Tema 7: Les plantes

Dossier tema 7 Plantes

1 Introducció:

Les plantes són el grup d’organismes més abundants del planeta, els que produeixen matèria orgànica a partir de matèria inorgànica i, per tant, els que permeten l’existència dels animals i dels fongs, que són organismes que necessitem matèria orgànica per poder alimentar-nos.
Dintre de les plantes podem diferenciar dos grups: les plantes inferiors o plantes sense flors, que són les molses i les falgueres, i les plantes amb flors, que son les gimnospermes, com per exemple els pins, que tenen unes flors molt poc vistoses, i les angiospermes, com per exemple els ametllers, que són les que tenen flors molt vistoses.
Les plantes van ser els primers organismes que van aconseguir viure fora de l’aigua. Abans d’elles, fa uns 400 milions d’anys, només havia vida a l’aigua.
Evidentment, aquestes plantes que van sortir de l’aigua eren molt primitives (com les nostres molses) i fins que no van arribar les falgueres, que presenten vasos conductors interns, no poden parlar de plantes superiors que poden arribar a tenir metres d’alçada.
Les falgueres van arribar a constituir grans boscos, els restes dels quals van originar els actuals jaciments d’hulla, i van aportar les fulles que van servir d’aliment als grans dinosauris herbívors. A les selves de centroamèrica i de sudamèrica encara es poden observar falgueres de més de 15 metres d’alçada. Resulta molt interessant conèixer com són i com es reprodueixen uns organismes que han sobreviscut tant de temps, aproximadament unes 200 vegades més que nosaltres els homínids.

2 El Regne de les plantes o Regne dels Metàfits

Aquest regne compren les plantes que són els organismes eucariotes, pluricel·lulars, tisulars (és a dir amb cèl·lules especialitzades que formen teixits) i amb nutrició autòtrofa fotosintètica. Les plantes es diferencien de les algues en què presenten un teixit epidèrmic impermeable i transparent, la qual cosa els ha permès poder viure fora de l’aigua sense perill de dessecació.
El Regne Plantes, que també es coneix amb el nom de Regne Vegetal, compren les molses, falgueres, gimnospermes i angiospermes. Aquests quatre grups es diferencien en funció de si tenen o no teixits conductors, flors (òrgans que generen pol·len), llavors i fruits.

Ací tens algunes definicions importants:

Teixit conductor. Teixit format per unes cèl·lules especials que formen uns conductes (vasos) pels quals circulen líquids (sava). En les fulles aquests vasos es reconeixen fàcilment perquè constitueixen l’anomenada nervació de la fulla. La presència de teixit conductor perment diferenciar tres parts en les plantes que són: arrel, tija i fulles.

  • Flor. Òrgan reproductor de les plantes superiors. En ella es formen el grans de pol·len
  • Pol·len. Estructura resistent a la dessecació que conté cèl·lules reproductores masculines i, per tant, que permet la dispersió d’aquestes cèl·lules d’una flor a un altre sense aigua, és a dir a través de l’aire.
  • Llavor. Estructura resistent a la dessecació que conté l’embrió de la futura planta i, per tant, que permet la seva supervivència fins que hagi suficient humitat en el sòl per germinar i créixer.
    Fruit. Estructura que protegeix a la llavor. Pot ser carnosa i alimentària per a propiciar ser ingerit pels animals i que aquests, mitjançant les seves defecacions dispersin les llavors.

