Pinophyta.

 ÎNCRENGĂTURA PINOPHYTA (GYMNOSPERMOPHYTA) cormofite cormofite terestre terestre,, lemnoase, lemnoase, cu caracter caracter ± xerofil, xerofil, haplodiplobionte, la care faza gametofitic ă  (n) este redus ă, de scurtă durată, heterospor ă şi endoprotaliană, în timp ce faza sporofitică (2n) predomină, cuprinzând planta propriu-zis ă, cu flori primitive (f ăr ă  periant; microsporofile cu 1-n saci polenici liberi sau uni ţi în antere biloculare; macrosporofile cu ovule descoperite, 1-integumentate) şi seminţe descoperite.

A. Faza Faza gameto gametofit fitic ică (n) începe cu producerea sporilor în

urma procesului de meioză (meiospori). Sporii (n) sunt imobili, diferen ţiaţi morfologic şi sexual (heterospori : microspori  -  ♂ şi macrospori  -♀) şi r ămân închişi  în interiorul sporangilor (2n). Prin diviziunea lor, heterosporii formează protale interne (endoprotale) de mici dimensiuni; (n) sunt corpuri taloidice rudimentare, Endoprotalele nediferenţiate anatomic, închise în membrana microsporilor (microprotal) sau în macrosporangi (macroprotal). Endoprotalul mascul  (microprotalul) rezultă  din diviziunea microsporului şi este format dintr-un num ăr mic de celule, dintre care, de cele mai multe ori, doar una este mai mare (celula vegetativă), celelalte fiind rudimentare; Pe microprotal se formeaz ă o anteridie rudimentar ă, unicelular ă, numită celul ă  generativ ă. Microprotalul, împreun ă cu celula generativ ă  (“anteridială”), închise în interiorul membranei comune, rezistente, a microsporului, formeaz ă un gr ăuncior de polen

1

microsporange

floare mascula

cu microspori microsporofila

g e r  m  m i n  na    r  m i c  c r  e  ea     ro    s  a o   p  r  o r i  i l  lo    r  o  

Gr ăuncioare de polen la Pinus : Microprotalul (p-celule protaliene; v-celula vegetativa) si anteridia rudimentara (g-celula generativa); sa-saci aeriferi

2

După 

maturarea lor, gr ăuncioarele de polen sunt eliberate şi purtate de curenţii de aer ajung la ovul, în zona micropilului. Aici are loc diviziunea celulei generative,  în urma căreia se formează gameţ ii masculi  poliflagelaţi (anterozoizi) sau neflagelaţi (spermatii). Endoprotalul

femel (macroprotalul) rezultă din germinarea unui macrospor şi este pluricelular, dar de mici dimensiuni, fiind numit endosperm primar  şi închis în macrosporangele integumentat (ovul). La

maturitate, macroprotalul formeaz ă câteva arhegoane (care sunt scufundate complet în masa macroprotalului), fiecare conţinând câte o oosfer ă

3

macrosporofila

ovul

B. Fecundaţia  la pinofitele mai pu ţin evoluate se petrece în mediu umed, asigurat de un lichid ce se acumuleaz ă  într-o adâncitur ă  din partea apicală  a nucelei, sub micropil, numit ă  camer ă  polenică. Un anterozoid, înotând prin lichidul respectiv, ajunge la oosfera dintr-un arhegon, pe care o fecundeaz ă, rezultând zigotul diploid. la pinofitele mai evoluate, fecunda ţia este de tip sifonogam. Gameţii masculi sunt neflagela ţi, ei fiind condu şi la nivelul arhegonului de către celula (celulele) microprotalului, care formeaz ă un tub alungit (tub polenic), ce iese din înveli şul microsporului,  îndrep-tându-se spre arhegon. În urma unirii dintre o spermatie şi oosfera dintr-un arhegon rezultă zigotul diploid. Procesul de fecundaţie decurge foarte lent la pinofite, putând dura mai multe luni de zile din momentul poleniz ării, până la formarea zigotului

4

Fecundatia la Pinus

Fecundatia la Dioon edule

c. Faza sporofitică

(2n)  începe odată cu formarea zigotului , care intr ă  în diviziune (mitotic ă), dând naştere embrionului ; naşterea embrionului în Cu interiorul endoprotalului femel se definitivează  formarea unui nou organ, care apare pe scena evoluţiei pentru prima dată  la pinofite şi anume sămânţa formată din: tegument  (provine din integumentul ovulului), endosperm

primar

(endoprotalul femel după fecundaţie), embrion (provine din zigot).

