botanică

2005

BOTANICĂ

Cătălin ĂNASET

Specializarea BIOLOGIE

Forma de învăţământ ID emestrul I- s

Program universitar de conversie profesionalăpentru cadrele didactice din mediul rural

post

Ministerul Educaţiei şi Cercetării

Proiectul pentru Învăţământul Rural

BIOLOGIE

Botanică

Cătălin TĂNASE

2005

© 2005 Ministerul Educaţieiţşi Cercetării

Proiectul pentru Învă ământul Rural

Nici o parte a acestei lucrărinu poate fi reprodusă fărăacordul scris al uiMinisterul Educaţiei şi Cercetării

Cuprins

Proiectul pentru Învăţământul Rural i

CUPRINS

INTRODUCERE IV Unitatea de învăţare 1: NOŢIUNI GENERALE DE BOTANICĂ Cuprins Pagina Introducere 1 Obiective Unitatea 1 1 Informaţii generale despre evaluare 1 1.1. Noţiuni generale de botanică 2 1.1.1. Definiţii, obiective, nomenclatură botanică 2 1.1.2. Noţiuni de sistematică 4 1.1.3. Nomenclatura botanică 6 1.1.4. Clasificarea organismelor în regnuri 8 1.2. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare 8 1.3. Lucrare de verificare 1 8 1.4. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 1 9 1.5. Bibliografie 9 Unitatea de învăţare 2: REGNUL MONERA Cuprins Pagina Introducere 11 Obiective Unitatea 2 11 Informaţii generale despre evaluare 11 2. 1. Regnul Monera 12

2.1.1. Definiţia şi caracterizarea monerelor 12 2. 2. Încrengătura Cyanophyta 13

2.2.1. Definiţia algelor albastre 13 2.2.2. Forma şi structura celulei algelor albastre 13 2.2.3. Funcţiile celulei algelor albastre 15 2.2.4. Clasificarea algelor albastre 17 2.2.5. Ecologia şi răspândirea algelor albastre 19 2.2.6. Vechimea şi filogenia algelor albastre 20

2.3. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare 21 2.4. Lucrare de verificare 2 21 2.5. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 2 22 2.6. Bibliografie 22

Cuprins

ii Proiectul pentru Învăţământul Rural

Unitatea de învăţare 3: REGNUL PROTISTA Cuprins Pagina Introducere 23 Obiective Unitatea 3 23 Informaţii generale despre evaluare 23 3. 1. Regnul Protista 24

3.1.1. Definiţia şi caracterizarea protistelor 24 3.1.2. Morfologia şi evoluţia talului la protiste 24 3.1.3. Înmulţirea şi alternanţa de generaţii la algele protiste 27 3.2. Clasificarea protistelor 31 3.2.1. Încrengătura Cryptophyta 31 3.2.2. Încrengătura Dinophyta 34

3.2.3. Încrengătura Chrysophyta 39 3.2.4. Încrengătura Xanthophyta 43 3.2.5. Încrengătura Bacillariophyta 47 3.2.6. Încrengătura Phaeophyta 55 3.2.7. Încrengătura Rhodophyta 61 3.2.8. Încrengătura Euglenophyta 66 3.2.9. Încrengătura Chlorophyta 69 3.3. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare 79 3.4. Lucrare de verificare 3 84 3.5. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 3 85 3.6. Bibliografie 85 Unitatea de învăţare 4: REGNUL FUNGI

Cuprins Pagina Introducere 87 Obiective Unitatea 4 87 Informaţii generale despre evaluare 87 4.1. Regnul Fungi 88 4.1.1. Definiţia fungilor 88 4.1.2. Organizarea celulei fungilor 88

4.1.3. Morfologia, structura şi evoluţia miceliului 88 4.1.4. Nutriţia fungilor 91 4.1.5. Înmulţirea şi ciclul de viaţă al fungilor 92 4.1.6. Ecologia şi răspândirea fungilor 93 4.1.7. Importanţa fungilor 94 4.1.8. Originea şi evoluţia fungilor 96

4.2. Clasificarea fungilor 97 4.2.1. Încrengătura Myxomycota 98

Cuprins

Proiectul pentru Învăţământul Rural iii

4.2.2. Încrengătura Eumycota 100 4.3. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare 124 4.4. Lucrare de verificare 4 128 4.5. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 4 128 4.6. Bibliografie 129 Unitatea de învăţare 5: REGNUL PLANTAE Cuprins Pagina Introducere 130 Obiective Unitatea 5 130 Informaţii generale despre evaluare 130 5.1. Regnul Plantae 131 5.1.1. Definiţia plantelor 131 5.1.2. Caracterizarea generală a plantelor 131 5.2. Clasificarea plantelor 132 5.2.1. Încrengătura Bryophyta 132 5.2.2. Încrengătura Pteridophyta 141 5.2.3. Încrengătura Pynophyta 154 5.2.4. Încrengătura Magnoliophyta 170 5.3. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare 248 5.4. Lucrare de verificare 5 254 5.5. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 5 255 5.6. Bibliografie 255 Bibliografie minimală recomandată cursanţilor 256

Curs de Botanică

INTRODUCERE

Cursul de BOTANICĂ este proiectat conform principiilor Educaţiei la Distanţă, fiind inclus în disciplinele de specialitate fundamentale care se adresează în principal personalului didactic care urmează cursurile Proiectului pentru Învăţământul Rural precum şi oricărei persoane care desfăşoară activităţi didactice şi administrative într-un sistem organizat de Educaţie la Distanţă. Acest curs este util şi persoanelor care nu desfăşoară activităţi de Educaţie la Distanţă dar sunt interesaţi în dobândirea de cunoştinţe specifice din acest domeniu.

ASPECTE GENERALE

Botanica prin problematica abordată reprezintă un domeniu de cercetare fundamentală şi aplicată care vizează cunoaşterea, răspândirea, conservarea şi utilizarea durabilă a diversităţii vegetale. Conţinutul ştiinţific se bazează pe introducerea şi prezentarea unor informaţii noi referitoare la diversitatea şi clasificarea actuală a organismelor vegetale. Aceste cunoştinţe vor fi corelate în permanenţă cu noţiuni însuşite la alte discipline din pachetul de specialitate, atât discipline fundamentale (Biologie celulară – celula unitatea de bază a lumii vii), cât şi discipline experimental aplicative (Fiziologia plantelor, Ecologie şi protecţia mediului). Caracterul interdisciplinar al acestui modul rezultă şi din integrarea noţiunilor de biodiversitate şi evoluţionism, dar şi de genetică şi microbiologie. Cunoştinţele sunt prezentate într-o formă accesibilă şi într-o succesiune logică (de la simplu la complex, de la cunoscut la necunoscut), indiferent de formarea profesională de bază a cursanţilor. Proiectul pentru învăţământul rural se adresează cadrelor didactice cu diplomă universitară, care predau în mediul rural şi alte discipline decât cele pentru care sunt calificate prin pregătirea de specialitate iniţială.

CADRUL DE ORGANIZARE

Modulul de Botanică prezintă importanţă pentru cadrele didactice care îşi desfăşoară activitatea în mediul rural, deoarece oferă perspective noi referitoare la structura, funcţiile, dezvoltarea ontogenetică şi filogenetică a organismelor vegetale. De asemenea, informaţiile referitoare la sistemele de clasificare sunt în permanenţă reactualizate ca urmare a investigaţiilor din domeniul biologiei şi taxonomiei moleculare. Modulul de Botanică este structurat conform principiilor funcţionalităţii şi coerenţei urmărind concomitent cu prezentarea şi introducerea unor informaţii noi, o integrare pe orizontală şi pe verticală a cunoştinţelor. Tematica cursului este accesibilă şi urmăreşte dobândirea unor cunoştinţe care pot oferi tuturor

iv Proiectul pentru Învăţământul Rural

Curs de Botanică

cursanţilor şanse egale în vederea formării şi perfecţionării profesionale. Acest curs dezvoltă competenţe specifice cunoaşterii şi utilizării plantelor, contribuind la formarea profesională a cursanţilor din mediul rural. Obiectivele generale şi specifice ale Modulului de Botanică, în termenii formării de competenţe de specialitate sunt următoarele: OBIECTIVELE

MODULULUI i) identificarea, interpretarea şi clasificarea organismelor vegetale

în regnuri;

ii) recunoaşterea unor specii de plante colectate pentru colecţii de herbar prin metode specifice: observaţie directă, descoperire şi modelare;

iii) utilizarea determinatoarelor cu chei dichotomice pentru identificarea unor specii de plante;

iv) investigarea proprietăţilor structurale şi funcţionale ale organismelor vegetale;

v) explicarea influenţei factorilor abiotici şi biotici în răspândirea organismelor vegetale;

vi) interpretarea aspectelor referitoare la originea şi evoluţia diversităţii organismelor vegetale utilizând corect termeni, concepte şi principii specifice;

vii) dezvoltarea capacităţii de selectare, analiză şi transfer a informaţiilor prin realizarea unor referate şi proiecte individuale;

viii) utilizarea unor cunoştinţe dobândite în domenii de interes pentru populaţia din mediul rural: agricultură, horticultură, floricultură, arhitectură peisajeră şi protecţia mediului;

ix) înţelegerea principiilor de colectare a ciupercilor comestibile din flora spontană, a fructelor de pădure şi a plantelor medicinale;

x) organizarea unor acţiuni pe plan local în mediul rural care vizează politici de conservare a mediului înconjurător şi de utilizare durabilă a biodiversităţii. Modului de Botanică este structurat în formatul unui curs de educaţie prin corespondenţă în conformitate cu cerinţele Programului de Educaţie la Distanţă pentru Învăţământul Rural. Acest curs dezvoltă competenţe specifice cunoaşterii şi utilizării plantelor, contribuind la formarea profesională a cursanţilor din mediul rural.

CONCEPŢIA CURSULUI

Acest curs este realizat într-o concepţie modernă şi se axează pe necesităţile concrete de pregătire ale participanţilor. De aceea, sperăm ca noutăţile inserate să prezinte un real interes atât pentru cursanţi, cât şi pentru universităţile care vor implementa acest program. Tematica cursului este accesibilă şi urmăreşte dobândirea unor cunoştinţe care pot oferi tuturor cursanţilor şanse egale în vederea formării şi perfecţionării profesionale.

Proiectul pentru Învăţământul Rural v

Curs de Botanică

vi Proiectul pentru Învăţământul Rural

Modulul de Botanică face parte din pachetul 1, fiind planificat în programa analitică a semestrului I din anul I. Acest modul face parte din cursurile de specialitate fundamentale şi necesită în medie 56 de ore de studiu (28 ore de studiu individual SI, 20 de ore alocate activităţii cu tutorele AT şi 8 ore alocate activităţii de control pe parcurs TC). MENŢIUNE: intervalele de timp precizate anterior pot fi mai lungi sau mai scurte în funcţie de volumul cunoştinţelor anterioare ale fiecărui cursant, de activitatea desfăşurată şi de capacitatea de efort intelectual a fiecărui participant la acest modul. Modulul de Botanică este structurat în cinci unităţi de învăţare (capitole) care conţin cinci lucrări de verificare ce vor fi transmise pentru corectare şi comentarii tutorelui. Aceste lucrări sunt planificate la sfârşitul fiecărei unităţi de învăţare şi sunt însoţite de instrucţiuni în vederea evaluării cunoştinţelor dobândite din fiecare capitol. În fiecare unitate de învăţare sunt inserate teste de autoevaluare care urmăresc dinamizarea comunicării între tutore şi cursant. Unitatea de învăţare 1: Noţiuni generale de botanică vă ajută să vă familiarizaţi cu principalele concepte referitoare la ierarhia sau ordinea taxonomică, denumirile ştiinţifice ale plantelor şi clasificarea acestora în regnuri. Această unitate de învăţare conţine 8 de teste de autoevaluare care permit aprofundarea noţiunilor prezentate.

Unitatea de învăţare 2: Regnul Monera include aspecte referitoare la organizarea structurală şi funcţională a algelor albastre, iar pe baza acestor noţiuni veţi înţelege conceptele referitoare la clasificarea, ecologia şi filogenia acestor organisme. Cele 13 teste de autoevaluare şi cele 4 figuri vă vor ajuta să înţelegeţi mai bine complexitatea şi importanţa practică a acestor organisme.

Unitatea de învăţare 3: Regnul Protista grupează aspecte actuale referitoare la morfologia şi evoluţia talului la protiste şi vă ajută să înţelegeţi conceptele referitoare la clasificarea, ecologia şi filogenia acestor organisme foarte heterogene. În această unitate de învăţare sunt inserate 28 de figuri, 3 cadre suplimentare, 113 teste de autoevaluare şi o serie recomandări care vizează revizuirea unor părţi, vă vor ajuta la o mai bună înţelegere şi integrare a noţiunilor prezentate.