3 Les molses

Són organismes fotosintètics amb teixit epidèrmic impermeable i algunes cèl·lules conductores però sense arribar a formar un autèntic teixit conductor.
Gràcies a posseir una epidermis impermeable que evita la seva dessecació van ser els primers organismes fotosintètics que colonitzaren els continents. Com manquen de teixit conductor l’aigua ha d’ascendir de cèl·lula a cèl·lula. Aquest ineficaç mecanisme fa que no sobrepassin uns pocs centímetres d’altura. Presenten estructures semblants a arrels, tiges i fulles però en realitat son falses arrels, falses tiges i falses fulles atès que internament no presenten vasos conductors de saba.
Van aparèixer per evolució a partir d’alguna espècie d’algues que vivia en la zona de vaivé de les ones. La majoria viuen en zones molt humides, com sòls de boscos. Unes altres són aquàtiques. Algunes espècies són capaços de viure en zones molt seques, aguantar secs diversos anys i passar a la vida activa quan torna a ploure. Això els permet viure en llocs inhòspits com sobre roques, murs, teulades, etc. Tenen prou amb què, de tant en tant, plogui per a poder-se reproduir.
Presenten reproducció asexual per fragmentació i reproducció sexual amb alternança de generacions. Aquesta consisteix en què la molsa presenta dues formes, una amb forma de filament amb moltes falses fulles de color verd i que és molt abundant, i una altre amb forma de filament llis de color marrò i poc abundant. Les formes de color verd generen gàmetes masculins i gàmetes femenins i per això s’anomenen gametòfits.
Si hi ha aigua els gàmetes masculins van nedant i fecunden als femenins i així es generen una cèl·lula zigot que comença a multiplicar-se i genera una forma de color marró. Aquesta quan és adulta produeix espores sexuals (espores amb la meitat d’informació genètica) i per això aquesta forma s’anomena esporòfit. Posteriorment aquestes espores cauen al terra, germinen i cada una d’elles dóna lloc a una forma de color verd. Les cèl·lules de la forma verda tenen la meitat de cromosomes que les cèl·lules de la forma marró i per això es diu que en la reproducció sexual de les molses s’alternen dues formes, tenint una el doble de cromosomes que l’altre.

4 Les Falgueres

Són organismes fotosintètics amb teixit epidèrmic impermeable i amb teixit conductor i que, com les molses, precisen aigua per a reproduir-se, ja que els gàmetes masculins han de desplaçar-se nedant fins els gàmetes femenins. Això es deu al fet que, com succeeix en les molses, no tenen flors i, per tant, no poden produir pol·len (estructures que tanquen els gàmetes masculins i que permeten el seu transport per l’aire).
Gràcies a posseir teixit conductor poden distribuir eficaçment per tota la planta l’aigua que absorbeixen del sòl. A causa d’això poden arribar a altures de 1 o 2 metres en països temperats i fins 16 metres en les selves tropicals. Com posseeixen teixit conductor presenten autèntiques arrels, autèntiques tiges i autèntiques fulles. Igual que les molses van aparèixer per evolució a partir d’alguna espècie d’alga verda.
Com les molses presenten reproducció asexual, a partir del rizoma que para de créixer, i reproducció sexual amb alternança de generacions. A diferència de les molses, la forma més gran i més abundant és la que produeix les espores sexuals, és a dir l’esporofit (que en el nostre país tenen una mida d’entre 25cm a 2 m d’alçada) i la forma petita i poc abundant és la que forma els gàmetes, és a dir els gametòfits (tenen una mida d’uns 5 o 6 mil·límetres).
L’esporòfit posseeix unes fulles molt grans denominades frondes, que surten d’una tija subterrania horitzontal denominat rizoma, de la qual sorgeixen nombroses arrels. Els frondes generalment estan molt dividits i quan són joves estan enrotllades sobre si mateixos en forma de bastó. En el seu inrevés es troben uns punts groguencs, els sorus, dintre dels quals estan els esporangis que són els llocs on es formen les espores sexuals (es diuen així porque són espores que només tenen la meitat d’informació genètica que les seves cèl·lules mares). A partir de cada una d’elles es pot format un gametòfit que és una làmina molt petita (1cm2) denominada protal·lus.
En la seva cara inferior, la que està en contacte amb l’aigua, apareixen unes protuberàncies amb gàmetes masculins dintre i unes altres protuberàncies més grans amb un un sol gàmete femení dintre. Si hi ha prou aigua al terra, els gàmetes masculins van nedant i fecunden als femenins i així es generen una cèl·lula zigot que comença a multiplicarse i genera una forma que acabarà un nou esporòfit.

5 Espermafites: Gimnospermes i Angiospermes

Ens trobem ara en el grup de plantes més evolucionades. Igual que les falgueres presenten teixit conductor i altres tipus de teixits. A causa d’això, en el seu cos, es pot distingir tres òrgans que són: l’arrel, la tija i les fulles. Presentar aquests tres òrgans s’anomena tenir estructura cormofítica. A més presenten flors per a reproduir-se. En això es diferencien de molses i falgueres.

