Regnul Plantae

Regnul Plantae

Cuprinde organisme pluricelulare fotosintetizante, adaptate primar la mediul terestru.

Clasificare :

Exista doua grupe mari de plante: briofitele si plantele vasculare, si anume :

1. Subregnul Bryobionta (Briofitele sau muschii)

2. Subregnul Cormobionta (cormofitele sau plantele vasculare)

2.1 Increngatura Pteridophyta (pteridofitele)

2.2 Increngatura Pinophyta (gimnospermele)

2.3 Increngatura Magnoliophyta (Angiospermatophyta) (angiospermele)

REPRODUCEREA PLANTELOR

Toate organismele vii cresc si isi asigura multiplicarea printr-un proces de reproducere (lat. reproductio = reproducere) asexuata, sexuata sau prin ambele.

Stadiul initial, de la care porneste dezvoltarea independenta a unui nou individ se numeste germene (lat. germen = germen).

reproducerea sexuata se realizeaza cu ajutorul germenilor sexuati (zigotii)

iar cea asexuata, prin

germeni asexuati specializati (spori, zoospori)

si nespecializati (bulbi, rizomi, tuberculi, fragmente de organe vegetative).

Pe baza criteriului circulatiei informatiei genetice de la ascendenti la descendenti, au fost descrise la plante, trei sisteme de reproducere :

biparentala, prin fertilizare incrucisata ;

uniparentala, prin autofertilizare ;

uniparentala, fara fertilizare.

Aceste sisteme pot coexista in cadrul aceleasi specii, in functie de conditiile de viata. In acest sens, reproducerea plantelor, ca orice fenomen biologic, trebuie privita in toata amploarea variabilitatii sale, prin prisma unui scop unic, care este supravietuirea.

biparentala, prin fertilizare incrucisata

caracteristici:

participa doi genitori diferiti genetic

are loc fecundatie (este o forma de reproducere sexuata)

avantaje:

este cea mai importanta sursa de variabilitate intraspecifica

- se manifesta atat la plantele inferioare, cat si la cele superioare cu flori unisexuate sau hermafrodite.

uniparentala, prin autofertilizare

caracteristici :

participa o singura planta genitoare hermafrodita sau unisexuata monoica

are loc autofecundarea (este tot o forma de reproducere sexuata)

avantaje :

este o multiplicare fara schimbari genetice importante, care asigua stabilitatea genotipurilor bine adaptate.

uniparentala, fara fertilizare

caracteristici :

participa o singura planta genitoare

nu are loc fecundatia (este o reproducere asexuata)

poate fi de doua feluri:

multiplicare vegetativa (= apomixie vegetativa (gr. apo = fara ; mixis = amestec)) - grupeaza toate tipurile de reproducere care se realizeaza prin germeni asexuati (specializati sau nespecializati)

agamospermia (gr. a = fara ; gamos = casatorie ; sperma = samanta) (= apomixie veritabila) - grupeaza formele de reproducere apomictica, ce se soldeaza cu formare de seminte, in lipsa unui proces sexual.

avantaje :

asigura stabilitatea genotipurilor bine adaptate ;

asigura formarea de seminte fertile chiar si in cazul unui numar impar de cromozomi

este o alternativa de multiplicare pentru speciile cu reproducere biparentala, in conditii care restrictioneaza polenizarea.

REPRODUCEREA ASEXUATA este larg raspandita la plante.

De exemplu :

multiplicarea vegetativa (apomixia vegetativa) naturala

• bipartitia este frecventa la plantele unicelulare ;

• fragmentarea indivizilor pluricelulari cu formarea de noi indivizi este intalnita la talofite pluricelulare (de exemplu algele cu filamente lungi (Spirogyra sp.) se fragmenteaza foarte usor, iar fragmentele rezultate formeaza noi plante) si la unele cormofite acvatice (fragmentarea tulpinilor) si palustre (fragmentarea rizomilor), fiind mult mai eficienta decat multiplicarea realizata prin seminte.

• sporularea se intalneste la multe grupe de alge, dar de obicei apar intr-un ciclu de viata in care aparitia lor alterneaza cu procese sexuale complexe. Tipuri de spori :

zoospori - au flagel ; se formeaza fie intr-o celula oarecare a talului, fie intr-un organ specializat (denumit zoosporocist (un sporange)), ei se misca liber in apa, apoi pierd flagelii si se fixeaza, generand un nou tal;

gonidiile - sunt spori imobili ; se formeaza din transformarea unei celule vegetative ;

tetrasporii ; se formeaza la feofite si rodofite etc.

• formarea unor organe specializate pentru acest scop (de exemplu: stoloni, drajoni, tuberculii si mugurii tuberizati). Acest mod natural de reproducere vegetative sta la baza procedeelor  de multiplicare vegetativa artificiala cum sunt butasirea, marcotajul si altoirea.

REPRODUCEREA SEXUATA presupune fecundatia.

Celulele mame, care genereaza gametii se numesc gametociti.