Unitatea de învăţare 4: Regnul Fungi include aspecte referitoare la morfologia şi evoluţia miceliului, care vă ajută să înţelegeţi conceptele referitoare la clasificarea, ecologia şi filogenia fungilor. De asemenea, veţi putea stabili asemănările şi deosebirile dintre aceste organisme, plante şi animale. Cele 27 de figuri, precum şi cele 2 cadre suplimentare, cele 44 de teste de autoevaluare şi recomandările

Curs de Botanică

pentru revizuirea unor aspecte vor fi foarte utile în fixarea şi aplicarea în practică a noţiunilor.

Unitatea de învăţare 5: Regnul Plantae grupează aspecte referitoare la organizarea structurală şi funcţională a muşchilor, ferigilor, gimnospermelor şi angiospermelor care sunt prezentate logic de la simplu la complex şi de la cunoscut la necunoscut. Aceste noţiuni vă vor ajuta să înţelegeţi conceptele referitoare la clasificarea, ecologia şi filogenia acestor organisme. De asemenea, vă vor permite să stabiliţi asemănările şi deosebirile calitative dintre acestea şi alte grupate de organisme studiate anterior. Deoarece unitatea prezintă noţiuni foarte complexe şi necesită înţelegerea logică a acestora, în structura acestui capitol veţi găsi integrate 89 de figuri, 7 cadre suplimentare, 129 de teste de autoevaluare şi o serie de recomandări pentru revizuirea unor aspecte pe care le considerăm foarte utile în înţelegerea informaţiilor ştiinţifice prezentate. Criteriile de evaluare vor urmări următoarele aspecte:

METODE ŞI INSTRUMENTE DE EVALUARE

i) nivelul de înţelegere şi însuşire a conţinutului; ii) capacitatea de selecţie, analiză şi transfer a

cunoştinţelor în contexte noi.

Modalităţi de evaluare: 1) Evaluarea pe parcurs cu o pondere de 40% din nota finală se va realiza prin verificarea lucrărilor de evaluare, a comunicării cu tutorele şi cu universitatea organizatoare. Evaluarea pe parcurs a cursanţilor se va realiza prin lucrări de verificare care includ diferite tipuri de combinaţii: întrebări cu unul sau mai multe răspunsuri, răspunsuri simple la întrebări sau sub formă de eseuri. Apreciem, că succesul la lucrările de verificare este asigurat în proporţie de peste 80% dacă vor fi rezolvate cu deosebită atenţie testele de autoevaluare din cadrul fiecărei unităţi de învăţare. Lucrările de verificare vor fi analizate şi comentate de către tutore şi nu vor necesita supervizarea profesorului. Notarea se va face pe baza punctelor însumate pentru fiecare răspuns corect, la care se va adăuga un punct din oficiu. Rezultatele obţinute la lucrările de verificare vor avea o pondere de 30% din nota finală. Celelalte zece procente pot rămâne la latitudinea tutorelui din cadrul universităţii organizatoare şi ar putea contribui la aprecierea seriozităţii de care dă dovadă cursantul în mod constant şi a calităţii dialogului dintre acesta şi profesor. 2) Evaluare finală cu o pondere de 60% din nota finală va consta dintr-un examen final scris supervizat de tutore. Aceasta va avea forma unui test final de verificare a cunoştinţelor dobândite de fiecare cursant.

Proiectul pentru Învăţământul Rural vii

Curs de Botanică

Fiecare unitate de învăţare include teste de autoevaluare şi lucrări de verificare, care urmăresc cuantificarea volumului de cunoştinţe dobândite la un moment dat dar, mai ales, pot fi identificate lacunele, erorile, omisiunile care trebuie corectate.

INSTRUCŢIUNI PENTRU COMPLETAREA TESTELOR ŞI A LUCRĂRILOR DE VERIFICARE

Rezolvarea testelor de autoevaluare şi a lucrărilor de verificare prepune studierea cu atenţie a fiecărei unităţi de învăţare şi parcurgerea bibliografiei minimale. Totuşi, pentru a veni în sprijinul cursanţilor cu cât mai multe informaţii necesare pentru rezolvarea testelor şi a lucrărilor de verificare fiecare unitate de învăţare prezintă bibliografia de specialitate. Luând în considerare specificul acestui sistem de evaluare este necesară susţinerea şi argumentarea răspunsurilor, pentru a realiza o învăţare conştientă şi activă. Pentru aflarea răspunsului corect, se analizează fiecare enunţ şi se compară conţinutul unităţii de învăţare în legătură cu problema de rezolvat. De aceea, menţionăm principalele tipuri de teste de autoevaluare inserate în unităţile de învăţare şi precizăm câteva recomandări pentru înţelegerea şi rezolvarea corectă a acestora. Tipurile de teste propuse sunt următoarele: i) complement simplu – cu un singur răspuns corect ales din 3

– 4 – 5 enunţuri (afirmative sau negative), de exemplu:

Cloroplastele: a) nu sunt autodivizibile; b) nu sunt lipsite de magneziu; c) sunt imobile; d) au rol în ereditate; e) lipsesc din celulele stomatice. Răspunsul corect d, în cloroplaste există ADN, deci au rol în ereditate. ii) complement grupat sau multiplu – cu unul sau mai multe

răspunsuri corecte din 4 sau 5 enunţuri, de exemplu:

Dinofitele se înmulţesc: a) sexuat; b) zoospori; c) vegetativ; d) asexuat; e) copulare izogamă Răspunsul corect: a; b; c; d. iii) identificaţi eroarea sau erorile – reprezintă o variantă a

primelor două tipuri de teste, cu accent pe enunţuri false; mai exigent este tipul de test care necesită identificarea erorilor – deoarece nu se precizează câte sunt, faţă de situaţia când este cerută identificarea erorii, de exemplu:

viii Proiectul pentru Învăţământul Rural

Curs de Botanică

Proiectul pentru Învăţământul Rural ix

Identificaţi erorile referitoare la caracterele generale ale ferigilor: a) majoritatea sunt plante perene; b) gametofitul este reprezentat prin protonemă; c) corpul vegetativ este format din rădăcină, tulpină, frunze şi flori; d) frunzele sunt microfile şi macrofile. Răspuns corect: a) Majoritatea ferigilor sunt plante perene, deoarece prezintă rizom. iv) Cauză-efect – unde este formulată o frază cu două propoziţii,

legate între ele printr-o conjuncţie: deoarece, dar, iar, pentru că, în scopul, în schimb, astfel că, întrucât, etc.; rezolvarea corectă presupune analiza atentă sub aspectul conţinutului ştiinţific al fiecărei propoziţii (a doua fără conjuncţia respectivă). În testele inserate şi în lucrările de verificare din cadrul unităţilor de învăţare puteţi întâlni următoarele categorii de răspunsuri: ambele afirmaţii sunt corecte şi au relaţie cauzală (chiar dacă prima este efectul celei de a doua, bazându-se pe aserţiunea că „efectul este cauza, iar cauza este efectul” fenomenelor); ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect; prima afirmaţie este corectă, iar a doua este falsă; prima afirmaţie este falsă, iar a doua este adevărată; ambele afirmaţii sunt false. Exemplu, pentru una din situaţiile menţionate anterior:

Speciile genului Lycopodium prezintă tulpini repente, deoarece sporofilele sunt grupate terminal, iar trofofilele sunt dispuse altern în lungul tulpinii. Răspuns corect: ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect, deoarece prezenţa tulpinilor repente se datorează adaptării la mediul de viaţă. v) Asocierea simplă - unde se solicită asocierea corectă a două

categorii de noţiuni notate cu litere în prima coloană şi cu cifre în a doua coloană, de exemplu:

Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre: a) molidul 1) Larix decidua b) zâmbrul 2) Pinus montana c) zada 3) Picea abies d) jneapănul 4) Pinus cembra e) bradul alb 5) Abies alba

Răspunsuri corecte: a) molidul – 3) Picea abies; b) zâmbrul – 4) Pinus cembra; c) zada – 1) Larix decidua; d) jneapănul – 2) Pinus montana; e) bradul alb – 5) Abies alba

Curs de Botanică

vi) Asociere grupată – unde într-un enunţ mai elaborat de forma unei fraze există câteva grupe de noţiuni notate cu cifre sau cu litere dintre care numai doar o asociere este corectă şi se codifică cu o literă mare, de exemplu:

Realizaţi o asociere grupată între noţiunile care au corespondentul logic în fiecare paranteză, din următoarea frază: Muşchii sunt (1. procariote, 2. talofite, 3. cormofite) care prezintă rădăciniţă, tulpiniţă şi (a. frunzuliţe, b. frunzişoare), fiind considerate criptogame (c. avasculare, d. vasculare): A) 1, a, c; B) 3, a, d; C) 2, a, c; D) 2, b, d; E) 1, a, d Răspuns corect: C) 2, a, c. vii) Întrebări cu răspunsuri tip eseu pentru elaborarea cărora nu

trebuie să se depăşească 2000 de cuvinte, de exemplu:

Ce sunt stomatolitele şi în ce condiţii au apărut?

Răspuns corect: Stomatolitele sunt concreţiuni calcaroase cu grosimi variabile care provin din resturile fosile ale unor specii care prezintă peretele celular impregnat cu CaCO . 3. Sistemele de comunicare bidirecţionale dintre tutore şi cursant prezintă o importanţă deosebită în cadrul Educaţiei la Distanţă. Acestea trebuie selectate cu foarte mare atenţie şi au ca obiectiv principal o bună comunicare şi minimizarea timpului de răspuns. Din acest motiv universităţile coordonatoare vor decide care sunt cele mai bune modalităţi de comunicare (internetul, poşta, telefonul sau faxul) care să permită o desfăşurare coerentă a activităţilor astfel încât întâlnirile dintre tutore şi cursanţi să permită evaluarea periodică a progreselor realizate şi notarea acestora. Perioadele de analiză a lucrărilor de evaluare pe parcurs şi data examenului final vor fi comunicate cursanţilor încă de la începutul semestrului.

MODALITĂŢI DE

COMUNICARE

x Proiectul pentru Învăţământul Rural

Noţiuni generale de botanică

Proiectul pentru Învăţământul Rural 1

Unitatea de învăţare 1: NOŢIUNI GENERALE DE BOTANICĂ

Cuprins Pagina Introducere 1 Obiective Unitatea 1 1 Informaţii generale despre evaluare 1 1.1. Noţiuni generale de botanică 2 1.1.1. Definiţii, obiective, nomenclatură botanică 2 1.1.2. Noţiuni de sistematică 2 1.1.3. Nomenclatura botanică 4 1.1.4. Clasificarea organismelor în regnuri 6 1.2. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare 8 1.3. Lucrare de verificare 1 8 1.4. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 1 9 1.5. Bibliografie 9

După finalizarea studiului din această unitate de învăţare, studentul va dispune de competenţe pentru:

analiza comparativă a unor definiţii, prezentarea obiectivelor specifice şi evidenţierea legăturilor botanicii cu alte ştiinţe;

stabilirea principalelor categorii sistematice şi însuşirea regulilor internaţionale de nomenclatură botanică;

clarificarea noţiunilor de populaţie şi specie, precum şi a unităţilor taxonomice supraspecifice;

însuşirea principalelor sisteme de clasificare a organismelor vii îşi dezvoltarea capacităţii de analiză critică a acestora.

Obiective Unitatea 1

În cadrul acestei unităţi de învăţare sau capitol vei studia aspectele referitoare la noţiunile de botanică generală. Pe baza acestor noţiuni vei înţelege conceptele referitoare la ierarhia sau ordinea taxonomică, denumirile ştiinţifice ale plantelor şi clasificarea acestora în regnuri. La finalul unităţii de învăţare sunt prezentate răspunsurile la testele de autoevaluare pe parcurs şi lucrarea de verificare 1 pe care o vei trimite tutorelui după ce vei finaliza acest studiu.

Introducere

Informaţii generale despre evaluare Gradul de dobândire a conceptelor şi procedurilor prezentate în această unitate de învăţare va fi cuantificat pe baza notei obţinute la Lucrarea de verificare Nr. 1. Detalii asupra conţinutului acestei lucrări şi condiţiile de transmitere a acesteia către tutore, se găsesc la sfârşitul acestui capitol. De asemenea vă sunt oferite teste de autoevaluare şi cadre ajutătoare care vă furnizează informaţii suplimentare necesare unei mai bune înţelegeri a problemelor de studiat.


