رده بندی فصل پنجم گیاهان PDF
Document Details
Uploaded by HumorousColumbus
Shahid Rajaee Teacher Training University
Tags
Summary
This document discusses plant classification, focusing on the diversity of plant habitats and evolutionary relationships. It covers key characteristics of plant groups and describes the evolutionary process. The document details plant classification from different perspectives.
Full Transcript
گیااهن تنوع زیستگاه گیاهان از زمان استقرار در خشکی بازگشت برخی گونه های گیاهی در جریان تکامل مجددا به زیستگا...
گیااهن تنوع زیستگاه گیاهان از زمان استقرار در خشکی بازگشت برخی گونه های گیاهی در جریان تکامل مجددا به زیستگاه های آبی جهت تفکیک گیاهان آبزی از جلبک ها (آغازیان فتوسنتز کننده) :گیاهان خشکی زی و آبزی همه با عنوان گیاهان خشکی زی امبر یوفایت :Embriophytesگیاهان خشکی زی بعلت داشتن جنین های پرسلولی به این عنوان خوانده می شوند مشاهده بسیاری از خصوصیات کلیدی گیاهان خشکی زی در انواعی از آغازیان و خصوصاً جلبک ها ازجمله: چند سلولی ،یوکاریوت و اتوتروف های فتوسنتز کننده اند مانند جلبک های قهوه ای ،قرمز و برخی جلبک های سبز دارای دیواره های سلولزی همانند جلبک های سبز ،تاژکداران چرخان و جلبک های قهوه ای دارای کلروپالست های حاوی کلروفیل های aو bعالوه بر گیاهان در جلبک های سبز ،اوگلنیدها و تعداد کمی از تاژکداران چرخان براساس شواهد مختلف مولکولی و آناتومی :جلبک های سبز شاخه ی کاروفیت ها ،نزدیکترین خویشاوندان گیاهان خشکی زی شباهت بین گیاهان و جلبک های سبز کاروفیت ،اشتقاق گیاهان از جلبک ها را پیشنهاد می کند. گیااهن ویژگی های مشترک گیاهان و کاروفیت ها شباهت کمپلکس آنزیم های سنتز کننده ی سلولز دیواره ای :در گیاهان و کاروفیت ها به صورت حلقوی در غشای سلولی اما در سایر جلبک ها آرایش خطی شباهت آنزیم های پراکسی زوم :پراکسی زوم حاوی آنزیم هایی جهت به حداقل رساندن تلفات محصوالت آلی بر اثر تنفس نوری شباهت ساختار گامتوفیت نر تاژکدار :ساختار گامتوفیت نر گونه های گیاهی دارای آنتروزوئید تاژکدار دارای شباهت نزدیک به آنتروزوئید کاروفیت ها شباهت در شکل گیری فراگموپالست (مجموعه ای از میکروتوبول هایی است که در امتداد محور میانی سلول در حال تقسیم تشکیل می شود) شواهد ژنتیکی تایید کننده این چهار سری ویژگی های مورفولوژیک و بیوشیمیایی گیااهن صفات ویژه ی گیاهان ویژگی های گیاهان در جهت سازگاری با خشکی ،که در اجداد جلبکی آنها دیده نمی شود عبارتند از: تناوب نسل با تشکیل جنین های پرسلولی تولید هاگ هایی با دیواره مقاوم از جنس اسپوروپولین گامتانژیوم های پرسلولی وجود مریستم های انتهایی وجود کوتیکول در بسیاری از گونه های خشکی زی از آنجا که بررسی تفصیلی ویژگی های همه ی طبقه های گیاهی و نحوه ی اشتقاق هر یک از آنها از اهداف این کتاب نمی باشد؛ بنابر این در اینجا تنها به ذکرر شاخه های گیاهان و بدون پرداختن به جزئیات دقیق