1.18. Rośliny nasienne wykorzystanie warunków życia na lądzie Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska

Nasiona pozwoliły roślinom nasiennym podbić świat Osiągnięciem ewolucyjnym roślin nasiennych jest wykształcenie kwiatów, a w nich specjalnych tworów, chroniących komórki jajowe - zalążków uniezależnienie zapylenia od obecności w środowisku zewnętrznym wody - pyłek przenoszony jest przez wiatr, wodę lub zwierzęta wykształcenie nasion, w których zarodki mogą przetrwać niekorzystne warunki otoczenia przez wiele lat

Nasiona Młoda roślina nasienna nie rozwija się z zygoty zaraz po zapłodnieniu, jak to jest u roślin zarodnikowych. Pod osłoną łupin nasiennych w nasieniu, zaopatrzony w zgromadzone w specjalnych tkankach substancje odżywcze, zawiązek nowego organizmu – zarodek – znajduje się w stanie uśpienia. Będąc w tym stanie, odbywa nieraz dalekie wędrówki. Jeżeli trafi na warunki niekorzystne do życia, pozostaje w nasieniu przez długi czas. Gdy warunki ulegną korzystnej zmianie zarodek zaczyna się rozwijać. Kiełkowanie -Pod wpływem temperatury i wilgoci pęcznieją i pękają łupiny nasienne. Pojawia się pierwszy korzeń, mocujący roślinę w podłożu, następnie ukazuje się pęd. Siewka – Do momentu ukazania się pierwszych liści siewka korzysta z zapasów zgromadzonych w nasieniu. Jej w pełni samodzielne życie rozpoczyna się wraz z rozwojem liści, które podejmują fotosyntezę.

Tkanki przewodzące Po wyjściu na ląd najważniejszym problemem roślin jest sprawnie funkcjonująca gospodarka wodna i systemy zabezpieczeń przed skrajnymi temperaturami. Dzięki tkankom przewodzącym każda część rośliny jest dobrze zaopatrzona w wodę i sole mineralne oraz produkty fotosyntezy. Dzięki dobrze rozwiniętym tkankom przewodzącym, wzmacniającym i okrywającym rozmiary niektórych roślin mogą być imponujące.

Podział roślin nasiennych Kryterium podziału roślin nasiennych jest budowa najważniejszych tworów roślin lądowych, czyli nasion Rośliny nagonasienne (nagozalążkowe) wytwarzają nasiona, które są odsłonięte Rośliny okrytonasienne (okrytozalążkowe), wytwarzają nasiona ukryte w owocu

Rośliny nagonasienne Większość obecnie żyjących zaliczana jest do grupy roślin szpilkowych (iglastych). Są to z reguły duże drzewa o liściach grubych i wąskich - igłach, doskonale zabezpieczonych przed suszą i mrozem. Przegrywają konkurencję z innymi roślinami na terenach o żyznych glebach i ciepłym klimacie, ale są niepokonane w klimacie surowym. Większość drzew iglastych nie pozbywa się liści na zimę, nie ponosi więc kosztów tworzenia nowych w krótkim sezonie wegetacyjnym. Igły żyją kilka lat, są wymieniane stopniowo, więc na jednym pędzie są igły w różnym wieku. Dlatego lasy iglaste są wiecznie zielone. Rośliny nagozalążkowe tworzą rozległe lasy, pokrywające olbrzymie obszary na północy Eurazji i Ameryki Pólnocnej. Drzewa iglaste mogą tworzyć lasy określane mianem borów. W zależności od dominującego gatunku wyróżniamy bory sosnowe, świerkowe (świerczyny) i jodłowe. W Polsce w stanie naturalnym występuje 12 gatunków drzew i krzewów nagonasiennych. Najpospolitsze to: sosna zwyczajna, świerk pospolity, jodła pospolita, modrzew europejski, cis pospolity, jałowiec pospolity, miłorząb jednoklapowy i dwuklapowy.

Przegląd roślin nagonasiennych Sosna zwyczajna jest zdecydowanie najliczniej występującym w Polsce drzewem; stanowi ona aż około 70% drzewostanu polskich lasów. System korzeniowy sosny zwyczajnej jest najgłębszy spośród wszystkich drzew iglastych występujących w Polsce; jej palowy korzeń główny może sięgać na głębokość ponad 3m!