2 Proiectul pentru Învăţământul Rural

1.1.1.Definiţii, obiective, nomenclatură botanică

1.1.2. Noţiuni de sistematică

Botanica (gr. botane = plantă, iarbă) este una dintre cele vechi ramuri ale biologiei, care se ocupă cu studiul plantelor. Diversitatea problematicii abordată în cercetările de botanică a determinat individualizarea unor ştiinţe: citologia şi embriologia vegetală, morfologia şi anatomia plantelor, sistematica, fiziologia vegetală, geobotanica şi paleobotanica. Această ştiinţă studiază atât plantele spontane cât şi cele cultivate. Studiul botanicii urmăreşte descrierea atât a speciilor de plante actuale cât şi fosile. Aceste studii urmăresc atât grupele de plante inferioare cât şi cele superioare, indiferent de importanţa practică. Principalele obiective ale botanicii sunt:

descoperirea mecanismelor şi direcţiilor evoluţiei plantelor; alcătuirea şi reprezentarea unei clasificări; stabilirea metodelor exacte şi practice de identificare şi

descriere a plantelor. Ierarhia (ordinea) taxonomică. Ierarhia sau ordinea taxonomică este de natură cu totul diferită de cea organizatorică şi de aceea se impune definirea şi clarificarea termenilor şi a noţiunilor folosite. Taxonomia (termen introdus de botanistul elveţian de Candolle) sau taxinomia (gr. taxis = ordine, rânduială; gr. nomos = lege, regulă) în definiţia lui Simpson (1962) reprezintă “…studiul teoretic al clasificării cuprinzând bazele ei, principiile, procedurile şi regulile de clasificare”. Astfel, taxonomia este considerată teoria şi practica clasificării organismelor. Problema esenţială a taxonomiei este elaborarea unor teorii privind categoriile (rangurile) taxonomice şi ordinea lor de subordonare (ierarhia taxonomică), care să permită o clasificare naturală (filogenetică). Sistematica (gr. latinizat systema, systematis = sistem, mod de orânduire) se ocupă cu studiul diversităţii organismelor şi a relaţiilor dintre acestea, cu predilecţie a celor filogenetice. Prin urmare problema esenţială a sistematicii este descrierea şi denumirea tuturor organismelor (speciilor) actuale sau fosile şi încadrarea lor în taxoni de diferite ranguri ale ierarhiei taxonomice. Unitatea taxonomică de bază utilizată în toate sistemele de clasificare este specia, iar principalul criteriu de delimitare este cel reproductiv.



Reproducerea asigură atât interrelarea unitară a indivizilor din aceeaşi specie, pe baza fluxului genic cât şi gruparea acestora, de alte asemenea grupări de indivizi, pe baza incompatibilităţii reproductive (Anca Sârbu, 1999). Denumirile utilizate pentru taxonii speciilor de plante sunt stabilite prin sisteme internaţionale de nomenclatură ştiinţifică. Uneori ambii termeni (taxonomie şi sistematică) sunt utilizaţi ca sinonimi, ceea ce nu este tocmai corect. Ierarhia taxonomică este prin urmare ierarhia (ordinea) categoriilor taxonomice de ranguri diferite: subspecie, specie, gen, familie, ordin, clasă, filum (încrengătură), regn şi operează cu două noţiuni esenţiale: taxon şi categorie (N. Botnariuc, 1999). Taxonul este o unitate sistematică anumită, concretă de un rang oarecare. De exemplu: Discomycetes este un taxon de rangul clasei, Morchella este un taxon de rangul genului, iar Morchella esculenta de rangul speciei. Speciile sunt denumite pe baza unui sistem binominal, introdus în anul 1735 de către Carl Linnaeus în lucrarea „Systema naturae”, care utilizează două cuvinte, cel mai adesea cu origine latină, dintre care primul, scris cu majuscule, reprezintă numele de gen, iar al doilea, desemnează numele de specie. Adesea aceste denumiri prezintă semnificaţii etimologice întâlnite în mitologia greco–romană. Indiferent de teoria taxonomică care stă la baza unei clasificări, principiul de alcătuire a ierarhiei taxonomice este gradul de înrudire între taxoni, grad apreciat prin criteriul similarităţii. Speciile unui gen pot fi mai asemănătoare (deci mai îndeaproape înrudite între ele) decât speciile altor genuri. De aici decurg două consecinţe: în primul rezultă că taxonii superiori speciei (gen, familie, ordin, clasă) sunt entităţi aditive şi ele însumează speciile pe care le reunesc. În al doilea rând realitatea obiectivă a taxonilor superiori speciei constă în realitatea gradului de înrudire a entităţilor care le compun. Gradul de înrudire („distanţa genetică”) este o realitate obiectivă care constă, în mod concret în cantitatea de gene comune a entităţilor respective. Criteriul major al similarităţii, care stă la baza grupării organismelor în diferite unităţi taxonomice (gen–încrengătură) ia în considerare principiul omologiei lor, ca urmare a originii ancestrale comune şi mai puţin pe cel al analogiei, bazat pe adaptarea la condiţii similare de mediu.



1.1.3. Nomenclatura botanică

Dintre categoriile utilizate în acest sens, fac parte o serie de caracteristici structurale şi biochimice (inclusiv structura ADN, ARN şi a proteinelor), dovezi paleontologice, stadii din ciclul de dezvoltare şi aspecte ale dezvoltării embrionare. Comparând, de cele mai multe ori pe bază de similaritate fenotipică şi mai rar pe baza cunoaşterii structurii genetice, distanţele genetice între genurile unei familii cu cele dintre genurile altor familii (deci taxoni de acelaşi rang) se constată că ele nici pe departe nu sunt egale, de aici concluzia că genurile din diferite linii filetice, ca de altfel şi alţi taxoni superiori nu sunt echivalente între ele. Mai mult dacă se compară distanţa între genuri, stabilită prin caractere fenotipice, cu cea stabilită pe baza structurii genetice se constată că nici aceste distanţe nu sunt echivalente. Se desprinde concluzia că deşi gradul de înrudire şi deci existenţa unui anumit rang, superior speciei, este o realitate obiectivă, aprecierea lui de către cercetători este în bună măsură subiectivă din lipsa unor criterii obiective şi din cunoaşterea insuficientă a realităţii (N. Botnariuc, 1999). Regulile de nomenclatură formulate de Carl Linnaeus, care sunt considerate astăzi ca reper în nomenclatura botanică ştiinţifică, n-au putut reglementa numeroasele probleme care au apărut în deceniile următoare, în care botanica a cunoscut o dezvoltare continuă. A fost necesar să se elaboreze reguli noi pentru a pune ordine în multitudinea de probleme nomenclaturale, interpretate şi aplicate diferit de botaniştii din secolului XIX. În prezent este în vigoare codul aprobat la cel de al XI-lea Congres Internaţional de Botanică care a avut loc la Seatle (SUA) în anul 1969 şi care a fost editat în anul 1972 la Utrecht (Olanda). Normele generale expuse în acest cod sunt sintetizate astfel:

denumirile ştiinţifice ale grupelor taxonomice sunt tratate ca nume latine, oricare ar fi etimologia lor;

grupele taxonomice de orice rang se numesc taxoni;

Teste autoevaluare TA 1.1. Care sunt principalele obiective ale botanicii. TA 1.2. Unitatea taxonomică de bază utilizată în toate sistemele de

clasificare este specia, deoarece grupează indivizi de acelaşi fel. TA 1.3. Precizaţi principalele categorii taxonomice utilizate în clasificarea

plantelor.



orice individ vegetal este considerat ca aparţinând unui anumit număr de taxoni de ranguri ierarhic subordonate, dintre care specia (species) constituie rangul de bază;

principalele ranguri de taxoni în ordine ascendentă sunt: specia (species), genul (genus), familia (familia), ordinul (ordo), clasa (classis) şi încrengătura (divizio);

în situaţia unui număr mai mare de taxoni, numele acestora se formează prin adăugarea prefixului sub- (sub-) la numele rangului sau prin introducerea unor termeni suplimentari;

numele taxonilor de rang superior genului trebuie să aibă următoarele terminaţii:

- încrengătura – phyta – mycota - subîncrengătura – phytina – mycotina - clasa – atae – phyceae – mycetes - subclasa – idae - ordinul – ales - subordinul – inales - familia – aceae - subfamilia – oideae - tribul – eae - subtribul – inae

numele genului este un substantiv la numărul singular sau un cuvânt considerat ca atare;

numele unei specii este o combinaţie binară, formată din numele generic urmat de un singur epitet specific;

pentru a indica cu precizie şi complet numele unui taxon şi pentru a permite o mai bună verificare a datei publicării sale, trebuie citat numele autorului care a publicat valabil pentru prima dată numele. Numele autorilor citaţi după numele speciei menţionate pot fi prescurtate (exemplu: Agaricus arvensis Fr.).

Teste autoevaluare TA 1.4. Menţionaţi care sunt normele generale de nomenclatură botanică. TA 1.5. Principalele ranguri de taxoni în ordine ascendentă sunt: a) regnul b)

încrengătura; c) clasa; d) ordinul; e) genul; f) specia TA 1.6. Identificaţi enunţul eronat care se referă la specie: a) este un

substantiv la singular; b) este o combinaţie binară; c) constituie rangul de bază; d) numele speciei este format dintr-o combinaţie din numele genului urmat de un epitet specific



1.1.4. Clasificarea organismelor în regnuri

Sistemele de clasificare exprimă scopul, concepţia şi principiile de ordonare a taxonilor, precum şi originea şi înrudirea lor. După scopul urmărit sistemele de clasificare pot fi: empirice, artificiale, filogenetice. Sistemele de clasificare empirice grupează în general organismele în funcţie de utilizările practice ale acestora. De exemplu în cazul plantelor se disting următoarele categorii: alimentare, ornamentale, medicinale, tinctoriale, toxice, etc. Sistemele de clasificare artificiale sunt elaborate în baza analizei caracterelor morfologice ale organismelor. Un exemplu în acest sens este sistemul de clasificare elaborat în anul 1735 de C. Linnée. Sistemele de clasificare filogenetice sunt elaborate în baza concepţiei evoluţioniste asupra lumii vii. Aceste sisteme iau în considerare o serie de caractere (morfologice, fiziologice, genetice) foarte diverse, pe baza cărora sunt reconstituite legăturile filogenetice ale diferitelor unităţi taxonomice (specie, gen, familie, ordin, clasă, încrengătură, regn). Sistemele de clasificare filogenetice pot fi: i) monofiletice şi ii) polifiletice. Sistemele monofiletice susţin originea comună şi unică a unui grup de organisme dintr-un singur grup ancestral, printr-o evoluţie divergentă. Sistemele polifiletice admit originea unui grup nou din mai multe grupe ancestrale, prin evoluţie convergentă. Sistemele de clasificare elaborate până în prezent au fost mai mult sau mai puţin acceptate, unele dintre acestea prezentând doar un caracter istoric. Diversitatea metodelor de investigaţie din domeniul biologiei celulare şi perfecţionarea aparaturii de cercetare au permis reconsiderarea unor sisteme de clasificare a organismelor vii. Până în prezent au fost elaborate mai multe sisteme de clasificare în care plantele au fost incluse într-un singur regn (Regnul Vegetal). Deşi, foarte multă vreme specii de alge, ciuperci şi licheni au făcut parte din Regnul Vegetal, astăzi se găsesc incluse în regnuri aparte. În ultimii 50 de ani, taxonomiştii au apreciat, că de fapt separarea organismelor vii în două regnuri (animal şi vegetal) nu este relevantă. În această clasificare nu se ţine cont de o serie întreagă de particularităţi, induse de organizarea celulară de tip procariot pe de o parte şi de tip eucariot pe de altă parte, precum şi de tipul de nutriţie.



Anumite organisme nu au putut fi incluse în mod adecvat în nici unul dintre cele două regnuri menţionate anterior şi a fost recunoscută în aceste condiţii, necesitatea definirii unui al treilea regn (Protista), care să includă cu predilecţie organismele unicelulare. Diferenţele semnalate însă ulterior, în cadrul protistelor au condus la îmbunătăţirea sistemului de clasificare de către R. Wittaker (1969), prin introducerea a câte unui regn separat pentru organismele procariote (Monera) şi respectiv (Fungi). L. Margulis (2000) a elaborat împreună D. Bermudes (1985) şi K. V. Schwartz (1982, 2000) un nou sistem de clasificare a organismelor vii în cele 5 regnuri imaginate de R. Whitacker în anul 1969. Acest sistem se bazează pe descoperirile considerate recente din domeniul biologiei şi ultrastructurii celulare, precum şi al geneticii moleculare. Majoritatea specialiştilor recunosc în momentul de faţă, existenţa a cinci regnuri: Monera, Protista, Fungi, Plantae şi Animalia, delimitate printr-o serie de caracteristici majore. Modificarea sistemului de clasificare, a afectat în special unităţile taxonomice mari (regn, subregn) şi mai puţin pe cele de ordin inferior (clasă, ordin, familie, gen). Deşi mai există încă o serie de controverse în ce priveşte regnul Protista (care după unii ar include categoria algelor, doar formele unicelulare şi coloniale, iar după alţii şi pe cele pluricelulare, ca derivate din primele), cât şi poziţia sistematică a formelor simbionte, acest sistem de clasificare, cu limitele sale recunoscute, este în general acceptat (H. H. Ross, 1974; E. Mayr, 1981; H. Curtis şi N. S. Barnes, 1985; P. H. Raven şi G. B. Johnson, 1988).