6 Gimnospermes

El primer gran grup dins de les espermatofites són les Gimnospermes. Són plantes amb flors però que no tenen fruits, per la qual cosa les seves llavors no estan tancades en fruits sinó descobertes.
Totes són llenyoses, arbustives o arbòries:
Característiques: fulla perenne (aciculars o escames); llavors lliures; flors agrupades en inflorescències (cons) unisexuals (masculines i femenines, pinyes). Internament tenen conductes de resina. Produeixen una gran quantitat de pol·len i la seva pol·linització i dispersió de les llavors (pinyons) es fa pel vent.
Ecologia: boscos extensos en zones més o menys extremes (fred i calor).
Exemples: pins, avets, xiprers, sequoies i cedres, entre d’altres.
La fusta sol ser molt utilitzada en la construcció (petites edificacions, vaixells…), mobles i per cremar. En alguna espècie, com el pi pinyoner, les llavors (pinyons) són comestibles una vegada trencada la coberta protectores que tenen.
El grup més abundant de les Gimnospermes és el de les Coníferes o plantes amb cons, estructures que vulgarment són conegudes amb el nom de pinyes. Les coníferes són arbres (hi ha un tronc principal i després branques) o arbustos (no hi ha un sol tronc principal).

6.1 Un exemple: El pi

Les més abundant en el nostre país són els pins. Si s’observa una pinya madura és pot comprovar que les seves llavors, els pinyons, no estan dintre de la pinya sinó en contacte amb l’exterior. Altres coníferes són el xiprer, l’avet i el cedre.

  1. Tenen fulles en forma d’agulla (aciculars) i amb una gruixuda pel·lícula superficial impermeable que ajuda a evitar la pèrdua d’aigua. La forma acicular dificulta més la dessecació que la forma plana. És doncs una adaptació a climes secs (tant càlids com freds). A més, facilita el lliscament de la neu i dificulta la congelació de la fulla, per la qual cosa els pins d’alta muntanya no necessiten perdre la fulla durant l’hivern (fulles perennes) i poden aprofitar la llum tot l’any.
  2. Secreten resina per a impedir l’atac dels insectes devoradors de fusta.
  3. Presenten dos tipus de flors: les flors femenines i les flors masculines. Es tracta de flors petites i d’estructura molt simple ja que manquen de pètals.

La flor femenina està reduïda a una sola escata que en la seva cara interna origina dos òvuls. Aquestes petites flors o escates es troben agrupades format un conjunt denominat inflorescència femenina, que és una petita pinya carnosa i verda, d’aproximadament un centímetre de longitud que es troba a l’extrem de les branques superiors
La flor masculina té forma lobulada i està formada per nombroses escates de color groc anomenats estams en forma d’esquama que produeixen una gran quantitat de grans de pol·len. Les flors masculines es troben agrupades formant un conjunt denominat inflorescència masculina, que presenta forma d’espiga, que es troba situada en l’extrem de les branques inferiors.

7 Angiospermes

Les angiospermes són les plantes amb flors i fruits, és a dir són les plantes més complexes que existeixen. Gràcies a això són les que tenen més possibilitats de sobreviure. Actualment ja constitueixen les 2/3 parts de totes les espècies de plantes que existeixen. Les seves avantatges sobre les Gimnospermes són:

  • Generalment la pol·linització és realitza a través dels insectes que van de flor en flor i això és un sistema més eficaç que la pol·linització pel vent.
  • La fecundació és molt més ràpida i la formació de les llavors també, no precisa d’un parell d’anys com passa amb els pins
  • La dispersió de les llavors és més eficaç perquè estan dintre de fruits. Hi ha fruits que propicien ser menjats i després les llavors surten amb les dejeccions, lluny de l’ombra dels seus progenitors que dificultaria el seu creixement. Altres fruits, com el coco, suren a l’aigua i poden travessar mars, altres fruits presenten ganxos que s’enreden al pel o a les plomes dels animals, etc.
  • La germinació de les llavors és també molt més ràpida. Per exemple, hi ha plantes d’alta muntanya que neixen es reprodueixen i moren deixant llavors per l’any següent, en només les poques setmanes en les que no hi ha neu.

