В сперматофитах , также известные как явнобрачные (таксон Phanerogamae) или phaenogams (таксонов Phaenogamae), включают те растения , которые производят семена , следовательно , альтернативное название семенных растений . Они представляют собой разновидность эмбриофитов или наземных растений.
Семенные растения | |
---|---|
Сосна обыкновенная, Pinus sylvestris , член Pinophyta | |
Научная классификация | |
Королевство: | Plantae |
Клэйд : | Трахеофиты |
Клэйд : | Сперматофиты |
Подразделения | |
Синонимы | |
|
Термин phanerogams или phanerogamae происходит от греческого φανερός , phanerós, означающего «видимый», в отличие от cryptogamae от греческого κρυπτός kryptós = «скрытый» вместе с суффиксом γαμέω , gameo , «жениться». Эти термины отличают растения со скрытыми половыми органами (криптогамы) от растений с видимыми половыми органами (фанерогамы).
Описание
Сохранившиеся сперматофиты образуют пять отделов, первые четыре из которых традиционно сгруппированы как голосеменные , растения с незакрытыми «голыми семенами»: [1] : 172
- Cycadophyta , саговники, субтропическая и тропическая группа растений,
- Ginkgophyta , который включает в себя единственный живой вид дерева из рода Ginkgo ,
- Pinophyta , хвойные деревья, являющиеся шишковидными деревьями и кустарниками, и
- Gnetophyta , гнетофиты, различные древесные растения реликтовых родов Ephedra , Gnetum и Welwitschia .
Пятое дошедшее до нас подразделение - это цветковые растения , также известные как покрытосеменные или магнолиофиты, самая большая и самая разнообразная группа сперматофитов:
- В отличие от голосеменных , у цветковых растений покрытосеменных есть семена, заключенные в плод .
В дополнение к пяти живым таксонам, перечисленным выше, летопись окаменелостей содержит свидетельства многих вымерших таксонов семенных растений, среди которых:
- Pteridospermae , так называемые «семенные папоротники», были одной из первых успешных групп наземных растений, а в позднем палеозое преобладали леса, в которых преобладали семенные папоротники .
- Glossopteris был самым известным родом деревьев на древнем южном суперконтиненте Гондвана в пермский период.
К триасу экологическая значимость семенных папоротников снизилась, и представители современных групп голосеменных были многочисленны и доминировали до конца мелового периода , когда излучение покрытосеменных происходило .
Эволюционная история
Целое событие дублирования генома в родоначальнике семенных растений произошло около 319 миллионов лет назад . [2] Это привело к ряду эволюционных изменений, которые привели к происхождению семенных растений.
Середина девон (385 миллионов лет) предшественник для семенных растений из Бельгии был определен предшествовавшим самыми ранними семенными растения около 20 миллионов лет. Ранкария , небольшая и радиально симметричная, представляет собой покрытый оболочкой мегаспорангий, окруженный купулой. Megasporangium несет неоткрытое дистальное расширение выступающего над mutlilobed покровов . Предполагается, что это прирост был вовлечен в анемофильное (ветровое) опыление . Ранкария проливает новый свет на последовательность приобретения персонажа, ведущую к семени. Рункария обладает всеми качествами семенных растений, за исключением прочной оболочки семян и системы, направляющей пыльцу к семенам. [3]
Взаимоотношения и номенклатура
Семенных растений являются субклад из сосудистых растений (сосудистых растений ) и традиционно разделены на покрытосеменных , или цветковых растений и голосеменных , которая включает в себя gnetophytes, саговники, гинкго и хвойных пород. Более ранние морфологические исследования предполагали тесную связь между гнетофитами и покрытосеменными [4], в частности, на основе сосудистых элементов . Однако, молекулярные исследования (и некоторые более поздние морфологические [5] [6] и ископаемых [7] работ) , как правило , показали клады из голосеменных , с gnetophytes в пределах или вблизи хвойных деревьев. Например, один общий предлагаемый набор взаимосвязей известен как гипотеза гне-сосны и выглядит так: [8] [9] [10]
покрытосеменные (цветковые) | ||||||||||||||||||||||
голосеменные |
| |||||||||||||||||||||
Однако отношения между этими группами не следует считать установленными. [4] [12]
В других классификациях все семенные растения сгруппированы в одно подразделение с классами по пяти группам:
- Отдел сперматофитов
- Cycadopsida , саговники
- Гинкгоопсида , гинкго
- Pinopsida , хвойные, ("Coniferopsida")
- Гнетопсиды , гнетофиты
- Magnoliopsida , цветковые растения , или Angiospermopsida.