Teste autoevaluare TA 1.7. Sistemele de clasificare exprimă următoarele aspecte: a) scopul;

b) concepţia; c) principiile de ordonare a taxonilor; d) originea şi înrudirea lor; e) evoluţia taxonilor

TA 1.8. Sistemele monofiletice susţin originea comună şi unică a unui grup de organisme dintr-un singur grup ancestral, deoarece acestea au avut o evoluţie convergentă.



1.2. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare TA 1.1. Studiul botanicii urmăreşte descrierea atât a speciilor de

plante actuale cât şi fosile. Aceste studii urmăresc atât grupele de plante inferioare cât şi cele superioare, indiferent de importanţa practică. Principalele obiective ale botanicii sunt: descoperirea mecanismelor şi direcţiilor evoluţiei plantelor; alcătuirea şi reprezentarea unei clasificări; stabilirea metodelor exacte şi practice de identificare şi descriere a plantelor.

TA 1.2. Unitatea taxonomică de bază utilizată în toate sistemele de clasificare este specia, iar principalul criteriu de delimitare este cel reproductiv.

TA 1.3. Principalele categorii taxonomice utilizate în clasificarea plantelor sunt: subspecia, specia, genul, familia, ordinul, clasa, filumul (încrengătura) şi regnul.

TA 1.4. Normele generale de nomenclatură botanică sunt următoarele: denumirile ştiinţifice care desemnează grupele taxonomice sunt tratate ca nume latine, oricare ar fi etimologia lor; grupele taxonomice de orice rang se numesc taxoni; orice individ este considerat ca aparţinând unui anumit număr de taxoni de ranguri ierarhic subordonate, dintre care specia constituie rangul de bază; în situaţia unui număr mai mare de taxoni, numele acestora se formează prin adăugarea prefixului sub- (sub-) la numele rangului sau prin introducerea unor termeni suplimentari; numele taxonilor de rang superior genului au terminaţii specifice; numele genului este un substantiv la numărul singular sau un cuvânt considerat ca atare; numele unei specii este o combinaţie binară, formată din numele generic urmat de un singur epitet specific; pentru a indica cu precizie şi complet numele unui taxon şi pentru a permite o mai bună verificare a datei publicării sale, trebuie citat numele autorului care a publicat valabil pentru prima dată numele; numele autorilor citaţi după numele speciei de obicei este prescurtat.

TA 1.5. Principalele ranguri de taxoni în ordine ascendentă sunt următoarele: specia, genul, familia, ordinul, clasa şi încrengătura.

TA 1.6. a; TA 1.7. e TA 1.8. Sistemele monofiletice susţin originea comună şi unică a

unui grup de organisme dintr-un singur grup ancestral, deoarece acestea au avut o evoluţie divergentă.

1.3. Lucrare de verificare 1

1.1. Caracterizaţi sistemele de clasificare filogenetice. 3 puncte

1.2. Menţionaţi principalele regnuri în care sunt clasificate organismele vii.

2 puncte 1.3. Care sunt principiile pe baza cărora organismele sunt

clasificate în 5 regnuri? 2 puncte

1.4. Precizaţi diferenţele existente în nomenclatura botanică a taxonilor de rang superior sin care fac parte algele şi fungii.

2 puncte 1 punct din oficiu

TOTAL: 10 puncte



1.4. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare I

Urmăriţi cu atenţie noţiunile de ierarhizare taxonomică şi

înţelegeţi regulile referitoare la nomenclatura botanică.

1.5. Bibliografie

Botnariuc N., 1985. Cu privire la relaţiile dintre ordinea taxonomică şi

organizarea sistemică a materiei vii. În Gh. Zarnea (ed.): Revoluţia Biologică, Editura Academiei Române, Bucureşti: 49-58

Botnariuc N., 1999. Evoluţia sistemelor biologice supraindividuale. Editura Universităţii din Bucureşti: 9-58

Chifu T., Mânzu C., Zamfirescu Oana, Şurubaru B., 2001. Botanică sistematică. Editura Universităţii „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 8-19

Ciobotaru A., 2004. Evoluţia şi strategia reproducerii sexuate în lumea vegetală. Analele Universităţii din Craiova, Facultatea de Horticultură, VII: 51-63

Lubchenko Jane, 1995. The role of science in formulating a biodiversity strategy. BioScience 45: S7-S9.

Margulis L., Schwartz K., 1982. Five kingdoms. Monera, Protista, Fungi, Animalia, Plantae. În Dyer B.D. & Obar R. (eds.): The origin of eukariotic cells. A Hutkinson Ross Publication, New York: 311-334

Margulis L., 1992. Biodiversity: molecular biological domains, symbiosis and kingdom origins. BioSystems, 27: 39-51

Morariu I., Todor I., 1972. Botanică sistematică. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti: 12-20

Odum, E.P., 1994. Ecologica land general system. An introduction to system ecology. Revised edition. University Press of Colorado: 443-475

Păun M., Turenschi E., Grigore S., Ifteni Lucia, Chirilă C., Ciocârlan V., Pazmany D., Moldovan I., Popescu Gh., 1980. Botanică, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti: 177-181 Pârvu M., 2003. Botanică sistematică (I). Editura Gloria, Cluj-Napoca: 9-16

Pop I., Hodişan I., Mititelu D., Lungu Lucia, Cristurean I., Mihai Gh., 1983. Botanică sistematică, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti: 7-18

Popescu Gh., 2004. Unele aspecte ale clasificării şi evoluţiei lumii vii. Analele Universităţii din Craiova, Facultatea de Horticultură, VII: 11-51

Sârbu Anca, 1999. Biologie vegetală. Editura Universităţii din Bucureşti: 274-277

Ştefan N., 2001. Botanică. Editura Universităţii “Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 1-6



Ştefan N., Lupaşcu Angela, Oprea Ad., Mânzu C., 2001. Botanică generală. Editura Universităţii “Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 60-68

Vaczy C., 1974. Cod internaţional de nomenclatură botanică şi Cod internaţional pentru nomenclatura plantelor cultivate, Editura Academiei Române, Bucureşti

http://www.consecol.org/Journal/vol3/iss1/art3 http://www.unep-wcmc.org

Regnul Monera


Unitatea de învăţare 2: REGNUL MONERA

Cuprins Pagina Introducere 11 Obiective Unitatea 2 11 Informaţii generale despre evaluare 11 2.1. Regnul Monera 12 2.1.1.Definiţia şi caracterizarea monerelor 12 2.2. Încrengătura Cyanophyta 13 2.2.1.Definiţia algelor albastre 13

2.2.2. Forma şi structura celulei algelor albastre 13 2.2.3. Funcţiile celulei algelor albastre 15

2.2.4. Clasificarea algelor albastre 17 2.2.5. Ecologia şi răspândirea algelor albastre 19 2.2.6. Vechimea şi filogenia algelor albastre 20

2.3. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare 21 2.4. Lucrare de verificare 2 21 2.5. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 2 22 2.6. Bibliografie 22


cunoaşterea organizării structurale şi funcţionale a algelor albastre; identificarea şi analiza unor caractere taxonomice utilizate în

clasificarea algelor albastre; stabilirea unor corelaţii între ecologia şi răspândirea algelor albastre; înţelegerea unor concepte referitoare la originea şi evoluţia algelor

albastre.


În cadrul acestei unităţi de învăţare sau capitol vei studia aspectele referitoare la organizarea structurală şi funcţională a algelor albastre. Pe baza acestor noţiuni vei înţelege conceptele referitoare la clasificarea, ecologia şi filogenia acestor organisme. La finalul unităţii de învăţare sunt prezentate răspunsurile la testele de autoevaluare pe parcurs şi lucrarea de verificare 2 pe care o vei trimite tutorelui după ce vei finaliza acest studiu.

Introducere


Regnul Monera


2.1. Regnul Monera

2.1.1. Definiţia şi caracterizarea monerelor. Regnul Monera sau Bacteria reuneşte organisme procariote cunoscute sub numele de bacterii. Aceste organisme sunt unicelulare, microscopice, extrem de diverse din punct de vedere metabolic, incluzând atât forme autotrofe (chemosintetizante şi fotosintetizante), cât şi forme heterotrofe. Unele specii sunt patogene, iar altele nepatogene şi pot realiza eficient reciclarea materiei organice în diferite sisteme ecologice. Aceste organisme prezintă următoarele caracteristici:

sunt unicelulare, fără o alternanţă de generaţii şi foarte rar se constată o diferenţiere celulară (heterociste, sporociste);

peretele celular este alcătuit, dominant, din mureină; lipsesc plastidele şi mitocondriile; lipsesc flagelii, iar dacă sunt prezenţi, prezintă o structură

simplă; prezintă nutriţie heterotrofă sau autotrofă, niciodată prin

ingestie; stabilesc relaţii de simbioză fixând azotul atmosferic pe care

îl folosesc în metabolismul propriu sau îl cedează altor organisme;

reproducerea se realizează prin diviziune binară directă, iar în condiţii nefavorabile de mediu se pot transforma în spori de rezistenţă.

Monerele sunt considerate organismele din care au evoluat eucariotele prin endosimbioze succesive. Cea mai mare discontinuitate evolutivă a lumii vii o reprezintă separarea organismelor procariote de cele eucariote. În evoluţia acestor organisme se consideră că cele mai simple sunt formele de coci, din care au derivat cele în formă de bastonaşe şi de filamente. Monerele prezintă foarte puţine fosile, încât nu este posibilă identificarea unei tendinţe evolutive.

Teste autoevaluare TA 2.1. Din enunţurile următoare selectaţi pe cele care exprimă

caracteristicile monerelor: a) sunt organisme care prezintă întotdeauna diferenţiere celulară; b) nutriţia poate fi heterotrofă sau autotrofă, niciodată prin ingestie; c) reproducerea se realizează prin diviziune binară directă; d) peretele celular este alcătuit din mureină; e) nu prezintă alternanţă de generaţii

TA 2.2. Precizaţi relaţiile care pot fi stabilite între monere şi alte categorii de organisme.

Regnul Monera


2.2. Încrengătura Cyanophyta

2.2.1. Definiţia algelor albastre. Algele albastre sunt organisme procariote, microscopice, unicelulare, autotrofe, izolate sau grupate în cenobii filamentoase, lamelare sau globuloase. Majoritatea speciilor sunt acvatice. Astfel, se găsesc atât în apele dulci, curgătoare şi stagnante. De asemenea, sunt cunoscute specii care se găsesc pe sol sau pe ritidomul (coaja) arborilor şi arbuştilor. 2.2.2. Forma şi structura celulei algelor albastre. Celula algelor albastre prezintă o formă variată: ovală, sferică, elipsoidală sau cilindrică cu dimensiuni variabile între 0,5–100 µm. Fiecare celulă este delimitată la exterior de perete, iar la interior prezintă citoplasma în care se găseşte nucleul difuz sau nucleoidul (Figura 2.1). Celulele algelor albastre sunt acoperite cu o capsulă (teacă) gelatinoasă care este denumită glicocalix. Teaca gelatinoasă poate fi uneori pluristratificată (multilaminată), cu o grosime variabilă în care predomină substanţe albuminoide mucilaginoase. La unele specii, teaca gelatinoasă este slab dezvoltată sau este absentă. Peretele celular (locula) prezintă o structură asemănătoare bacteriilor Gram-negative, sub care se găseşte membrana plasmatică (vagina). La unele alge albastre membrana plasmatică prezintă invaginaţii citoplasmatice numite mezosomi. Citoplasma este diferenţiată în două zone: la exterior cromoplasma (cromatoplasma), iar la interior centroplasma. În cromoplasmă au fost identificaţi ribozomi, tilacoizi, vacuole cu gaz, granule de volutină, glicogen şi picături de lipide. Figura 2.1. – Structura celulei algelor albastre (http://www-cyanosite.bio.purdue.edu/images/images2.html)

Regnul Monera


Ribozomii algelor albastre sunt de tip 70S, iar ARNr este similar cu cel al cloroplastelor şi mitocondriilor din celulele eucariote. Tilacoizii (lamele fotosintetice) sunt discuri închise care conţin în membrane clorofilă a şi carotenoizi (β-caroten, zexantină, mixoxantofilă şi osciloxantină). Pe suprafaţa tilacoizilor se găsesc ficobilisomi, care sunt formaţiuni hemisferice sau hemidiscoidale dispuse în şiruri paralele. Ficobilisomii (Figura 2.2.) sunt alcătuiţi din ficobiline (ficobilinproteine), precum şi ficocianină, ficoeritrină (pigment de culoare roşie) şi ficoeritrocianină. Dintre ficobiline, doar ficocianina şi aloficocianina se găsesc în celulele algelor albastre. Culoarea cromatoplasmei este diferită, deoarece variază în funcţie de cantitatea de pigmenţi şi proporţia în care se găsesc fiecare.