Przegląd roślin nagonasiennych Daglezja zielona jest drugim najwyższym drzewem świata (po sekwoi wieczniezielonej). Rekordowy (ścięty w XIX w.) osobnik daglezji zielonej miał 133m wysokości! Mierząca 63m wysokości daglezja zielona rosnąca w Szkocji jest rawdopodobnie najwyższym drzewem w Europie. Daglezja zielona jest najważniejszym obcym gatunkiem drzewa w europejskim leśnictwie.

Przegląd roślin nagonasiennych Kosodrzewina jest to gatunek krzewiastej sosny żyjącej w warunkach naturalnych prawie wyłącznie na terenach wysokogórskich. Rośnie ona powyżej górnej granicy lasu tworząc w wysokich górach piętro kosówki. Kosodrzewina jest krzewem pokładającym się przy ziemi, ma sprężyste i mocne pędy. Jej igliwie jest intensywnie zielone, miękkie, a igły długości 4-5 cm, skupione są po 3 na krótkopędach. Jajowato kuliste szyszki dojrzewając przybierają kolor cynamonowo - brązowy. Stanowi ważny składnik krajobrazu wysokogórskiego. Jej silnie rozwinięty system korzeniowy utrwala skalne podłoże, przeciwdziałając lawinom kamiennym, jednocześnie zatrzymuje ogromne ilości śniegu. W Polsce rośnie na naturalnych stanowiskach w Tatrach, Sudetach, na Babiej Górze oraz na torfowiskach Podhala. Kosodrzewina jest objęta ochroną gatunkową ze względu na rolę krajobrazową i ekologiczną.

Przegląd roślin nagonasiennych LIMBA jest to drzewo wysokogórskie o zwartej, mniej lub bardziej jajowatej koronie. Młode pędy są rdzawo owłosione, na starych pniach kora jest czarniawa i łuskowata. Długie igły osadzone na krótkopędach maja górną stronę ciemnozieloną, a dolną jaśniejszą. Młode szyszki o kształcie jajowatym są sino oszronione, dopiero później brunatnieją. Nasiona limby są duże, bez skrzydełek o znacznej wartości odżywczej. Są chętnie zjadane przez ptaki, drobne zwierzęta, a nawet przez człowieka, szczególnie w krajach, gdzie limba występuje w dużych ilościach. W warunkach naturalnych występuje w piętrze kosodrzewiny i wyższych partiach gór. Często jest sadzona w parkach i ogrodach. Limba objęta jest ochroną gatunkową ze względu na rzadkość gatunku.

Rośliny okrytonasienne Spośród około 250 000 gatunków roślin nasiennych, nagonasienne liczą 800 gatunków. Pozostałe to okrytonasienne, zwane inaczej roślinami kwiatowymi. To właśnie one panują obecnie na Ziemi, mając licznych przedstawicieli we wszystkich dostępnych dla roślin siedliskach, nie wyłączając wód słodkich i słonych. Świetne przystosowanie roślin kwiatowych do środowiska lądowego wyraża się w ogromnej różnorodności postaci i form życiowych. Do okrytonasiennych należą wieloletnie drzewa, krzewy, ale także rośliny zielne o bardzo krótkim okresie wegetacyjnym, będącym super przystosowaniem do warunków w tundrze, czy na pustyni. W budowie roślin kwiatowych wyróżnia się korzeń i pęd, który stanowią łodyga, liście, kwiaty i owoce. Każda część rośliny w swej budowie jest idealnie dostosowana do pełnienia jednej, lub kilku ściśle określonych funkcji. Wytwarzane owoce zabezpieczają zamknięte w nich nasiona przed niekorzystnymi warunkami środowiska i jednocześnie pomagają w ich rozsiewaniu, dzięki czemu rośliny kwiatowe mogą opanowywać nowe tereny.