Более современная классификация классифицирует эти группы как отдельные подразделения (иногда в рамках Superdivision Spermatophyta ):
- Cycadophyta , саговники
- Гинкгофита , гинкго
- Pinophyta , хвойные деревья
- Гнетовидные , в gnetophytes
- Magnoliophyta , цветковые растения
Альтернативная филогения сперматофитов, основанная на работе Новикова и Барабаша-Красни 2015 [13] с авторами таксонов растений из Андерсона, Андерсона и Клила 2007 [14], показывающая взаимосвязь вымерших клад.
| Семенные папоротники |
Неназначенные сперматофиты: [ необходима ссылка ]
- † Avatiaceae Anderson & Anderson, 2003 г.
- † Аксельродиопсида Андерсон и Андерсон
- † Алексиалес Андерсон и Андерсон, 2003 г.
- † Хамшоувиалес Андерсон и Андерсон, 2003 г.
- † Hexapterospermales Doweld 2001
- † Хлатимбиалес Андерсон и Андерсон, 2003 г.
- † Matatiellales Anderson & Anderson, 2003 г.
- † Petriellales Taylor et al. 1994 г.
- † Арбериопсида Дауэлд 2001
- † Czekanowskiales Taylor et al. 2008 г.
- † Iraniales E. Taylor et al. 2008 г.
- † Войновскиалес Э. Тейлор и др. 2008 г.
- † Hermanophytales E. Taylor et al. 2008 г.
- † Dirhopalostachyaceae E. Taylor et al. 2008 г.
Рекомендации
- ^ Джадд, Уолтер С .; Кэмпбелл, Кристофер С .; Kellogg, Elizabeth A .; Стивенс, Питер Ф .; Донохью, Майкл Дж. (2002). Систематика растений, филогенетический подход (2-е изд.). Сандерленд, Массачусетс, США: ISBN Sinauer Associates Inc. 0-87893-403-0.
- ^ Цзяо Y, Уикет штат НьюДжерси, Ayyampalayam S, Chanderbali А.С., Landherr л, Ральф ПЭ, Tomsho Л.П., Ху У, Лян Н, Soltis PS , Солтис ДЕ , Клифтон SW, Schlarbaum SE, Шустер СК, Ма Н, Leebens-Мак J , Depamphilis CW (2011) Полиплоидия предков семенных и покрытосеменных растений. Природа
- ^ «Научный журнал» . Ранкария, предшественник семенных растений среднего девона . Американская ассоциация развития науки. 2011 . Проверено 22 марта 2011 года .
- ^ а б Палмер, Джеффри Д .; Солтис, Дуглас Э .; Чейз, Марк В. (2004). «Растение древо жизни: обзор и некоторые точки зрения» . Американский журнал ботаники . 91 (10): 1437–1445. DOI : 10,3732 / ajb.91.10.1437 . PMID 21652302 .
- ^ Джеймс А. Дойл (январь 2006 г.). «Семенные папоротники и происхождение покрытосеменных растений». Журнал Ботанического общества Торри . 133 (1): 169–209. DOI : 10,3159 / 1095-5674 (2006) 133 [169]: SFATOO 2.0.CO; 2 . ISSN 1095-5674 .