Figura 2.2 – Organizarea structurală a ficobilisomului (http://www-cyanosite.bio.purdue.edu/images/images2.html)

Vacuolele cu gaz favorizează plutirea şi schimbarea poziţiei celulelor în mediul acvatic. Datorită fluctuaţiilor de temperatură şi oxigen, vacuolele cu gaz nu mai pot fi reglate şi de aceea celulele algelor albastre plutesc la suprafaţă determinând fenomenul de „înflorire a apei”. Centroplasma conţine materialul genetic care este reprezentat de ADN dc circular similar cu cel al cloroplastelor şi mitocondriilor. ADN dc reprezintă nucleoidul celulei. Celulele care prezintă mărime şi formă identică se numesc izociste. Se cunosc specii care prezintă din loc în loc celule mai mari denumite heterociste. Grupul de celule dintre două heterociste formează un hormogon. La speciile din genul Oscillatoria hormogoanele sunt delimitate de celule hialine, cu aspect de lentilă biconcavă, denumite necridii (Figura 2.3).

Regnul Monera


Figura 2.3 – A. Oscillatoria; B. Anabaena; C. Spirulina; D. Nostoc; cev – celulă vegetativă; hg – hormogon; ht – heterocist; ncr- necridie (din Anca Sârbu, 1999)

Algele albastre prezintă un tip de celule specializate numite achineţi (gr. a – fără; kinesis – mişcare) care sunt spori de rezistenţă (bogate în incluziuni granulare de rezervă) cu pereţi groşi, care pot rezista în condiţii nefavorabile.

2.2.3. Funcţiile celulei algelor albastre. Algele albastre nu prezintă cili şi flageli, majoritatea fiind imobile. Totuşi, la speciile genului Oscillatoria s-au semnalat următoarele tipuri de mişcare: deplasări lente în direcţia axei longitudinale a filamentului, rotirea în jurul axei sau pendularea extremităţilor.

Algele albastre sunt organisme autotrofe fotosintetizante. Produsul de sinteză este amidonul de cianoficee care este o substanţă asemănătoare glicogenului.

Numeroase specii din genurile Nostoc, Anabaena şi Rivularia pot fixa azotul atmosferic cu ajutorul heterocistelor. La întuneric, într-un mediu bogat în substanţe organice specii ale genului Oscillatoria pot deveni saprofite.

Majoritatea algelor albastre trăiesc în simbioză cu diferite specii de ciuperci, diatomee şi dinoflagelate.

Teste autoevaluare TA 2.3. Algele albastre sunt organisme procariote deoarece: a) trăiesc în

ape dulci şi sărate; b) prezintă ADN dc; c) sunt grupate în cenobii; d) determină fenomenul de „înflorire a apei”; e) conţin glicogen

TA 2.4. Care dintre următoarele afirmaţii o consideraţi corectă doar pentru algele albastre: a) celulele au formă şi mărime identică; b) ficocianina şi aloficocianina se găsesc în ficobilisomi; c) vacuolele cu gaz favorizează plutirea; d) sunt acoperite de capsulă; e) celula este delimitată de perete

Regnul Monera


În tipul asociaţiei simbiotice, cianobacteriile pot fi endosimbionte sau exosimbionte. Unele specii endosimbionte nu prezintă perete celular tipic şi se numesc cianele. Alte specii sunt exosimbionte şi de aceea pot fixa azotul atmosferic. Se cunosc astfel, specii simbionte (Anabaena azollae) cu ferigi acvatice din genul Azolla, cu muşchi din genurile Pellia şi Blasia sau cu specii de plante vasculare (rădăcinile de la Cycas). De asemenea, unele specii din genul Nostoc trăiesc în simbioză cu ciuperci formând lichenii. Algele albastre se înmulţesc vegetativ şi asexuat cu ajutorul celulelor specializate (spori, achineţi). Înmulţirea vegetativă se realizează diferit: prin fisiune binară, înmugurire, hormogoane şi achineţi. În timpul fisiunii binare, celula vegetativă se fragmentează în două jumătăţi, prin invaginarea membranei plasmatice şi a peretelui celular. Înmugurirea se realizează prin fragmentarea asimetrică a celulei. Astfel, se formează două celule fiice denumite celule de înmugurire (exospori). Înmulţirea prin hormogoane este caracteristică algelor albastre filamentoase. Hormogonul este alcătuit din celule asemănătoare la Oscillatoria sau din celule diferenţiate (izociste sau heterociste) la Nostoc, Anabaena şi Rivularia. Achinetul este un spor de rezistenţă caracteristic algelor albastre filamentoase, fiind reprezentat printr-o celulă vegetativă de dimensiuni mari, cu perete gros, care poate supravieţui în condiţii nefavorabile de mediu. În cazul speciilor genului Scytonema şi Stigonema chiar grupe de celule denumite hormociste sau hormospori se transformă în spori de rezistenţă.

Teste autoevaluare TA 2.5. Care afirmaţie la funcţiile algelor verzi este falsă: a) sunt specii

imobile; b) sunt organisme autotrofe; c) sunt organisme saprofite; d) sintetizează amidonul ca produs de sinteză; e) sintetizează glicogenul ca produs de sinteză

TA 2.6. Care din următoarele afirmaţii nu este caracteristică algelor verzi: a) se înmulţesc sexuat; b) se înmulţesc asexuat şi vegetativ; c) se înmulţesc prin spori de rezistenţă; d) se înmulţesc prin izociste şi heterociste; e) se înmulţesc prin înmugurire

TA 2.7. Algele albastre au respiraţie aerobă, deoarece pot fixa azotul liber din aer.

Regnul Monera


2.2.4. Clasificarea algelor albastre. Algele albastre sau cianobacteriile sunt incluse în încrengătura Cyanobacteria (gr. cyano – cianeu, albastru închis; bacteria – bastonaş) sau Cyanophyta (gr. cyanos – cianeu, albastru închis; phyton – plantă). Denumirea de alge albastre se datorează culorii determinate de pigmentul caracteristic denumit ficocianină. Au fost descrise 7500 de specii din care 7300 sunt considerate organisme simbiotice. Criteriile de clasificare urmăresc morfologia celulelor (celule libere sau grupate în cenobii), ultrastructura celulară, caracterele fiziologice, structura genetică şi modul de reproducere. Cianobacteriile sunt grupate în următoarele clase: Chroococcophyceae, Chamaesiphonophyceae, Hormogoniophyceae (Figura 2.4). Clasa Chroococcophyceae reuneşte specii considerate alge albastre unicelulare ades grupate în colonii. Prezintă celule sferice, cu membrana puternic gelificată. Înmulţirea celulelor se realizează prin fisiune binară şi/sau prin înmugurire. Fisiunea binară se poate produce într-un singur plan de diviziune celulară (Chamaesiphon), în două planuri (Merisimopedia) sau trei planuri (Microcystis). Alte specii se înmulţesc prin înmugurire. Ordinul Chroococcales reuneşte alge unicelulare sau coloniale, cu celule sferice şi membrana puternic gelificată. Se înmulţesc prin bipartiţia celulelor. În acest ordin este inclusă familia Chroococcaceae cu următoarele genuri importante: Gloeocapsa şi Microcystis. Gloeocapsa prezintă tal unicelular sau colonial. Fiecare celulă are o teacă gelatinoasă proprie. Microcystis aeruginosa prezintă tal colonial alcătuit din celule neregulate, sferice sau alungite, învelite într-o teacă mucilaginoasă amorfă, de obicei cu vacuole pline cu gaz. Acestea dau culoarea aproape neagră şi contribuie la menţinerea coloniilor la suprafaţa apei. În mod obişnuit celulele sintetizează şi excretă peptide toxice: microcistină şi cianoginosină. De asemenea, celulele pot elibera β-ciclocitrat. Acest compus dă mirosul caracteristic din lacurile şi bălţile care prezintă fenomenul de „înflorire”. Clasa Chamaesiphonophyceae reuneşte alge albastre unicelulare sau coloniale, fixate pe un suport solid. Sunt răspândite atât în apele dulci cât şi în apele sărate. Speciile genului Dermocarpa se fixează pe stânci, Chamaesiphon pe alge, iar Hyella pe cochilia unor gasteropode.

Regnul Monera


Figura 2.4 – 1. Anacystis; 2. Gloecapsa; 3. Microcystis; 4. Arthrospira; 5. Rivularia; 6. Anabaena; 7. Microcoleus; 8. Lyngbia; 9. Aphanizomenon; 10. Nodularia (http://www-cyanosite.bio.purdue.edu/images/images2.html) Clasa Hormogoniophyceae reuneşte specii de alge albastre filamentoase, unele au aspectul unor şiraguri de mărgele (Nostoc), ades înconjurate de o teacă gelatinoasă. Se înmulţesc prin hormogoni. Din această clasă fac parte specii din ordinul: Stigonematales, Oscillatoriales, Nostocales. Ordinul Oscillatoriales reuneşte specii cu talul filamentos, alcătuit doar din izociste. Ades formează pelicule de culoare albastră-verzuie pe pământul umed, suprafaţa bazinelor sau a apelor stătătoare şi pot acoperi obiectele străine care plutesc pe suprafaţa apelor. Familia Oscillatoriaceae include specii ale genului Oscillatoria care sunt alcătuite din filamente cu o teacă gelatinoasă subţire. Culoare poate fi variabilă de la verde-albastră la roşie. Aceste specii trăiesc în ape (dulci, marine, salmastre) şi pe solul umed. Există specii care se găsesc în ape termale la 56–60 ºC. În apele dulci se găsesc următoarele specii: Oscillatoria rubescens, O. borneti, O. agardhii. Genul Spirulina prezintă aproximativ 30 specii acvatice, răspândite prin ape dulci sau salmastre. Anumite specii se pot găsi şi în izvoare termale la 50 ºC. Speciile genului Spirulina prezintă filamente cu o formă spiralată şi de culoare variabilă (de la albastră-verzuie la roşie). Filamentele nu au teacă vizibilă la microscop, iar pereţii transversali sunt subţiri.

Regnul Monera


Ordinul Nostocales prezintă specii cu talul filamentos sub forma unui şirag de mărgele (neramificat sau fals ramificat), cu membrană comună, inclus într-o masă gelatinoasă, iar în condiţii de uscăciune capătă aspect de crustă. Unele specii formează asociaţii simbiotice. Familia Nostocaceae include specia Nostoc commune (cleiul pământului) care se găseşte pe solul umed. Talul prezintă filamente sinuoase, neramificate care sunt alcătuite din izociste şi heterociste. Izocistele conţin vezicule cu gaz. Hormogoanele prezintă terminal, la un capăt sau la ambele, câte un heterocist. Din aceeaşi familie fac parte specii ale genurilor: Anabaena, Scytonema, Rivularia, etc.

2.2.5. Ecologia şi răspândirea algelor albastre. Majoritatea speciilor sunt acvatice. Se găsesc atât în apele dulci, curgătoare şi stagnante cu un conţinut ridicat de substanţă organică în descompunere, precum şi în apele sărate. Există specii care se găsesc şi pe ritidomul arborilor şi arbuştilor. În apele care provin din topirea gheţurilor sau zăpezilor se întâlnesc îndeosebi specii ale genului Phormidium, Lyngbia, Oscillatoria. Specia Trichodesmium erytraeum imprimă culoarea caracteristică apelor din Marea Roşie. Alte specii sunt întâlnite pe solul şi stâncile umede unde formează un strat subţire lunecos.Speciile din genul Microcystis, Anabaena şi Aphanizomenon produc toxine care pot determina moartea animalelor acvatice. Algele albastre sunt organisme cu o mare capacitate de adaptare la diferite condiţii de viaţă: Phormidium laminosum suportă temperaturi de 87 ºC, iar Mastigocladus laminosus rezistă la 61 ºC.