5

Prin

germinarea semintei se naste corpul sporofitic (2n)-planta propriu-zisa, format din: radacina, tulpina si frunze (corm). R

ădăcina  este bine dezvoltat ă, cu ramificare dicotomic ă  (la

multe pinofite fosile), monopodial ă, chiar simpodială. La pinofitele primitive sunt prezente şi r ădăcini adventive. Tulpina este întotdeauna lemnoas ă  (stip butucănos sau columnar, trunchi arborescent sau arbustiv, lian ă) cu ramificare dicotomică (la multe pinofite fosile), monopodial ă (la Pinales) sau simpodială (ca la Ginkgo). structura primar ă a r ădăcinii şi tulpinii este înlocuit ă, la scurt ă vreme, de structura secundar ă. lemnul

secundar este format din traheide cu punctua ţiuni areolate (lemn homoxil); liberul este lipsit de celule anexe (cu excep ţia unor  Frunzele asimilatoare (trofofilele) sunt persistente (tr ăiesc 2 - 12 ani), putând fi foarte mari şi penat-sectate (ca la la ferigi) sau mai mici, de forme diferite (la pinofitele mai evoluate),

Lemn secundar homoxil cu traheide areolate, la Pinus (pa-punctuaţiune areolată)

6

Când

planta ajunge la maturitate, pe unele ramifica ţii terminale sau laterale ale tulpinii se diferen ţiază  microsporofilele cu microsporangi (sporangi masculi) şi macrosporofilele cu macrosporangi (sporangi femeli), dispuse de regul ă  spirociclic în  jurul unui ax central şi constituind o formaţiune numită floare, cu aspect conic sau spiciform, de regula unisexuata, fara periant.

flori mascule

floare femelă

flori mascule, cu microsporofile – la Cycas

7

floare femelă, cu macrosporofile – la Cycas

susţin doi sau mai mul ţi microsporangi (saci  polenici), care sunt de regul ă uniţi în sinangii biloculare, numite antere.  În microsporangii anterelor se afl ă ţesutul sporogen diploid. Macrosporofilele susţin unul sau mai mul ţi macrosporangi , de regulă uni-integumentaţi, cu numele de ovule. Microsporofilele

d.Diviziunea meiotică. La

nivelul anterelor, din celulele ţesutului sporogen (2n), prin diviziune meiotic ă  se formează  câte 4 microspori, care germinează pe loc şi formează tot atâtea gr ăuncioare de polen, ce  închid câte un microprotal şi o anteridie unicelular ă.  În nucela ovulului, prin diviziunea meiotic ă a unei singure celule 2n rezultă patru macrospori, dintre care trei degenereaz ă, iar unul se divide pe loc de mai multe ori şi formează endoprotalul femel, pe care apar arhegoanele cu oosfere, caracteristice ovulului matur.

8

Ciclul biologic la Pinus:

1, 2-conuri femele; 3,4-macrosporofilă cu ovule; 5,6-conuri mascule; 7- microsporofilă şi sac polenic; 8-gr. de polen; 9-secţiune prin ovul (i-integument; n-nucelă; epr-endosperm primar; a-arhegon); 10-secţiune prin macrosporofilă (mp) şi sămânţă (fp-aripioara seminţei); 11-solz cu dou ă seminţe aripate; 12-plantul ă; R-meioza