- ^ Койро, Марио; Хомицки, Гийом; Дойл, Джеймс А. (б. Д.). «Экспериментальное рассечение сигналов и анализ чувствительности метода подтверждают потенциал окаменелостей и морфологии в разрешении взаимоотношений покрытосеменных и Gnetales». Палеобиология . 44 (3): 490–510. DOI : 10.1017 / pab.2018.23 . ISSN 0094-8373 . S2CID 91488394 .
- ^ Цзы-Цян Ван (2004). «Новый пермский конус Gnetalean как ископаемые свидетельства в поддержку современной молекулярной филогении» . Летопись ботаники . 94 (2): 281–288. DOI : 10.1093 / Aob / mch138 . PMC 4242163 . PMID 15229124 .
- ^ Чау, Шу-Миав; Паркинсон, Кристофер Л .; Ченг, Юйчан; Винсент, Томас М .; Палмер, Джеффри Д. (2000). «Филогения семенных растений выведена из геномов всех трех растений: монофилия современных голосеменных и происхождение Gnetales из хвойных пород» . Труды Национальной академии наук . 97 (8): 4086–4091. Bibcode : 2000PNAS ... 97.4086C . DOI : 10.1073 / pnas.97.8.4086 . PMC 18157 . PMID 10760277 .
- ^ Боу, Л. М.; Michelle, L .; Пальто, Гвенаэль; Клод (2000). «Филогения семенных растений основана на всех трех геномных компартментах: современные голосеменные растения монофилетичны, а ближайшие родственники Gnetales - хвойные» . Труды Национальной академии наук . 97 (8): 4092–4097. Bibcode : 2000PNAS ... 97.4092B . DOI : 10.1073 / pnas.97.8.4092 . PMC 18159 . PMID 10760278 .
- ^ Солтис, Дуглас Э .; Soltis, Pamela S .; Занис, Майкл Дж. (2002). «Филогения семенных растений на основе данных восьми генов» . Американский журнал ботаники . 89 (10): 1670–1681. DOI : 10,3732 / ajb.89.10.1670 . PMID 21665594 . Архивировано из оригинала на 2012-07-10.
- ^ Чунг-Шиен Ву, Я-Нан Ван, Шу-Мей Лю и Шу-Миав Чау (2007). «Геном хлоропласта (хпДНК) Cycas taitungensis и 56 гены, кодирующие белок гена Gnetum parvifolium: понимание эволюции хпДНК и филогении существующих семенных растений» . Молекулярная биология и эволюция . 24 (6): 1366–1379. DOI : 10.1093 / molbev / msm059 . PMID 17383970 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Вон, Хёсиг; Реннер, Сюзанна (август 2006 г.). «Датирование рассеивания и излучения в Gymnosperm Gnetum (Gnetales) - калибровка часов при неопределенных взаимоотношениях с внешними группами» . Систематическая биология . 55 (4): 610–622. DOI : 10.1080 / 10635150600812619 . PMID 16969937 .
- ^ Новиков и Барабаш-Красни (2015). Современная систематика растений . Лига-Прес. п. 685. DOI : 10,13140 / RG.2.1.4745.6164 . ISBN 978-966-397-276-3.
- ^ Андерсон, Андерсон и Клил (2007). Краткая история голосеменных растений: классификация, биоразнообразие, фитогеография и экология . Стрелиция . 20 . САНБИ. п. 280. ISBN 978-1-919976-39-6.
Библиография
- Крон, Кэтлин А.; Чейз, Марк У (17 ноября 2005 г.). Молекулярная систематика и филогения семенных растений: резюме экономичного анализа данных последовательности rbcL . С. 243–252. ISBN 9780521022897., у Гиббса и др. (1995)
- Гиббс, Адриан Дж .; Калишер, Чарльз Х .; Гарсия-Ареналь, Фернандо, ред. (1995). Молекулярные основы эволюции вирусов . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521022897.
- Солтис, Делавэр ; Солтис, PS ; Занис, MJ (1 октября 2002 г.). «Филогения семенных растений на основе данных восьми генов» . Американский журнал ботаники . 89 (10): 1670–1681. DOI : 10,3732 / ajb.89.10.1670 . PMID 21665594 . S2CID 2444652 .