Speciile genului Gloeocapsa care se dezvoltă pe roci dolomitice printr-o activitate asociată bacteriilor contribuie la fisurarea acestora, iar materia organică depusă constituie suportul pentru instalarea unor grupe de plante. Asemănător altor specii participă la descompunerea cochiliilor unor moluşte terestre sau acvatice

Teste autoevaluare TA 2.8. Care dintre genurile de alge albastre trăiesc fixate: a) Oscillatoria;

b) Spirulina; c) Dermocarpa; d) Chamaesiphon; e) Hyella TA 2.9. Microcystis aeruginosa prezintă tal colonial deoarece plutesc la

suprafaţa apei. TA 2.10. Specia Nostoc commune se recunoaşte după următoarele

caracteristici: a) se găseşte în solul umed; b) formează filamente sinuoase; c) în asociaţie cu ciupercile formează lichenii; d) prezintă talul ramificat; e) este multicelulară

Regnul Monera


2.2.6. Vechimea şi filogenia algelor albastre. Se consideră că algele albastre-verzi au apărut în Precambrian în sudul statului Zimbabwe. Au fost semnalate şi specii mai noi în unele lacuri sărate din Australia şi Bolivia. Specii de alge albastre s-au putut păstra ca resturi fosile deoarece prezentau peretele celular impregnat cu CaCO3 (Rivularia). După moartea lor s-au depus concreţiuni calcaroase, cunoscute sub denumirea de stomatolite cu grosimi variabile (de la câţiva milimetri până la câţiva metri). Organizarea celulară, modul de înmulţire, capacitatea de a fixa azotul atmosferic dovedesc înrudirea algelor albastre cu celelalte grupe de bacterii. Caracterul de inferioritate rezidă în organizarea materialului nuclear. Forma celulei este variabilă şi este folosită în clasificarea formelor cocoide sau nefilamentoase. S-au evidenţiat două linii morfologice distincte de dezvoltare şi posibil de evoluţie: tipurile nefilamentoase şi tipurile filamentoase.

Evoluţia algelor albastre-verzi, poate fi explicată prin toleranţa ecologică şi stabilitatea genetică. Cianobacteriile sunt organisme fotosintetizante care necesită un număr redus de nutrienţi şi de aceea pot supravieţui şi în condiţii de mediu mai puţin favorabile. Deoarece sunt complet asexuate, nu prezintă o variabilitate relevantă, care, la eucariote, rezultă prin meioză şi fecundaţie. Se poate aprecia astfel, o rată relativ scăzută de schimb evolutiv la acest grup de organisme.

Teste autoevaluare TA 2.11. Cum explicaţi adaptările pe care le prezintă algele albastre la

diferite medii de viaţă?

Teste autoevaluare TA 2.12. Ce sunt stomatolitele şi în ce condiţii au apărut? TA 2.13. Cum poate fi explicată stabilitatea genetică a acestor organisme?

Regnul Monera


2.3. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare

TA 2.1.: b; c; d; e;TA 2.3: b; TA 2.4: b; TA 2.5: d; TA 2.6: a; TA 2.8: c; d; e; TA 2.10: b; c.

TA 2.2.: monerele stabilesc relaţii de simbioză fixând azotul atmosferic pe care îl folosesc în metabolismul propriu sau îl cedează altor organisme.

TA 2.7.: ambele propoziţii sunt adevărate dar nu au relaţie cauză-efect.

TA 2.9.: ambele propoziţii sunt adevărate dar nu au relaţie cauză-efect.

TA 2.11.: Cianobacteriile sunt organisme fotosintetizante care necesită un număr redus de nutrienţi şi de aceea pot supravieţui şi în condiţii de mediu mai puţin favorabile.

TA 2.12.: Stomatolitele sunt concreţiuni calcaroase cu grosimi variabile care provin din resturile fosile ale unor specii care prezintă peretele celular impregnat cu CaCO3..

TA 2.13.: Algele albastre sunt complet asexuate şi de aceea nu prezintă o variabilitate relevantă, care, la eucariote, rezultă prin meioză şi fecundaţie. Din această cauză rezultă o rată relativ scăzută de schimb evolutiv la acest grup de organisme.

2.4. Lucrare de verificare 2

2.1. Care dintre următoarele afirmaţii este corectă pentru algele

albastre: a) au clorofilă a şi ficobiline; b) peretele celular produce spre exterior o teacă de natură gelatinoasă; c) au centroplasma cu nucleoproteine; d) în cromatoplasmă se găsesc cromatofori mici

2 puncte 2.2. La genul Rivularia centroplasma conţine un nucleoid, iar la

Nostoc commune centroplasma conţine ficoeritrină. 1 punct

2.3. Nostoc commune prezintă cromatoplasma lipsită de clorofilă, deoarece această specie are o nutriţie fotoautotrofă.

1 punct 2.4. Care dintre următoarele afirmaţii nu este corectă pentru algele

albastre: a) membrana nucleară care se continuă cu reticulul endoplasmic; b) heterocistele au rol în înmulţirea vegetativă; c) nu prezintă înmulţire sexuată; d) preiau azotul liber din aer

1 punct 2.5. Nucleoidul de la Oscillatoria nu se aseamănă cu cel de la

Spirulina, pentru că Spirulina este o specie autotrofă. 1 punct

2.6. Partea centrală a celulei algelor albastre este reprezentată de centrosom, deoarece din cromatoplasma acestora lipseşte ficoeritrina.

2 puncte 2.7. Algele albastre sunt talofite de tip eucariot, deoarece peretele

pecto-celulozic secretă o teacă mucilaginoasă. 1 punct

1 punct din oficiu TOTAL: 10 puncte

Regnul Monera


2.5. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 2

Analizaţi şi comparaţi structura şi morfologia celulei de tip procariot a bacteriilor şi a algelor albastre.

Stabiliţi corelaţii între ecologia şi răspândirea algelor albastre cu aspecte de organizare structurală şi funcţională a acestor organisme.

2.6. Bibliografie

Anagostidis K., Komarek J., 1985. Modern approach to the classification system of cyanophytes: 1. Introduction. Algol. Stud., 38/39: 291-302

Anagostidis K., Komarek J., 1988. Modern approach to the classification system of cyanophytes: 3. Oscillatoriales. Algol. Stud., 50-53: 327-472

Anagostidis K., Komarek J., 1990. Modern approach to the classification system of cyanophytes: 5. Stigonematales. Algol. Stud., 59: 1-73

Bell S.G., Codd G.A., 1994. Cyanobacterial toxins and human health. Rev. Med. Microbiol., 5: 256-264

Dragoş N., Péterfi Şt., Momeu Laura, Popescu Cristina, 1997. An introduction to the algae and the culture collection of algae at the Institute of Biological Research Cluj-Napoca. Editura Cluj University Press: 3-20

Gavrilă L., 1978. Genetica algelor. Editura Academiei Române, Bucureşti: 9-25 Gorlenko, M. V., 1990. Curs de plante inferioare. Editura Cartea Moldovenească,

Chişinău: 57-63 Hodişan I., Pop I., 1976. Botanică sistematică. Editura Didactică şi Pedagogică,

Bucureşti: 25-31 Komarek J., Anagostidis K., 1986. Modern approach to the classification system of

cyanophytes: 2. Chroococcales. Algol. Stud., 43: 157-226 Komarek J., Anagostidis K., 1989. Modern approach to the classification system of

cyanophytes: 4. Nostocales. Algol. Stud., 56: 247-345 Morariu I., Todor I., 1972. Botanică sistematică. Editura Didactică şi Pedagogică,

Bucureşti: 35-39 Păun M., Turenschi E., Grigore S., Ifteni Lucia, Chirilă C., Ciocârlan V., Pazmany D.,

Moldovan I., Popescu Gh., 1980. Botanică. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti: 186-192 Pârvu M., 2003. Botanică sistematică (I). Ed. Gloria, Cluj-Napoca: 36-47

Pop I., Hodişan I., Mititelu D., Lungu Lucia, Cristurean I., Mihai Gh., 1983. Botanică sistematică. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti: 23-31

Sârbu Anca, 1999. Biologie vegetală, Editura Universităţii din Bucureşti: 280-294 Ştefan N., 2001. Botanică. Editura Universităţii “Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 13-16 Ştefan N., Lupaşcu Angela, Oprea Ad., Mânzu C., 2001. Botanică generală. Editura

Universităţii “Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 72-75 Vaczy C., 1980. Dicţionar botanic poliglot. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică,

Bucureşti Weberling F., Schwantes H.O., 1979. Pflanzensystematik. Einführung in die

Systematishe Botanik Grundzüge des Pflanzensystematik. Verlag Eugen Ulmer Stuttgard: 181-185

http://www.botany.hawaii.edu/faculty/webb/BOT311/Cyanobacteria.htm http://www.biologie.uni-hamburg.de/bonline/library/webb/BOT311/Cyanobacteria.htm http://www-cyanosite.bio.purdue.edu/images/images2.html

Regnul Protista


Unitatea de învăţare 3: REGNUL PROTISTA

Cuprins Pagina Introducere 23 Obiective Unitatea 3 23 Informaţii generale despre evaluare 23 3.1. Regnul Protista 24 3.1.1. Definiţia şi caracterizarea protistelor 24 3.1.2. Morfologia şi evoluţia talului la protiste 24 3.1.3. Înmulţirea şi alternanţa de generaţii la algele protiste 27 3.2. Clasificarea protistelor 29 3.2.1. Încrengătura Cryptophyta 31 3.2.2. Încrengătura Dinophyta 34 3.2.3. Încrengătura Chrysophyta 39 3.2.4. Încrengătura Xanthophyta 43 3.2.5. Încrengătura Bacillariophyta 47 3.2.6. Încrengătura Phaeophyta 55 3.2.7. Încrengătura Rhodophyta 61 3.2.8. Încrengătura Euglenophyta 66 3.2.9. Încrengătura Chlorophyta 69 3.3. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare 79 3.4. Lucrare de verificare 3 84 3.5. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 3 85 3.6. Bibliografie 85


precizarea tipurilor de tal la protiste; caracterizarea morfologiei şi evoluţiei talului la protiste; stabilirea unor corelaţii între organizarea structurală a talului şi funcţiile

acestuia; înţelegerea unor concepte referitoare la originea şi evoluţia protistelor.


În cadrul acestei unităţi de învăţare vei studia aspectele referitoare la morfologia şi evoluţia talului la protiste. Pe baza acestor noţiuni vei înţelege conceptele referitoare la clasificarea, ecologia şi filogenia acestor organisme. La finalul unităţii de învăţare sunt prezentate răspunsurile la testele de autoevaluare pe parcurs şi lucrarea de verificare 3 pe care o vei trimite tutorelui după ce vei finaliza acest studiu.

Introducere

Informaţii generale despre evaluare Gradul de dobândire a conceptelor şi procedurilor prezentate în această unitate de învăţare va fi cuantificat pe baza notei obţinute la Lucrarea de verificare Nr. 3. Detalii asupra conţinutului acestei lucrări şi condiţiile de transmitere a acesteia către tutore, se găsesc la sfârşitul acestui capitol. De asemenea vă sunt oferite teste de autoevaluare şi cadre ajutătoare care vă furnizează informaţii suplimentare necesare unei bune înţelegeri tematicii de studiu

Regnul Protista


3.1.Regnul Protista

3.1.1. Definiţia protistelor. Regnul Protista reuneşte organisme eucariote foarte heterogene unicelulare, coloniale sau multicelulare, de tip haploid sau diploid, uneori cu celule plurinucleate, rareori şi cu o falsă diferenţiere celulară (pseudoplectenchime). Aceste organisme prezintă caracteristici specifice (Cadrul 3.1).

3.1.2. Morfologia şi evoluţia talului la algele protiste. Algele sunt considerate organisme talofite inferioare care prezintă o mare diversitate morfologică şi structurală. După unii autori sunt considerate organisme vegetale micro şi macrofite foarte heterogene care populează cu predilecţie mediul acvatic (ape dulci, sărate şi salmastre). Tipul de tal şi modul de organizare prezintă caracteristici specifice grupului considerat, de la forme solitare, până la forme coloniale şi pluricelulare. Algele care prezintă structură simplă sunt unicelulare mobile (monade) sau imobile. Algele considerate evoluate au o structură parenchimatică. Organizarea structurală a acestor organisme este corelată cu treapta de evoluţie corespunzătoare (Figura 3.1.).

Cadrul 3.1. Caracteristicile organismelor protiste Protistele actuale reprezintă mai multe linii evolutive distincte care spre

deosebire de celelalte organisme eucariote (ciuperci, muşchi, plante vasculare şi animale) îşi au originea în protistele primitive.