Różnorodność form organów okrytonasiennych KORZENIE Systemy korzeniowe: palowy wiązkowy Modyfikacje korzeni: korzenie spichrzowe, korzenie powietrzne, korzenie czepne, korzenie podporowe, korzenie oddechowe, ssawki ŁODYGI zielne: wzniesione, płożące czepne wijące się Rozłogi zdrewniałe drzewa krzewy krzewinki podziemne: bulwy kłącza

Różnorodność form organów roślinnych RODZAJE LIŚCI Liście pojedyncze i złożone Liście ogonkowe i siedzące KSZTAŁTY LIŚCI: eliptyczny, równowąski, jajowaty, sercowaty, tarczowaty NERWACJA LIŚCI pierzasta, dłoniasta, równoległa LIŚCIE ZMODYFIKOWANE Liście czepne np. groch Liście wabiące np. poinsecja Liście pułapki np. dzbanecznik Liście spichrzowe np. cebula Liście magazynujące wodę np. „żywe kamienie” Ciernie np. kaktusy

Różnorodność form organów roślinnych KWIATY Kwiaty obupłciowe i rozdzielnopłciowe Kwiaty wiatropylne i owadopylne Kwiaty pojedyncze i kwiatostany- główka, koszyczek, grono, kłos, wiecha, baldach

Różnorodność form organów roślinnych OWOCE Pojedyncze suche: pękające: strąk (groch), torebka (mak), niepękające: orzech (leszczyna), mięsiste: pestkowiec (śliwka), jagoda (pomidor). Zbiorowe: u truskawki, maliny.

Podział roślin okrytonasiennych Ze względu na budowę nasienia rośliny zostały podzielone na jednoliścienne i dwuliścienne. Liścienie, są to liście zarodkowe, będące źródłem substancji odżywczych dla rozwijającej się rośliny. U niektórych roślin, w procesie kiełkowania, rozrywają łupinę nasienną i wydostają się ponad powierzchnię ziemi, przejmując funkcję fotosyntezy.`

Porównanie roślin jedno- i dwuliściennych Rośliny jednoliścienne jeden liścień budowa wiązkowa korzeni pędy zielne nie przyrastają na grubość, nie mają miazgi liście bezogonkowe, równowąskie równoległe unerwienie liści Rośliny dwuliścienne dwa liścienie korzeń główny i korzenie boczne pędy zielne lub zdrewniałe mogą przyrastać na grubość dzięki obecności tkanki twórczej-miazgi zróżnicowane kształty liści unerwienie liści pierzaste lub dłoniaste

Rośliny dwuliścienne Budowa nasienia rośliny dwuliściennej a) łupina nasienna, b) bielmo, c) liścienie, d) zarodek Początkowe stadium rozwoju rośliny dwuliściennej (siewka), A – liścienie

Podziały roślin ze względu na wymagania środowiskowe Zróżnicowane w dużej mierze czynniki środowiska lądowego, a przede wszystkim woda i światło, przyczyniły się do powstania różnych form ekologicznych roślin. Aby przeżyć musiały one wytworzyć różne przystosowania do istniejących warunków. Klasyfikacja roślin ze względu na gospodarkę wodną: hydrofity- rośliny środowisk wodnych, higrofity – rośliny wilgociolubne, kserofity – rośliny sucholubne mezofity – rośliny środowisk o średniej i zmiennej wilgotności. Klasyfikacja roślin ze względu na wymagania świetlne wyrózniamy rośliny: światłolubne, cieniolubne, epifity, pnącza.

Zadania 1. Sadownicy zbierali plony w sadzie. Na podstawie wykresu podaj (0–2) A) Których owoców zebrano najwięcej? B) których owoców zebrano trzy razy więcej niż czereśni C) Ile zebrano kilogramów pestkowców?

Zadania 2. Wyjaśnij, dlaczego sosna jest wiecznie zielona. 3. Podaj trzy kryteria podziału roślin. 4. Wymień trzy cechy świadczące o tym, że por należy do roślin jednoliściennych.

Źródła J. Loritz-Dobrowolska i wsp.,Biologia 1, Operon,2009r. E. Kłos i wsp., Ciekawa biologia1,WSiP, 2002r. B.Klimuszko, Żak, 2009r. M.Jefimow ,M.Sęktas, Puls życia, Nowa Era,2009r. H.Lach,J.Ślósarczyk, Nowa Era, 1994r. Z.Sendecka i wsp., Vademecum, Operon, 2008r.