Tot això fa de les angiospermes el grup més interessant de totes les plantes.

7.1 Les flors i els fruits de les Angiospermes

Les flors estan formades per una sèrie de fulles modificades i en elles es pot distingir les següents parts:

  1. Peduncle floral. És la zona que uneix la flor a la tija. El peduncle floral acaba en el receptacle floral que és un eixamplament d’on sorgeixen les altres peces de la flor.
  2. Calze. És el conjunt d’unes petites fulles verdes, anomenades sèpals, que hi ha a la base de la flor.
  3. Corol·la. És el conjunt d’unes fulles que generalment presenten colors molt vistosos o són blanques, anomenades pètals. Els de color viu són fàcilment detectables pels insectes diürns i els blancs pels insectes nocturns. A més, moltes vegades desprenen olors per a facilitar la seva detecció i en la seva base segreguen una substància ensucrada anomenada nèctar que, com el mateix pol·len, serveix d’aliment a molts insectes. Això indueix les visites dels insectes i amb això la transmissió de pol·len entre una flor i altra, és a dir la pol·linització per insectes.
  4. Androceu. És la part masculina de la flor. Està format per un conjunt de filaments anomenats estams. En cada estam es pot distingir un filament i dos eixamplaments finals denominats teques. A l’interior de les teques estan els sacs pol·línics en els quals es produeixen els grans de pol·len.
  5. Gineceu. És la part femenina de la flor. Està formada per una o més estructures en forma de botella de coll allargat denominades pistils. Cada pistil està formada per una o per diverses fulles modificades que reben el nom de carpels. En un pistil es pot distingir tres part: la base eixamplada o ovari, el coll o estil i la boca o estigma que posseeix una sèrie de pèls que ajuden a la fixació dels grans de pol·len quan cauen sobre ells. A l’interior de l’ovari hi ha una o més formacions anomenades òvuls a l’interior dels quals es troben els gàmetes femenins o oosferes.

7.2 El cicle biològic de les Angiospermes.

El gra de pol·len fixat sobre l’estigma genera un llarg tub anomenat tub pol·línic que recorre l’estil fins un òvul. Per ell descendeix el gàmeta masculí que s’uneix amb la oosfera (fecundació) i es forma una cèl·lula anomenada zigot. Aquesta, per multiplicació, genera un embrió que, juntament amb la resta també transformada de l’òvul, constitueix la llavor.
Mentre es forma la llavor, les parets de l’ovari s’engrosseixen i es transformen en les diferents capes del fruit. Si són tendres es denominen fruits carnosos. Per exemple la poma, el préssec, el raïm, la taronja o el meló. Si són de parets no carnoses es denominen fruits secs. Per exemple el gira-sol, el blat, la gla, el pèsol i la mongeta.

7.3 Tipus d’Angiospermes

Es distingeixen dos tipus que són: les Monocotiledònies, que són les que presenten llavors amb un cotilèdon, i les Dicotiledònies, que són les que presenten llavors amb dos cotilèdons. Evolutivament les Monocotiledònies són les més recents però ja tenen el triple d’espècies que les Dicotiledònies. Les seves característiques diferencials són:
Monocotiledònies
Dicotiledònies
Els embrions presenten un sol cotilèdon
Els embrions presenten dos cotilèdons
Arrels fasciculades, és a dir totes neixen del mateix lloc i formen un feix
Arrels axonomorfes, és a dir hi ha una arrel principal de la qual broten arrels secundàries
Les fulles són laminars, llargues, estretes, sense pecíol i els nervis generalment són paral·lels
Les fulles són laminars i presenten una gran varietat de formes i els nervis no són paral·lels entre sí.
Presenten o 3 o 6 pètals
Presenten o 4 o 5 pètals
Exemples: tulipa, bannaner i blat
Exemples: perera, ametller i roure

7.4 Estructura de les angiospermes

La major part de les angiospermes comparteixen la següent estructura: arrel, tija, fulles i flors. A continuació descrivim cada part.
Arrel. És l’òrgan subterrani que fixa la planta al sòl i que absorbeix l’aigua i les sals minerals a través dels seus pèls absorbents, l’anomenada saba bruta.
Les arrels es classifiquen:
Segons el lloc: subterrànies, aquàtiques, aèries, adventícies.
Segons la forma : axonomorfa, napiforme, fasciculades, aèries