În acest regn sunt reunite organisme eucariote considerate heterogene din următoarele considerente:

unele pot fi unicelulare heterotrofe cu organizare celulară de tip animal: Protozoare;

unele pot fi heterotrofe cu stadii ameboidale şi plasmodiale în ciclul de viaţă cu o serie de caractere apropiate de fungi: Myxomycota, Chytridiomycota, Oomycota;

unele pot fi fotoautrofe, taloide unicelulare, coloniale şi pluricelulare simple: Algae;

nutriţia se realizează prin absorbţie, ingestie sau prin fotosinteză; se înmulţesc prin meioză zigotică, sporică sau gametică; peretele celular lipseşte sau când este prezent prezintă o

compoziţie chimică foarte variată; flagelii sunt absenţi, iar când sunt prezenţi au o structură

complexă.

Teste autoevaluare TA 3.1. Care sunt grupele de organisme vegetale care fac parte din

regnul Protista: a) ciupercile; b) algele; c) protozoarele; d) muşchii; e) lichenii TA 3.2. Din enunţurile următoare selectaţi pe cele care exprimă

caracteristicile protistelor: a) sunt organisme autotrofe de tip alge; b) nutriţia se realizează exclusiv prin fotosinteză; c) sunt organisme heterotrofe de tip animal, respectiv fungi; d) prezintă întotdeauna perete celular; e) niciodată nu prezintă flageli

Regnul Protista


Figura 3.1. – Evoluţia tipurilor de tal la alge: a. celular cu periplast; b. ameboidal; c. plasmodial; d. monadal; e. unicelular imobil; f. cenobial; g. colonial; h. palmeloid (capsal); i. cocal; j. sifonal; k. filamentos; l. plectenchimatic; m. parenchimatic (din M. Pârvu, 2003)

Diversitatea morfologică a algelor evidenţiază faptul că formele mai puţin evoluate sunt unicelulare, flagelate, fără perete celular. Din acest grup au evoluat pe de o parte algele rizopodiale, iar pe de altă parte formele monadale.

Talul ameboidal este unicelular, uninucleat, lipsit de perete celular, prezentând prelungiri protoplasmatice numite pseudopode (gr. pseudos – fals; podos – picior).

Talul plasmodial este unicelular, plurinucleat, fără perete celular şi fără posibilitatea de a forma pseudopode datorită creşterii consistenţei protoplasmei.

Din talul unicelular imobil şi/sau monadal a evoluat talul cenobial, iar din acesta talul colonial. Cenobiul este alcătuit din celule formate din diviziunea aceleiaşi celule mamă şi rămân asociate datorită existenţei mucilagiului. Cenobiile şi coloniile pot fi mobile sau imobile, în funcţie de prezenţa sau de absenţa flagelilor

Regnul Protista


Din talul monadal au evoluat formele capsale şi cocale. Talul capsal se caracterizează prin lipsa peretelui, iar celulele se găsesc incluse într-o masă gelatinoasă. Forma acestui tal depinde de proprietăţile masei gelatinoase.

Talul cocal (cocoid) a evoluat din talul capsal (palmeloid). Caracteristica cea mai importantă a acestui tip de tal o constituie apariţia peretelui propriu-zis, cu o consistenţă evidentă, la multe specii peretele celular este impregnat cu diferite substanţe.

Din talul cocal au evoluat talul sifonal şi talul filamentos (trihal). Talul sifonal este unicelular, lipsit de pereţi transversali, plurinucleat, are forme diferite (veziculos sau tubular) şi este denumit cenocit. Talul filamentos este alcătuit din celule dispuse într-un singur rând sau pe mai multe rânduri, simplu sau ramificat. Se deosebesc următoarele categorii de tal filamentos:

tal filamentos simplu, unistratificat (Spirogyra); tal filamentos ramificat, unistratificat (Cladophora); tal bistratificat, bidimensional, tubulos (Ulva, Enteromorpha); tal diferenţiat morfologic în rizoid, cauloid şi filoid, prezentând

chiar anumite zone anatomice (protectoare, corticale, medulare), alcătuite din ţesuturi adevărate (prosoplectenchime şi paraplectenchime: Fucus, Laminaria, Cystoseira).

Tipurile de tal prezentate în tabelul din Figura 3.2. sunt caracteristice diferitelor grupe de alge. Se remarcă prezenţa acestora la diferite ordine incluse în următoarele încrengături: Cholorophyta, Chysophyta, Xanthophyta şi Dinophyta.

În cadrul încrengăturilor clasificarea în clase pe baza organizării tipului de tal reflectă evoluţia lor filogenetică De exemplu, pentru Euglenophyta se cunoaşte doar tipul monadal de organizare a talului, iar la Phaeophyta, nu se cunosc exemple primitiv monocelulare, ci predomină treptele de diferenţiere superioară – heterotrichală şi plectenchimală. Dezvoltarea paralelă a diferitelor grupe de alge poate fi explicată şi ca urmare a uniformităţii mediului acvatic în comparaţie cu mediul terestru.

Tipul de tal Chlorophyta Chrysophyta Xanthophyta Dinophyta monadal Volvocales Chrysomonadales Heterochloridales Peridiniales rizopodial – Rhizochrysadales Rizochloridales Dinamoebidiales capsal Tetrasporales Chrysocapsales Heterogloeales Gloeodiniales cocal Chlorococcales Chrysopsphaerales Mischococcales Dinococcales filamentos Ulotrichales Phaeothamniales Heterotrichales Dinotrichales sifonal Bryopsidales – Botrydiales – Figura 3.2. – Tipuri de tal la diferite grupe de alge (din M. Pârvu, 2003)

Regnul Protista


3.1.3. Înmulţirea şi alternanţa de generaţii la algele protiste. Algele protiste prezintă tipuri diferite de înmulţire: vegetativă, asexuată şi sexuată. Înmulţirea vegetativă se poate produce prin diviziunea celulară la formele unicelulare şi prin fragmentarea talului la algele pluricelulare fără modificări evidente ale protoplasmei. Înmulţirea asexuată se realizează prin spori asexuaţi specializaţi. Algele prezintă două tipuri de spori asexuaţi: zoospori (planospori, spori mobili) cu flageli şi aplanospori (imobili) fără flageli. Înmulţirea sexuată (Figura 3.3.) la aceste alge este foarte diferită şi se poate realiza prin gametogamie şi somatogamie (conjugare). Figura 3.3. – Tipuri de înmulţire sexuată: A. izogameţi; B. izogamie; C, D – anizogamie (heterogamie); E. oogamie; F. somatogamie (conjugare) Gametogamia se realizează prin fecundaţia gameţilor cu polaritate sexuală diferită. Formarea gameţilor întotdeauna este precedată de meioză şi din această cauză aceste celule sunt haploide (n). Din punct de vedere morfologic şi biochimic gameţii prezintă o mare variabilitate. Ţinând cont de aceste considerente se deosebesc: izogameţi şi heterogameţi. Izogameţii (Figura 3.3. – A, B) pot fi flagelaţi şi sunt identici din punct de vedere morfologic, dar diferiţi din punct de vedere biochimic.

Teste autoevaluare TA 3.3. Cum argumentaţi direcţiile de evoluţie ale principalelor tipuri de

tal? TA 3.4. Talul filamentos poate fi diferenţiat în rizoid, cauloid şi filoid

deoarece prezintă zone anatomice protectoare, corticale şi medulare.

Regnul Protista


Heterogameţii (Figura 3.3. – C, D) sunt diferiţi din punct de vedere morfologic şi biochimic. În foarte multe cazuri, gametul femeiesc este mai mare, mobil şi se numeşte macrogamet. Atunci când se găseşte în oogon se numeşte oosferă, fiind imobil. Gametul bărbătesc este mult mai mic decât cel femeiesc şi se numeşte microgamet. Gameţii bărbăteşti pot fi mobili şi imobili. Gameţii bărbăteşti mobili se numesc anterozoizi sau spermatozoizi, iar cei lipsiţi de flageli se numesc spermatii. În funcţie de morfologia gameţilor se deosebesc următoarele tipuri de gametogamie (Figura 3.3): izogamia (B), anizogamia (C, D) şi oogamia (E). La algele roşii se întâlneşte un caz particular de gametogamie: fecundaţia (carpogamia) are loc între doi gameţi (oosferă, spermatie) care sunt imobili. Oosfera se formează în carpogon, iar spermatia în spermatangiu. Somatogamia (Figura 3.3 – F) constă în fuziunea întregului conţinut celular care provine de la două celule vegetative cu polaritate sexuală diferită. Astfel, cele două celule fuzionează prin intermediul unui canal de conjugare sau de copulaţie. După fecundaţie, rezultă zigotul (2n). Acest tip de înmulţire la alge poartă numele de conjugare (Spirogyra). Ciclul de dezvoltare la alge prezintă două faze diferite din punct de vedere citologic şi fiziologic: haploidă şi diploidă (Cadrul 3.2.). Datorită faptului că, în ciclul de dezvoltare al organismelor care prezintă sexualitate, cele două faze succed cu regularitate şi se generează reciproc, acest fenomen este cunoscut sub numele de alternanţă de generaţii sau faze ale ciclului de dezvoltare. Ţinând cont de acest aspect aceste organisme sunt grupate astfel: haplobionte, diplobionte şi haplodiplobionte.

Teste autoevaluare TA 3.5. Înmulţirea asexuată a protistelor se realizează astfel: a) prin

fragmentarea talului; b) cu ajutorul zoosporilor; c) cu ajutorul aplanosporilor; d) cu ajutorul sporilor de rezistenţă; e) prin înmugurire

TA 3.6. Identificaţi erorile referitoare la înmulţirea sexuată a protistelor: a) somatogamia are loc prin intermediul unui canal de conjugare; b) gametogamia se realizează cu ajutorul sporilor sexuaţi; c) oogamia poate avea loc între oosferă şi spermatie; d) anizogamia care loc între doi gameţi identici ca formă, însă cu polaritate sexuală diferită; e) izogameţii sunt imobili

Regnul Protista


. 3.2. Clasificarea algelor protiste. Regnul Protista reuneşte algele care prezintă structură celulară eucariotă. Caracterele genetice, citologice şi biochimice relevă existenţa a trei grupe de alge (rodofite, cromofite şi clorofite) şi mai multe încrengături care corespund unor linii evolutive fundamentale. Acestea se deosebesc prin categoriile de pigmenţi asimilatori şi prin produsul de rezervă (Figura 3.4.).

Cadrul 3.2. Ciclul de dezvoltare şi alternanţa de generaţii la algele protiste

Faza haploidă (n) este reprezentată de gametofit (generaţia sexuată, producătoare de gameţi), care este precedată de diviziunea reducţională (meioza), iar faza diploidă este reprezentată de sporofit (generaţia asexuată, producătoare de spori) şi este precedată de fecundaţie. Unele alge haplobionte includ în ciclul de dezvoltare ontogenetică două generaţii izomorfe gametofitice şi sporofitice. Se cunosc alge haplodiplobionte care includ în ciclul de dezvoltare două generaţii heteromorfe gametofitice şi sporofitice, în care una poate fi dominantă. Algele haplodiplobionte pot prezenta gametofit homotalic şi heterotalic. Speciile cu gametofit heterotalic prezintă gametofit bărbătesc şi femeiesc pe care se formează gameţi caracteristici. La speciile de alge considerate evoluate din clasa Florideophyceae (Rodophyta) ciclul de dezvoltare este de tip haplodiplobiont care include trei generaţii (trigenetic). Aceste specii prezintă o fază haploidă (gametofitul) şi o fază diploidă cu două generaţii sporofitice independente: carposporofitul şi tetrasporofitul. Carposporofitul formează spori asexuaţi care se numesc carpospori, iar tetrasporofitul produce spori asexuaţi care se numesc tetraspori.

Teste autoevaluare TA 3.7. Alternanţa de generaţii are loc deoarece organismele prezintă

haplofază şi diplofază. TA 3.8. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a

doua coloană, notate cu cifre: a) haplofază 1) generaţia asexuată b) diplofază 2) generaţia sexuată c) gametofit 3) tetraspori

d) carposporofit 4) gameţi e) tetrasporofit 5) carpospori

Regnul Protista


În grupul rodofitelor sunt reunite algele care conţin clorofile a şi d care sunt incluse în încrengătura Rodophyta. Grupul cromofitelor include algele eucariote care conţin clorofile a şi c. Speciile din acest grup fac parte din următoarele încrengături: Cryptophyta, Dinophyta, Chrysophyta, Bacillariophyta, Xanthophyta şi Phaeophyta. Algele care fac parte din grupul clorofitelor conţin clorofile a şi b şi sunt incluse în încrengătura Euglenophyta şi Chlorophyta.