Sistematica : Cycadopsida, Ginkgopsida, Pinopsida, Gnetopsida tulpini

frunze

sporofile

gameti

Cycadopsida

Ginkgopsida

Pinopsida

Gnetopsida

butucănoase sau columnare; ram. dicotomica mari, penate, (rar  întregi), spiralate sau sub forma unor buchete în vârful tulpinii. foliacee-penat divizate, filamentoase sau solziforme flagelati

ramif. ± simpodiala

ram monopodiala

mici, simetric bilobate, alterne

simple, aciculare sau lanceolate, alterne

ram monopodialasimpodiala simple, opuse

filamentoase

solziforme

filamentoase

flagelati

neflagelati

neflagelati

masculi  ovule

fecundatia

1-integ.; camera polenica prezenta

1-integ.; 1-integ.; camera camera polenica polenica absenta prezenta

in mediu umed

in mediul umed

prin tub polenic

2-integ.; cu sau fara camera polenica prin tub polenic

9

CLASA CYCADOPSIDA Lyginopteris oldhamia

Caytonia thomasi 

10

Cycas revoluta

Zamia floridana

11

Dioon edule

Cycadeoidea dacotensis Cycadeoidea gigantea

12

CLASA GINKGOPSIDA

Ginkgo biloba

CLASA PINOPSIDA  A-Cordaites;

B-Cordaianthus

13

ORDINUL PINALES. FAM. CUPRESSACEAE arbori

şi arbuşti r ăşinoşi

Cupressus sempervirens

cu frunze persistente, solziforme şi opuse sau aciculare şi verticilate; conuri mascule mici, cu câteva microsporofile în formă de scut peltat, ce susţin câte 2-6 saci polenici; conuri femele formate din câteva macrosporofile solziforme (plane, recurbate sau sub formă de scut), cu câte 120 ovule; seminţe de regulă aripate.

Chamaecyparis lawsoniana

14

Thuja occidentalis

Thuja orientalis

15

Juniperus communis

Juniperus virginiana

16

Familia PINACEAE arbori

r ăşinoşi, monoici, cu ramificare monopodial ă, cu microblaste (ramuri scurte) şi macroblaste (ramuri lungi); frunze persistente, aciculare, dispuse spiralat sau în fascicule; conurile mascule grupate spre vârful ramurilor, sunt mici, formate din numeroase microsporofile solziforme, dispuse spiralat pe un ax comun şi purtând pe fa ţa inferioar ă câte 2 saci polenici; de regula, gr ăuncioarele de polen sunt prev ăzute cu câte doi saci aeriferi; conurile femele sunt mai mari, solitare, formate din numeroase macrosporofile constituite din câte doi solzi concrescu ţi spre bază: unul inferior, steril (bracteiform) şi unul superior fertil, pe fa ţa căruia se află câte două ovule anatrope; seminţele sunt înso ţite, de regulă, de o aripioar ă ce rezultă  din stratul superficial al macrosporofilei . Subfamilii: ABIETOIDEAE  si PINOIDEAE 

Subfamilia ABIETOIDEAE frunze solitare, dispuse spiralat sau pectinat pe macroblaste; microblastele lipsesc.  Abies alba

17

 Abies alba

 Abies concolor 

18

Pseudotsuga menziesii 

Tsuga canadensis

19

Picea abies

Picea pungens

20

Subfamilia PINOIDEAE frunzele grupate câte 2-40 pe microblaste; macroblastele sunt prev ăzute cu frunze solitare, spiralate Pinus sylvestris

Pinus nigra

21

Pinus mugo

Pinus cembra

22

Larix decidua

Cedrus deodara

23

Familia TAXODIACEAE arbori

(adeseori gigantici) cu ramificare monopodială  sau simpodială, frunze aciculare sau solziforme, spiralate spre deosebire de Pinaceae, solzii fertili ai conurilor femele, concrescuţi complet cu cei sterili, susţin 2-12 ovule; solzii conurilor mascule susţin 2-8 saci polenici; gr ăuncioarele de polen nu au saci aeriferi.

Sequoiadendron giganteum

24

Taxodium distichum

25

ORDINUL TAXALES, FAM. TAXACEAE

Taxus baccata

arbuşti

(arbori) dioici, cu ramificare simpodială, f ăr ă canale rezinifere; frunze aciculare, alterne; mascule conice, cu flori microsporofile în form ă  de scut peltat, cu câte 2-8 saci polenici; floarea femelă  redusă  doar la un ovul ortotrop situat în vârful unui peduncul foarte scurt (macrosporofila); sămânţa este învelit ă  de o cupă cărnoasă, roşie, vâscoasă, numită aril , ce se formeaz ă  prin proliferarea ţesutului de la baza ovulului.

CLASA GNETOPSIDA Ephedra distachya

26

Welwitschia mirabilis

Gnetum latifolium

27