Organul in care se formeaza gametii este

un gametocist (gr. gametes = sot, sotie; kystis = cavitate, vezicula) delimitat de un invelis simplu, fara structura celulara (la alge),

sau un gametange (gr. gametes - ; aggeion = vas inchis) prevazut cu perete pluricelular (la briofite, pteridofite, gimnosperme).

In gametocistul masculin se formeaza gameti cu potente sexuale barbatesti

iar in cel feminin (oogon) gametii femeiesti, reprezentati de oosfere.

In gametangele masculin (anteridie) se diferentiaza gameti barbatesti specializati numiti anterozoizi

iar in cel feminin (arhegon), gamete femeiesti numiti oosfere.

Gametii:

daca sunt la fel din punct de vedere morfologic se numesc izogameti (gr. isos = asemanator; gametes -)

daca sunt diferiti ca aspect se numesc heterogameti (gr. heteros = inegal; gametes -)

daca sunt mobile se numesc planogameti (gr. planos = pribegi; gametes -)

iar cei imobili se numesc aplanogameti.

Reproducerea sexuata:

In functie de caracteristicile gametilor (forma, dimensiuni, mobilitate) ce participa la fecundatie, vorbim de :

izogamie - cand participa doi izogameti (planogameti sau aplanogameti) ; este larg raspandita la diatomee si la algele verzi ;

anizogamie - cand participa doi anizogameti (mobili sau imobili), dintre care cel mai mic este gametul mascul, adesea cu mobilitate pronuntata, iar cel femel are dimensiuni mai mari si este imobil sau cu mobilitate limitata ; raspandita la alge, mai ales la cele verzi si brune ;

oogamie (considerata de unii autori ca o forma de anizogamie) - cand participa doi gameti diferiti ca forma, dimensiuni si mobilitate. Si anume, gametii masculini, mai mici si mobili, denumiti anterozoizi, parasesc la maturitate anteridia in care s-au format, se misca liber in mediu apos, pana ajung la gametul femel, mare, imobil, denumit oosfera, pe care il fecundeaza. Oogamia se intalneste atat la plantele inferioare, cat si la cele superioare (Fig. 2).

Fig. 2 Tipuri de reproducere sexuata

Meioza si fecundatia, sunt doua procese importante din ciclul de viata al unui individ, care il impart in doua perioade (faze, generatii) distincte :

generatia sporofitica, care incepe cu fecundatia si sfarseste cu meioza, fiind caracterizata prin celule diploide (2n cromozomi) ;

generatia gametofitica, care incepe cu meioza si se termina cu fecundatia, fiind caracterizata prin celule haploide (n cromozomi).

Faza diploida produce spori si de aceea este numita sporofit, in timp ce faza haploida farmeaza gameti, de unde si numele de gametofit. Succesiunii acestor doua faze i s-a dat numele de alternanta de generatii, iar procesul asociat care reflecta modificarea gradului de ploidie (haploid, diploid) a fost denumit schimb de faza nucleara.

Diferitele tipuri de alternare a generatiilor, semnalate la plante, se caracterizeaza, printr-o anumita succesiune si extindere in timp, a fazelor nucleare (haploida si diploida), determinand tipul de ciclu de dezvoltare :

monogenetic diplofazic ;

monogenetic haplofazic si

digenetic diplo-haplofazic.

Ciclul de dezvoltare este considerat a fi monogenetic diplofazic (diatomee), atunci cand  este reprezentat printr-o singura generatie morfologica diploida (monogenetic) si o singura faza nucleara (diplofaza). In acest caz, meioza este terminala (gametica), iar individul sexuat rezultat prin diviziunile mitotice ale zigotului este diploid (Fig. 3).

Fig. 3 Meioza gametica

In ciclul de dezvoltare monogenetic haplofazic (alge verzi), meioza este initiala sau zigotica (Fig. 4). In acest caz, intre doi zigoti succesivi, se interpune un singur individ morfologic, sexuat, care formeaza gameti. Acesta este haploid, intrucat ia nastere din meiosporul, rezultat din diviziunea meiotica a zigotului. Exista o singura faza nucleara - haplofaza, diploid fiind doar zigotul si ca urmare, ciclul de viata este monogenetic reprezentat printr-o singura generatie morfologica si printr-o singura faza nucleara.

Fig. 4 Meioza zigotica

La plantele cu ciclul de dezvoltare digenetic diplo-haplofazic, meioza este sporala (Fig. 5) si intervine la formarea meiosporilor, pe individul sporofitic (2n). In acest ciclu, alterneaza doua generatii morfologice, reprezentate de un sporofit diploid si un gametofit haploid si doua faze nucleare, o diplofaza si o haplofaza. Acest tip de ciclu de dezvoltare este cel mai raspandit in lumea plantelor, incepand cu algele si sfarsind cu angiospermele. Durata in timp, a celor doua generatii este insa variata, la diferitele grupe de talofite si cormofite.

Fig. 5 Meioza sporala