و مثال های هر یک از آنها می پردازیم و برای مطالعه ی تفصیلی به همراه مثال ها و تصاویر طبقره هرای مختلف مراجعه به کتب سیستماتیک گیاهی پیشنهاد می شود. گروه های کلی گیاهان رده بندی گیاهان خشکی زی امبریوفایت ها طبقه بندی در درجه ی اول بر اساس وجود و یا نبود بافت های آوندی: گیاهان بدون آوند با عنوان خزگیان یا بریوفایت ( Bryophytesاز واژه یونانی Bryonبه معنای خزه و phytonبه معنای گیاه ) گیاهان آوندی یا تراکئوفایت: طبقه بندی گیاهان آوندی نیز بر اساس تشکیل چوب ثانویه ،تشکیل دانره و سیستم حفاظت از دانه به شاخه هایی که هر شاخه با تشکیل صفات فروق بره تدریج از شاخه ی اصلی گیاهان آوندی اشتقاق می یابند. فیلوژنی گروه های اصلی گیاهان شکل فیلوژنی گروه های اصلی گیاهان را نشان می دهد. تبارزایی بیان شده تنها روی روابط خویشاوندی بین دودمان های گیاهان موجود یعنی آنهایی که عالوه بر اعضای منقرض شده دارای اعضای زنده نیز هسرتند تمرکز کرده است. بحث درباره ی روابط خویشاوندی بین بریوفیت ها (جگرواش ها ،شاخ واش ها و خرزه هرا ،برا همدیگر) و نیز با گیاهان آوندی ادامه دارد. بریوفیت ها چه مونوفیلتیک باشند چره نباشرند، دارای صفات اشتقاقی مشترکی مثل رویان هرای چند یاخته ای و مریستم های انتهایی اند اما فاقد بسیاری از صفات نوظهور گیاهان آوندی ماننرد ریشه ها و برگ های حقیقی هستند. فیلوژنی گروه های اصلی گیاهان گیاهان آوندی یک کالد تشکیل می دهند که حدود ٪ ۹۳از همه گونه های گیاهی را در بر می گیرد.می توان گیاهان آوندی را به کالدهای کوچک تر تقسیم کرد. دو کالد کوچکتر : لیکوفیت ها (پنجه گرگیان و خویشاوندان آنها) مونیلوفیت ها (سرخس ها و خویشاوندان آنها) هر دو فاقد دانه و به صورت غیر رسممی گیاهمان آوندی بدون دانه می نامند. گیاهان آوندی بدون دانه پارافیلتیک هستند نه مونوفیلتیک گاهی اوقات گروه هایی مانند این گیاهان آوندی بدون دانه تحت عنوان یک گرید ( )Gradeتعریف میشوند ،یعنی مجموعه ای از جانداران که در سطحی از سازمان یابی یا سازگاری زیستی وجه اشتراک دارند. فیلوژنی گروه های اصلی گیاهان سومین کالد از گیاهان آوندی شامل :گیاهان دانه دار یعنی بخش اعظم گونه های گیاهی زنده است. تقسیم گیاهان دانه دار بر مبنای وجود یا عدم وجود محفظه هایی جهت بلوغ دانه به دو گروه: -1بازدانگرران Gymnosperms :از واژه یونررانی Gymnosبه معنای برهنه و Spermبه معنای دانه، تحت عنوان گیاهان دارای دانه هرای برهنره» رده بندی می شوند زیرا دانه آنها در محفظه های بسرته قرار ندارد. ررانی رردانگان Angiosperms :از واژه یونر -2نهانر Angionبه معنای محفظه ،کالد بسیار بزرگی هسرتند که شامل تمامی گیاهان گلدار می شوند. دانه ی نهاندانگان در محفظه هایی به نام تخمدان که درون گل ها به وجود آمده و به میوه تبدیل می شوند ،نمو می یابد. تقریباً ۹۰گیاهان زنده امروزی نهان دانه هستند. جگرواش ها ()Hepatophyta گروهی از گیاهان بدون آوند نام "جگرواش" به دلیل شکل ظاهری برخی از گونههای آنها که شبیه به لوبهای کبد است ،به آنها داده شده است.