• Tija. És l’òrgan que sosté les fulles, que els aporta la saba bruta procedent del sòl i que distribueix la matèria orgànica fabricada per elles, l’anomenada saba elaborada, per tota la planta.
Les tiges es classifiquen segons el lloc :
Aèries : canya, estípit, tronc, rèptils, suculentes, enfiladissa.
Subterrànies : Bulb, tubercles, rizoma.
Aquàtiques: nenúfar.
• Fulla. És una estructura laminar de color verd a causa de la presència de clorofil·la en els cloroplasts de les seves cèl·lules. Presenta tres parts: el limbe o part laminar amb nervacions, el pecíol que és la part que uneix el limbe a la tija, i la beina, que és la zona més ample del pecíol que abraça la tija. La part superior del limbe es denomina anvers i la inferior revers.
La fulla és l’òrgan encarregat de realitzar la fotosíntesi, és a dir de sintetitzar matèria orgànica a partir de l’aigua i les sals minerals absorbides per l’arrel i del diòxid de carboni absorbit a través d’uns porus del limbe anomenats estomes. A través d’ells surt l’oxigen produït durant la fotosíntesi.

• Flor. És l´òrgan que permet la reproducció sexual d’una planta sense necessitat d’aigua en el medi per poder traslladar-se els gàmetes masculins, ja que aquests es traslladen a través de l’aire dintre dels grans de pol·len. La flor produeix grans de pol·len i òvuls.
• El gra de pol·len conté el gametòfit masculí i ho protegeix de la dessecació, per la qual cosa permet la seva dispersió per l’aire.
• L’òvul conté el gametòfit femení i ho manté humit dintre de la flor tot esperant els gàmetes masculins que conté el pol·len.

8 Exercicis

1. Quines diferències existeixen entre les plantes i les algues? I semblances?
2. Quins quatre tipus de fílums conté el regne vegetal? Ordena’ls de més complexos a més simples.
3. Per què diem que els grans boscos són els pulmons de l’atmosfera?
4. Digues una semblança i una diferència entre la fotosíntesi i la respiració en els vegetals.
5. Per què les molses són tan importants en l’àmbit ecològic?
6. Quina és la funció de:
a) Teixit conductor.
b) Llavor
c) Flor
7. Les molses solen ser petites. Explica per què no poden créixer més.
8. Podem trobar molses en el desert? I en un bosc del nord d’Europa? Raona les teves respostes.
9. Dibuixa una falguera e indica les seves parts.
10. Quines diferencies i semblances hi ha entre les falgueres i les molses.
11. Quina és la diferència entre un arbre i un arbust? Proposa un exemple de cada.
12. Què tenen en comú els vegetals següents: cedre, xiprer, efedre i ginebró? En què es diferencien? Busca informació.
a) Defineix els següents conceptes:
Fulla perenne
Inflorescència
Pinya
Cormofítica
13. Per què els pins presenten fulles aciculars?
14. Quines altres coníferes coneixes?
15. Quina característica tenen les plantes superiors que permet que es reprodueixin amb independència de l’aigua?
16. Quina pot ser la finalitat dels fruits carnosos? I les cobertes dures d’alguns fruits com les avellanes?
17. Cerca 5 angiospermes que siguen arbustives i 5 que siguen arbre.
18. Quin avantatge evolutiu representa les flors?
19. Dels fruits següents, quins són carnosos i quins són secs? Gla, avellana, pera, ametlla, pruna, albercoc i préssec.
20. Quines són les funcions de:
a) La tiga
b) L’arrel
c) La fulla
21. Defineix els següents conceptes de les fulles:
a) Estoma
b) Limbe
22. Cerca un parell d’exemples de cadascuna dels tipus de tiges.
23. Cerca el nom que correspon a cada nombre del dibuix de la flor de l’esquerra i explica la seua funció.
24. Coneixes algun bulb que es pugui menjar? Quina finalitat tenen els bulbs?
25. Descriu cinc vegetals que tinguin les llavors comestibles.
26. Completa el següent mapa conceptual.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *