Regnul Plantae – Plante cu flori (Angiosperme și Gimnosperme)

Studiul structurii și funcțiilor organelor vegetative și reproducătoare la plantele superioare.

Gimnospermele – plante cu semințe golașe

Gimnospermele sunt primele plante cu semințe. Numele lor înseamnă „sămânță golașă”: semințele NU sunt închise în fruct, ci stau descoperite pe solzii conurilor — gimnospermele nu formează fructe adevărate. Florile lor sunt simple, sub formă de conuri: conuri bărbătești mici, care produc polen, și conuri femeiești, care după fecundație se lemnifică și poartă semințele.

Cele mai cunoscute gimnosperme sunt coniferele: bradul, molidul, pinul, zada (singurul nostru conifer care își leapădă frunzele toamna) și ienupărul.

Adaptările coniferelor, cerute frecvent la teste:

• frunze în formă de ace (aciculare), acoperite cu un strat ceros — pierd foarte puțină apă și rezistă la ger și vânt;
• majoritatea sunt veșnic verzi: nu își pierd toate frunzele toamna, ci le schimbă treptat, pe parcursul mai multor ani;
• au canale cu rășină, substanță lipicioasă și parfumată care le apără de insecte și le vindecă rănile.

Datorită acestor adaptări, coniferele formează păduri întinse la munte și în regiunile reci. Lemnul lor, moale și ușor, este folosit în construcții, la mobilă și la fabricarea hârtiei.

Angiospermele – plante cu fructe; monocotiledonate și dicotiledonate

Angiospermele sunt cele mai evoluate și mai numeroase plante de pe Pământ. Numele lor înseamnă „sămânță închisă”: după fecundație, floarea formează un fruct care închide și protejează semințele — marea deosebire față de gimnosperme.

După numărul de cotiledoane (frunzulițele embrionului din sămânță), angiospermele se împart în două clase:

• Monocotiledonate – un singur cotiledon în sămânță. Alte semne de recunoaștere: rădăcini firoase (fasciculate, ca un mănunchi), frunze cu nervuri paralele, flori cu piese de obicei în multipli de 3. Exemple: grâul, porumbul, orezul, ceapa, laleaua, crinul.
• Dicotiledonate – două cotiledoane. Semne: rădăcină pivotantă (un ax principal cu ramificații), frunze cu nervuri ramificate în rețea, flori cu piese în multipli de 4 sau 5. Exemple: fasolea, mazărea, mărul, stejarul, floarea-soarelui, cartoful, trandafirul.

Un truc de verificare rapidă la teste: privește frunza — nervuri paralele înseamnă aproape sigur monocotiledonată, nervuri în rețea înseamnă dicotiledonată. Boabele de fasole, care se despart ușor în două jumătăți (cele două cotiledoane), sunt dovada vizibilă a numelui clasei.

Organele vegetative: rădăcina, tulpina, frunza

Organele vegetative asigură viața de zi cu zi a plantei — hrănirea, transportul și susținerea:

• Rădăcina fixează planta în sol și absoarbe apa cu sărurile minerale prin perișorii absorbanți din vârful ei. Tipuri: pivotantă (morcov, fasole), firoasă (grâu, porumb). La unele plante rădăcina depozitează hrană și devine îngroșată: morcovul, sfecla, ridichea.
• Tulpina susține ramurile, frunzele și florile și este „autostrada” plantei: prin vasele lemnoase urcă seva brută (apă și săruri minerale) de la rădăcină spre frunze, iar prin vasele liberiene coboară seva elaborată (apa cu substanțele organice produse de frunze) către toate organele. Sensul celor două seve este o întrebare clasică: brută = urcă, elaborată = coboară.
• Frunza este „fabrica de hrană”: în celulele ei, cloroplastele cu clorofilă realizează fotosinteza — din apă, săruri minerale și dioxid de carbon, cu ajutorul luminii, se produc substanțe organice și se eliberează oxigen. Prin stomatele de pe frunză (pori microscopici) se fac schimburile de gaze și se elimină vaporii de apă (transpirația). Frunza respiră permanent, zi și noapte, consumând oxigen — fotosinteza, în schimb, are loc doar la lumină.