اشاره به شکل جگر مانند گامتوفیرت هرای مارکانسیا (واژه التین hepaticusبه معنای جگر) قرون وسطی :بعلت شکل ظاهری تصور بر استفاده جهت درمان بیماری های کبد مارکانسیا شکل پهن شده گامتوفیت ها «تال مانند» گامتانژیوم روی گامتوفورها باال آمده و ظاهری مانند درختان مینیاتور اسپوروفیت هادارای تار (ساقه) کوتاه و کپسول تخم مرغی یا گرد نیاز به ذره بین برای مشاهده به دلیل دارا بودن گامتوفیت های ساقه مانند با ضمائم برگ مانند متعدد ،برخی جگرواش ها «پربرگ» نامیده می شوند. جگرواش های پربرگ از گونه های تال دار فراوان تر هستند مارکانسیا پلی مورفا (جگرواش) Marchantia polymorpha آنتوسروفیتا /شاخ واش ها Anthocerophyta/Hornworts شاخ واش (از واژه یونانی kerasبه معنای شاخ) اشاره به شکل باریک و نوک تیز اسپوروفیت دارد. اسپوروفیت شاخ واش ها :فاقد تار ( )setaبوده و تنها از یک هاگدان تشکیل شده (بر خالف جگرواش ها یا خزه ها ) رشد هاگدان در جهت محور طولی خود باز شدن هاگدان با ایجاد یک شکاف طولی که از نوک آن آغاز می شود و هاگ های بالغ را رها می کند. رشد گامتوفیت ها (معموالً ۱تا ۲سانتی متر قطر ) بیشتر به شکل افقی و اغلب اسپوروفیت های متعددی (رشد برخی تا ارتفاع ۵سانتی متر) به آنها متصل هستند. یک گونه علف شاخی اغلب جزء نخستین گونه های استقرار یافته در مناطق با خاک مرطوب هستند. برقراری ارتباط هم زیستی با سیانوباکتری های تثبیت کننده ی نیتروژن امکان استقرار در مناطق با خماک مرطوب را فراهم کرده خزه ها Bryophyta گامتوفیت ها: ساختارهایی که فرشی از خزه راروی سنگ ها و تنه درختان یا خاک تشکیل داده اند پهنک برگ های آنها معموالً دارای تنها یک سلول ضخامت برگ های پیچیده تر با لبه های پوشیده از کوتیکول در خزه معمولی (پلی تریکوم) و خویشاوندان نزدیک آنها یافت می شود. ارتفاع :کمتر از یک میلیمتر تا بیش از 2متر اما در بیشتر گونه ها کمتر از 1۵سانتی متر اسپوروفیت ها: معموالً دراز شده و قابل مشاهده با چشم غیر مسلح اندازه آنها تا حدود 2۰سانتی متر در جوانی سبز بوده و فتوسنتز می کنند. هنگام رها کردن هاگ ها ،به رنگ قهوه ای کمرنگ یا قهوه ای مایل به قرمز در می آیند. تراکئوفایت ها لیکوفیت ها (پنجه گرگیان) گروهی از گیاهان آوندی هستند که قدمتی بسیار طوالنی دارند.این گیاهان در گذشته تنوع بسیار بیشتری داشتهاند و بخش عمدهای از پوشش گیاهی زمین را تشکیل میدادند.امروزه ،لیکوفیتها به عنوان بازماندگانی از دوران گذشته محسوب میشوند و تنوع آنها به شدت کاهش یافته است. از ۴۲۵میلیون سال پیش وجود داشته و اعضاء درخت مانند در دوره کربونیفر جنگل های انبوهی را به وجود آورده اند. امروزه تسلط زیادی ندارند ولی همچنان در شرایط مطلوب و سایه دار پراکندگی جهانی دارند.