biloba) dnes pouze jediný druh původně ve východní Číně dnes v botanických zahradách a parcích

Jinan dvoulaločný Semenná peckovice jinanu

Jinan dvoulaločný

Semenná peckovice

Jehličnany stále zelené dřeviny stromovitý i keřovitý vzrůst jehlicovité nebo šupinovité listy stavbou listů jsou přizpůsobeny ke snížení ztrát vody výparem (silná epidermis s kutikulou, průduchy umístěné pod úrovní okolních pletiv) pryskyřičné kanálky - v listech, primární kůře, ve dřevě tyčinky - samčí výtrusné listy, mikrosporofyly plodolisty = semenné šupiny- samičí výtrusné listy, megasporofyly tyčinky + plodolisty - uspořádány v jednopohlavných šišticích

Příčný řez jehlicí

Opylování ploché semenné šupiny vyrůstají z úžlabí podpůrných šupin obvykle nesou 2 vajíčka Opylování zajišťuje vítr pylová zrna dopadají na kapku tekutiny na klovém otvoru vajíčka  vysychání tekutiny  vtáhnutí do vajíčka  pylová láčka  k zárodečníkům vajíčka  uvolněné 2 neobrvené spermatické buňky  1 splyne s vaječnou buňkou  embryo oplozená vajíčka  semena semena volně leží na plodolistu semena - křídlatá, rozšiřována větrem

samičí šištice (megastrobily)  dozrávají v šišky často dřevnatí v době zralosti se semenné šupiny šištic rozevírají  semena se uvolní

Nejdůležitější zástupci jehličnanů Smrk obecný (Picea abies) nejrozšířenější samičí šištice dozrávají ve válcovité šišky šišky rostou směrem dolu původní jen v horských polohách

Jedle bělokorá (Abies alba) ploché jehlice ze spodu jehlic má 2 bílé pruhy vzpřímené rozpadavé šišky jedlobučiny

Borovice lesní (Pinus sylvestris) jehlice uspořádané po 2 na zkrácených větévkách (brachyblastech) chudé půdy borovice kleč - nad horní hranicí lesa borovice vejmutovka - ze Severní Ameriky borovice černá - ze Středomoří

Morfologie borovice lesní Semena na šupině Pylové zrno Semena na šupině

Morfologie borovice lesní samčí šištice samičí šištice

Modřín opadavý (Larix decidua) výrazně světlomilný rychle rostoucí dřevina každoročně opadavé měkké jehlice brachyblasty

Jalovec obecný (Juniperus communis) keř či nízký strom pichlavé jehlice tmavě modré dužnaté šištice používají se jako koření a k aromatizování alkoholových destilátů (např. borovičky)

Zerav západní (Thuja occidentalis) v parcích původně ze Severní Ameriky

Cypřiš obecný (Cupressus sempervirens) rozšířen ve Středomoří stále zelený v parcích

Sekvojovec obrovský (Sequoiadendron giganteum) výška až 100 m při stáří kolem 4000 let tzv. mamutí stromy Kalifornie

Sekvojovec kmen větévka

Tis červený (Taxus baccata) nepřítomnost pryskyřičných kanálků jedovatý !!!! semena - obalená dužnatým červeným míškem

Použitá literatura: texty: Jelínek J., Zicháček V. (2007): Biologie pro gymnázia Kincl L., Kincl M.(1994): Biologie rostlin obrázky: www.biolib.cz www.google.com