Floarea, fructul și sămânța

Floarea este organul de înmulțire al angiospermelor. Componentele ei, de la exterior spre interior:

• sepalele (verzi) – protejează floarea în stadiul de boboc; formează caliciul;
• petalele (colorate) – atrag insectele polenizatoare; formează corola;
• staminele – organele bărbătești; în anterele lor se formează polenul;
• pistilul – organul femeiesc; în partea lui umflată de la bază, ovarul, se află ovulele.

De la floare la fruct se trece prin două procese pe care nu ai voie să le confunzi:

• Polenizarea = transportul polenului de la stamine pe pistil; o fac insectele (la florile colorate și parfumate) sau vântul (la flori mici, fără strălucire, ca la grâu și plop);
• Fecundația = unirea celulei bărbătești din polen cu celula-ou din ovul; are loc DUPĂ polenizare.

După fecundație, transformările sunt cu strictețe cerute la evaluare: ovulul devine sămânță, iar ovarul devine fruct. Sămânța conține embrionul (viitoarea plantă în miniatură) și substanțe hrănitoare de rezervă. Fructele pot fi cărnoase (măr, cireașă, roșie) sau uscate (păstaia de fasole, spicul cu boabe de grâu, aluna).

Înmulțirea plantelor cu flori

Plantele cu flori se înmulțesc pe două căi:

1. Înmulțirea prin semințe (sexuată). Sămânța ajunsă în sol germinează (încolțește) dacă are trei condiții: apă, aer și căldură — lumina NU este necesară germinației, capcană frecventă la teste (embrionul folosește rezervele din sămânță, nu fotosinteza). Din embrion se dezvoltă o plăntuță care apoi crește, înflorește și închide ciclul de viață.

Pentru a ajunge departe de planta-mamă, semințele și fructele au adaptări de răspândire: aripioare și puf pentru vânt (arțar, păpădie), cârlige care se agață de blana animalelor (brusture), fructe gustoase ale căror semințe trec nedigerate prin corpul animalelor.

2. Înmulțirea vegetativă (asexuată) — o plantă nouă se formează dintr-un fragment de organ vegetativ, fără semințe:

• prin tulpini subterane: tuberculul de cartof (din „ochiuri” cresc plante noi), bulbul de ceapă și de lalea, rizomii;
• prin stoloni – tulpini târâtoare care prind rădăcini, ca la căpșun;
• prin butași – bucăți de tulpină puse la înrădăcinat (mușcata, vița-de-vie);
• prin altoire – la pomii fructiferi, o rămurică dintr-un soi valoros este lipită pe o plantă cu rădăcini rezistente.

Avantajul înmulțirii vegetative: este rapidă, iar urmașii sunt identici cu planta-mamă — de aceea o folosesc grădinarii și pomicultorii.

Rolul plantelor cu flori în natură și pentru om

Plantele cu flori domină uscatul și susțin, direct sau indirect, aproape toată viața terestră:

• prin fotosinteză produc oxigenul pe care îl respirăm și substanțele organice care stau la baza tuturor lanțurilor trofice de pe uscat;
• absorb dioxidul de carbon, contribuind la limitarea încălzirii climei;
• rădăcinile lor fixează solul, împiedicând alunecările de teren și eroziunea; pădurile rețin apa din precipitații;
• oferă hrană și adăpost animalelor — de la nectar pentru albine până la scorburile stejarilor bătrâni.

Pentru om, plantele cu flori înseamnă:

• hrană: cereale (grâu, porumb, orez — baza alimentației omenirii), legume, fructe, plante din care se obțin ulei și zahăr;
• materii prime: lemn pentru construcții și mobilă, bumbac și in pentru țesături;
• medicamente și ceaiuri: mușețel, tei, mentă și multe altele;
• frumusețe și aer curat în parcuri și grădini.

De aceea protejarea plantelor este esențială: fără polenizatori (albine, fluturi) multe angiosperme nu ar mai forma fructe și semințe, iar despăduririle lasă solul pradă eroziunii. Ocrotirea pădurilor și a insectelor polenizatoare înseamnă, de fapt, ocrotirea propriei noastre hrane.

Test — 6 întrebări ca la examen