استثناها :گونه Selaginella dregeiآفریقایی که در زمستان می روید اما توانایی فیزیولوژیکی خاصی برای تولید مثل خود در فصول بارانی دارند. برخالف بریوفیت ها دارای نوآوری های تکاملی بسیاری از جمله: غالب بودن دوره اسپوروفیتی بافت آوندی داشتن برگ های تک رگبرگی تراکئوفایت ها لیکوفیت ها (پنجه گرگیان) پنجه گرگیان لیکوفیت های موجود به دو گروه تقسیم می شوند: خزه های سنبله ای (شامل علف های شهپر) استفاده از کلمه خزه گمراه کننده است :زیرا ربطی به خزه ها ندارند اما در عوض از ابتدایی ترین انشعابات سرخس مانندها هستند. این گیاهان پنجره ای به دنیای اولین گیاهان آوندی کره زمین محسوب می شوند. خزه سنبله ای یا علف خوک انواع پنجه گرگیان: خزه سنبله ای یا علف خوک /سالژینال مولندورفی Selaginella moellendorffii ایزوئت یا علف شهپرایزوئت گونی Isoetes gunnii یک نمونه از سرده های جورهاگ /دیفزیاستروم تریستاکیوم Diphasiastrum tristachyum گیااهن دم اسبیان ()Equisetales مشخصه :ساقه های بندبند و به هم متصل شان در ابتدا به عنوان آرتروفیتا شناخته می شد. گره های بندبند به برگ های تک رگبرگی (ریزبرگ) ،ساقه ها و ساقه های حامل مخروط های علفی منتهی می شوند. دارای سیستم ساقه های زیرزمینی فراوان هستند که تحت شرایط مساعد جمعیت انبوهی از دم اسبیان را به وجود می آورد. ساقه ها از بلورهای نمک سیلیکات پوشیده شده و برای تمیزکاری استفاده می شود. مصرف خوراکی و پزشکی در برخی از مناطق دنیا سرخس های واقعی Leptosporangieate قدمت گروه قدیمی و اصلی سرخس ها :حدود ۳۶۰میلیون سال پیش است و در تشکیل منابع زغال سنگ دنیای امروز نقش داشته اند. بسیاری از گونه های امروزی :منشأ از یک انشعاب بزرگ سرخس هاست ( 1۰۰میلیون سال پیش ) زیستگاه :به صورت جهان گستر از محیط های بیابانی گرفته تا آب های آزاد با وجود کوچکی ،برخی گونه ها مثل سرخس درختی سیاتئا مدوالریس نیوزلندی می تواند تا 2۰متر ارتفاع داشته باشد. سرخس معمولی و گونه آبی سالوینیا :بسیار دراز و باریک New Zealand Cyathea medullaris بسیاری از سرخس ها از نظر باغبانی و کشاورزی حائز اهمیت هستند. سرخس های جارویی Psilotumو مارزبان Ophioglossum جایگاه تکاملی سرخس های جارویی :مورد بحث است اما شواهد مولکولی حاضر نشان می دهد که این سرخس ها اولین پتروفیتا هستند. سرخس های جارویی در مسیر تکامل ریشه و برگ های خود را از دست داده اند. سرخس جارویی و سرخس مارزبان هر دو گامتوفیت دوجنسی و زیرزمینی دارند در سرخس مارزبان از طریق همزیستی با قارچ ها زندگی می کنند. از اسپور (هاگ های) سرخس جارویی به عنوان پودر بدن استفاده می شود. مارزبان Ophioglossum سرخس جارویی گیاهان دانه دار ( )Spermatophyta بازدانگان ()Gymnosperms سیکادها : اغلب به عنوان فسیل زنده پیدایش حدود ۲۸۰میلیون سال پیش براساس اطالعات مولکولی :قدیمی ترین شاخه بازدانگان زنمده هسمتند و بینشی درباره ظهور اولین گیاهان دانه دار ایجاد می کنند. گیاهانی دو پایه دارای جدایی جنسیتی تولید مخروط هایی بلند ،در برخی گونه ها تا یک متر و بیشتر همزمان با دایناسورها ،یکی از مهمترین گونه های دوره مزوزوئیک حدود ۳۰۰گونه زنده محدود به مناطق گرمسیری بسیاری از گونه ها نادر ،تعمدادی مثمل گونمه Encephalartos woodii آفریقای جنوبی در دنیای وحش منقرض شده اند . ژینکگوها ۳۰۰ میلیون سال پیش فراوان و متنوع معرف این شاخه :فقط با یک گونه زنده به نام ژینکگو بیلوبا ()Ginkgo biloba رشد در سایر مناطق دنیا به عنوان درخت خیابانی نمونه های وحشی محدود به مناطق دوردست چین شرقی عصاره برگ های این گیاه دارای مصارف پزشکی برای تقویت حافظه گیاه زینکگو با شکل ویژه برگ ها مخروطهای ماده مخروطیان (کونیفرال) بازدانگان حقیقی یا امروزی شامل راسته های زیادی هستند که چند نمونه محدود از آنها عبارتند از: کاج ها: کاج سانان بزرگترین گروه مخروط داران شامل شناخته شده ترین بازدانگان پراکنش عمدتا در نیم کره شمالی رشد گونه های متفاوتی از آن در مزارع بزرگ آفریقا ،اسرترالیا و آمریکرای مخروطهای نر جنوبی به طور پراکنده و وسیع استفاده از چوب آنها برای کاغذ مقوا ،تخته چندالیه مداد ،و الوار استفاده از دانه آنها به عنوان غذای حیوانات یک گونه کاج ()pinus eldarica کاج آروکاریا شامل سه سرده زنده ،که همگی در قاره ها و جزایر نیمکره جنوبی به جزء آفریقا یافت می شود. آگاتیس ()Agathis آروکاریا ()Araucaria کاج مطبق (آروکاریا) وولمیا ()Wollemia با وجود بیشترین تنوع در کالدونیای جدید ( )New Caldoniaنهایت شکوه و عظمت کاج ها در پازل میمون در پاتاگونیا ( )Patagoniaدیده می شود کمه جنگمل های انبوهی را ایجاد می کنند.با وجود انقراض آنها در دومیلیون سال گذشته کاج Wollemiیکی از خویشاوندان آروکاریا در پارک ملی Wollemiدر نزدیکمی سیدنی استرالیا دوباره دیده شد . Monkey puzzle trees کاج Wollemi کاج پودوکارپوس ( )Podocarpus 1۰۵ گونه تشکیل دهنده سرده پودوکارپوس ،غالباً در نیم کره جنوبی یافت می شوند ،اما برخی در هیمالیا ،ژاپن و مکزیک زندگی می کنند. مخروط ماده به یک یا دو دانه در مخروط پولک دار گوشتی محدود شده است. درختان پودوکارپوس تولید کننده چوب های زرد رنگ ،سبک ،گران قیمت و با کیفیت عالی از این نوع درختان در کشورهای آفریقایی نگهداری و مراقبت می شود کاج پودوکارپوس سروها درختان مورد عالقه باغبانان برخی شرایط خشکی را به طور کامل تحمل می کنند :مثالً کوپرسوس داپرزیانا ( )Cupressus duprezianaیکی از گونه های ساکن بیابان صحراست سروها وابستگان سروکوهی ( )Juniperهستند از مخروط های ماده آنها برای طعم دادن به غذاهای گوشتی استفاده می شود. بزرگترین درختان روی زمین یعنی سکویاها نیز جزو همین گروه قرار دارند مخروط های نر سکویا مخروط های ماده سمت راست یک گونه سرو ()Cupressus arizonica گنتوفایت شواهد متکی بر ( DNAو برخی شواهد ریخت شناسی) نشان دهنده اشتقاق هر سه سرده از یک جد مشرترک گیاهان این شاخه شامل سه سرده: هستند ،بلکه ارتباط آنها با مخروط داران را نیز نشان می دهد. گنتوم ()Gnetum افدرا ()Ephedra ولویچیا ()Welwitschia ولویچیا ()Welwitschia ولویچیا Welwitschia این سرده شامل یک گونه به نام ولویچیا میرابیلیس Welwitschia mirabilisدر بیابان نامیبیا و آنگوال این گیاه دارای یک ریشه عمودی بلند ،یک ساقه کوتاه و دو برگ بلند و پیچ در پیچ تسمه مانند گرده افشانی مخروط های پولک دار و پیچیده توسط حشرات که برای گروه بازدانگان غیر معمول است برخی از گیاهان منحصر به فرد قدمتی حدود ۲۰۰۰سال دارند. افدرا ()Ephedra این سرده شامل حدود ۴۰گونه ساکن مناطق خشک سراسر جهان درختچه های بیابانی معموالً تحت عنوان «چای مقدس» ( )Mormon teaخوانده می شوند تولید ماده ای به نام افدرین مرکب Compound ephedrine کاربرد در پزشکی به عنوان دکونژستانت (تسهیل کننده تنفس در افراد سرما خورده) یک گونه افدراMormon tea: گنتوم ()Gnetum این سرده شامل حدود ۳۵گونه درختان گرمسیری درختچه و درخت است که عمدتاً بومی آفریقا و آسیا هستند. برگ هایشان شبیه به برگهای گیاهان گل دار و دانه هایشان تا حدی شبیه گیاهان خوراکی است. یک گونه گیاه گنتوم و تخمک های بدون پوشش آن نهان دانگان بنیادی ()ANITA نهاندانگان بنیادی زنده در حال حاضر شامل سه تبار کوچک و متشکل از تنها ۱۰۰گونه قدیمی ترین تبار به گونه ای منفرد به نام امبورال تریکوپودا Amborella trichopodaبر می گردد. دو تبار باقی مانده دیگر که بعداً مشتق شدند کالدی از نیلوفرهای آبی "Nymphaea "Rene Gerard نیلوفرهای آبی کالدی متشکل از رازیانه ی ستاره ای Illicium floridanumو خویشاوندان آن Austrobaileyales Amborella trichopoda درختچه کوچک فقط در جزیره کالدونیای جدید واقع در جنوب اقیانوس آرام رازیانه ی ستاره ای تنها گونه باقی مانده از شاخه ای بسیار بنیادی در نهاندانگان Illicium floridanum Amborella فاقد عناصر آوندی هستند که در اغلب نهاندانگان امروزی یافرت مری شرود. عناصر آوندی تشکیل شده از سلول های چوب که به صورت لوله هایی پیوسته قرار گرفته و در انتقال آب کارآمدتر از تراکئیدها هستند. عدم حضور عناصر آوندی ،نشان می دهد که آوندها پس از انشعاب تبار مولرد Amborella Amborella trichopoda تکامل یافته اند. ماگنولیدها Magnoliids شامل حدود ۸۰۰۰گونه شامل هم گونه های درختی و هم گونه های علفی از مشهورترین آنها: ماگنولیاها برگ بو ماگنولیا فلفل سیاه در برخی از ویژگی های ابتدایی با نهاندانگان بنیادی مشترک هستند که عبارتند از: آرایش مارپیچی قطعات گل نسبت به آرایش حلقه ای خویشاوندی نزدیک تری با تک لپه ای ها و دو لپه ای های واقعی دارند فلفل سیاه برگ بو تک لپه ای ها Monocots دولپه های واقعی ()Eudicots بیش از ۱/۴گونه های نهان دانگان بیش از 2/۳گونه های نهاندانگان را به خود اختصاص می دهند. شامل حدود ۷۰٫۰۰۰گونه شامل بیش از گونه 1۷۰٫۰۰۰ معموال درختی و چوبی نیستند. بیشتر درختان نهان دانه در این گروه قرار دارند. گندم ،جو ،ذرت ،برنج ،الله ،نرگس ،پیاز ،زعفران از تک لپه ای ها هستند. انواع حبوبات ،نخود ،لوبیا ،عدس و ماش و بسیاری از میروه هرا ،سریب معموال دارای برگ های با رگبرگ موازی ،گالبی ،آلو ،خربزه ،هندوانه در این گروه قرار دارند. اجزای گل آنها مضربی از سه دارای رگبرگ های منشعب اجزای گل آنها مضربی از 2یا ۵