Tipuri de pigmenţi Încrengătura

clorofile ficobiline caroteni xantofile Produsul de depozitare

ficocianină diatoxantină Cryptophyta a şi c ficoeritrină

α şi β aloxantină

amidon

diadinoxantină diatoxantină

Dinophyta a şi c – β

peridinină

amidon


Chrysophyta a şi c – β

fucoxantină

crizolaminarină

diadinoxantină diatoxantină heteroxantină

Xanthophyta a şi c – β

vaucheriaxantină

crizolaminarină


Bacillariophyta a şi c – α şi β

fucoxantină

crizolaminarină


laminarină

fucoxantină

Phaeophyta a şi c – β

zeaxantină manitol, picături de ulei

ficocianină ficoeritrină

luteină

aloficocianină

Rodophyta a şi d

floridorubină

α şi β

zeaxantină

amidon de floridee

diadinoxantină Euglenophyta a şi b – β diatoxantină

paramilon

luteină Chlorophyta a şi b – β zeaxantină

amidon (în cloroplast)

Figura 3.4. – Tipuri de pigmenţi asimilatori şi produsul de depozitare caracteristic algelor protiste (din M. Pârvu, 2003)

Regnul Protista


La diferite grupe de alge se remarcă diferenţe între cantitatea (exprimată procentual) de guanină şi citozină din ADN în funcţie de specia considerată (Figura 3.5.). 3.2.1. Încrengătura Cryptophyta (gr. crypto – acoperit, ascuns; phyton – plantă; alge flagelate cafenii) include aproximativ 100 specii de alge cromofite care aparţin la 25 de genuri. Definiţia criptofitelor. Criptofitele sunt talofite microscopice, unicelulare, flagelate sau ciliate, preponderent de culoare brună, brun–gălbui, albastru–verzui şi roşie care trăiesc în ape dulci, salmastre şi marine. Morfologia şi structura talului. Criptofitele prezintă tal monadal şi cocal. Celulele sunt mobile, oblongi sau ovoidale, aplatizate dorsoventral. Ventral se găseşte un şanţ longitudinal care la capătul distal prezintă o invaginare digitiformă, numită criptă tapetată cu trichocişti. Din apropierea deschiderii criptei pornesc doi flageli subegali, distal atenuaţi, homodinamici, cu mastigoneme: unul este mai lung pleuronematic (plumos), celălalt stihonematic (pectinat). Această structură este unică la alge.

Încrengătura Genul sau specia Cantitatea (%) de G + C din ADN

Bacillariophyta Cyclotella cryptica 41 Acetabularia mediterranea 37 – 53 Chlamydomonas 60 – 68 Chlorella 43 – 79 Nitella 49 Scenedesmus 52 – 64 Spirogyra 39

Chlorophyta

Volvox carteri 50 Chrysophyta Ochromonas danica 48 Dinophyta Peridinium triquetrum 53 Euglenophyta Euglena gracilis 46 – 55

Figura 3.5. – Cantitatea de guanină şi citozină din ADN la diferite genuri/specii de alge protiste (din M. Pârvu, 2003)

Teste autoevaluare TA 3.9. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a

doua coloană, notate cu cifre: a) Bacillariophyta 1) amidon b) Dinophyta 2) amidon de floridee c) Euglenophyta 3) crizolaminarină

d) Rodophyta 4) manitol e) Phaeophyta 5) paramilon

Regnul Protista

Celulele criptofitelor nu prezintă perete celular (Figura 3.6.). Periferic prezintă un periplast rigid sau flexibil, cu structură complexă. Pe suprafaţa periplastului se găsesc şanţuri longitudinale şi laterale. La joncţiunea dintre acestea se găsesc ejectosomi, de dimensiuni mari şi cu o structură complexă care au rol taxonomic.

Figura 3.6. – A. Cryptomonas; B. Chroomonas; C. Tetragonidium, n –

nucleu; e – ejectosomi; cp – cloroplast; p – pirenoid; f – flageli (din M. Pârvu, 2003)

În citoplasmă se găsesc 1-2 cloroplaste care conţin perechi de

tilacoizi nefuzionaţi. În cloroplast pot exista şi pirenoizi. La criptofite, stigma nu este comună. Atunci când este prezentă în celulă, stigma se găseşte în cloroplast, de obicei lângă nucleu şi adiacent faţă de baza flagelilor.

Nucleul este localizat în partea posterioară a celulei şi poate

prezenta invaginări citoplasmatice.

Nutriţia criptofitelor. Criptofitele prezintă o nutriţie variată. Există specii fotosintetizante obligat fotoautrofe, dar şi specii facultativ heterotrofe care pot creşte în medii cu substrat organic (glicerol) la lumină, dar şi la întuneric.

Speciile de criptofite mai puţin colorate prezintă o nutriţie obligat heterotrofă. Criptofitele fotoautotrofe sintetizează amidonul ca produs de rezervă, care este depozitat în afara cloroplastului.

Înmulţirea critofitelor. Criptofitele sunt alge haplobionte care se înmulţesc vegetativ prin fragmentarea celulei.


Regnul Protista

Speciile monadoide se înmulţesc prin diviziune longitudinală, după un plan care trece prin criptă, iar speciile cocoide se înmulţesc prin zoospori. La unele specii de Cryptomonas se semnalează copularea izogamă.

Clasificarea criptofitelor. Algele criptofite sunt clasificate pe baza morfologiei în stadiul vegetativ. Majoritatea criptofitelor sunt mobile, însă există şi specii imobile. Criptofitele mobile sunt diferenţiate pe baza formei celulei, a localizării şanţului flagelar, a numărului şi localizării ejectosomilor mari şi a numărului de cloroplaste.

Clasa Cryptophyceae include două ordine: Cryptomonadales şi Tetragoniales (Cryptococcales).

Din ordinul Cryptomonadales face parte familia Cryptomonadaceae care include specii monadoide. În această familie este inclus genul Cryptomonas cu aproximativ 40 specii, care se găsesc în general în acumulări mici de apă care sunt bogate în substanţe organice (adesea cu specii de Euglena) sau în mări. Identificarea speciilor este foarte dificilă.

În ordinul Tetragoniales (Cryptococcales) este inclusă o singură familie: Tetragonidaceae din care fac parte specii cocoide, care se multiplică prin zoospori prevăzuţi cu flageli egali.

Tetragonidium verrucatum este o specie care se găseşte în apele

dulci ce prezintă celula tetraedrică, pigmentată.



doua coloană, notate cu cifre: a) flagel 1) şanţuri longitudinale şi laterale b) criptă 2) invaginări citoplasmatice c) periplast 3) pirenoizi

d) cloroplast 4) pleuronematic e) nucleu 5) trichocişti TA 3.11. Criptofitele sintetizează amidonul deoarece este depozitat în cloroplast. TA 3.12. Criptofitele prezintă următoarele tipuri de nutriţie: a) mixotrofă; b) autotrofă; c) heterotrofă; d) parazită

TA 3.13. Criptofitele se înmulţesc: a) sexuat; b) zoospori; c) diviziune longitudinală; d) asexuat; e) copulare izogamă

TA 3.14. Clasificarea criptofitelor se face ţinând cont de: 1) forma celulei; 2) tipul de nutriţie; 3) număr de cloroplaste; 4) prezenţa nucleului; 5) numărul şi localizarea ejectosomilor

Regnul Protista

Ecologia criptofitelor. Criptofitele sunt foarte frecvente în apele dulci bogate în substanţă organică, comparativ cu cele marine. Speciile care aparţin genurilor Cryptomonas şi Chroomonas se găsesc tot timpul anului în bazine cu ape sărate, cu o salinitate de 5-30%. Adesea, pot fi dominante în apele lacurilor temperate care prezintă fenomenul de înflorire.

Originea şi evoluţia criptofitelor Criptofitele sunt alge protiste care sunt cunoscute şi ca fosile. Ipotezele privind originea şi evoluţia lor se bazează pe studiul complex al speciilor actuale. Prezenţa clorofilelor a şi c apropie acest grup de alge de crizofite, bacilariofite şi feofite. Morfologia nucleului este asemănătoare cu cel al speciilor crizofite. La aceste specii cromatina este condensată în interfază, iar nucleul şi membrana nucleară persistă în timpul diviziunii nucleare.

Prezenţa amidonului ca produs de rezervă le apropie de dinofite, iar

prezenţa ficobilinelor intracelulare le apropie de cianobacterii şi de rodofite (alge roşii). Posibilitatea ca acest grup de alge să fie înrudite cu cianobacteriile şi rodofitele pe baza conţinutului în pigmenţii caracteristici, nu este susţinută, datorită unor diferenţe remarcabile: celulele flagelate se întâlnesc la criptofite, dar lipsesc în dezvoltarea ontogenetică a cianobacteriilor şi a algelor roşii.

Caracterele specifice şi de asemănare ale criptofitelor cu alte grupe

de alge protiste permit considerarea lor ca un grup vechi, cu caractere primitive, care s-a desprins din trunchiul comun al cromofitelor. Ţinând cont de aceste considerente se poate afirma că, algele criptofite au urmat o linie evolutivă distinctă considerată de specialişti ca fiind închisă.


3.2.2. Încrengătura Dinophyta

Teste autoevaluare TA 3.15. Cum explicaţi înrudirea criptofitelor cu alte alge protiste?

Încrengătura Dinophyta (gr. dynos = vârtej; phyton = plantă) reuneşte aproximativ 2100 specii de alge care sunt grupate în 125 de genuri. Acest grup de alge este cunoscut şi sub numele de Pyrrophyta (gr. pyro-, pyrrho-, pyrrhus = foc; phyton = plantă) sau Dinoflagellatae (gr. dynos = vârtej; phyton = plantă). Definiţia dinofitelor. Dinofitele sunt talofite microscopice unicelulare libere sau grupate în colonii. Sunt frecvente în planctonul apelor marine şi mai puţin în cel dulcicol. Talul (uneori filamentos ramificat) poate avea culoarea brună, brun-gălbuie şi roşie determinată de pigmenţi specifici: clorofila a, c, carotina, ficopirina. Nu prezintă ficobiline, culoarea roşie fiind datorată uleiului intens colorat.

Regnul Protista


Morfologia talului şi structura talului. Dinofitele se găsesc pe diferite trepte de organizare a talului: monadal, cocal, filamentos (trihal) şi capsal (palmeloid). Majoritatea speciilor sunt monadale, cu doi flageli inseraţi lateral sau apical. Dinofitele imobile includ specii nefilamentoase (cocale, capsale) şi filamentoase. Celula este eucariotă şi prezintă perete celular care conţine celuloză la speciile imobile. Majoritatea speciilor sunt mobile şi prezintă un înveliş extern care poartă numele de tecă, alcătuit din plăci celulozice, de grosimi diferite. Fiecare specie prezintă un număr caracteristic de plăci celulozice. Modul de dispunere a plăcilor celulozice constituie un criteriu taxonomic pentru identificarea speciilor (Figura 3.7). La speciile din ordinul Gymnodiniales celulele sunt acoperite de periplast. Speciile din ordinul Peridiniales prezintă celulele cu perete celulozic (uneori impregnat cu CaCO3) şi o carapace formată din două valve. Acestea sunt ades simetrice, de diferite forme, prezentând la anumite specii prelungiri, uneori sub formă de aripi sau guleraşe cu rol în plutire. Celula poate fi prevăzută cu două şanţuri: unul ecuatorial şi altul transversal, în care se află câte un flagel care serveşte la mişcare. Figura 3.7. – Morfologia talului la Dinophyta: A. Ceratium tripos; B. Ceratium hirundinella; C. Gymnodinium; D. Peridinium; E. Gonyaulax; F, G. Prorocentrum micans; H. Noctiluca militaris; c. cingulum; s. sulcus; f. flagel (din M. Pârvu, 2003)

Regnul Protista


Citoplasma este hialină, cu un nucleu mare, una sau mai multe vacuole, stigma şi unul sau mai multe cloroplaste cu pirenoizi. Stigmele sunt variate şi pot să fie asociate sau nu, cu cloroplastele. Mişcarea dinofitelor. Celula prezintă doi flageli inegali inseraţi lateral, care se formează la locul de întâlnire a celor două şanţuri (ecuatorial şi longitudinal), de pe învelişul extern. Şanţul ecuatorial (transversal) este denumit cingulum. Acesta delimitează, pe suprafaţa externă (teca) a celulei, epiteca (partea superioară) şi hipoteca (partea inferioară). Şanţul vertical (longitudinal) este situat în hipotecă şi este denumit sulcus (Figura 3.7.). Prin învârtirea flagelului din şanţul ecuatorial se produce un curent care împinge celula înainte, iar cel din şanţul longitudinal serveşte doar cârmă. Nutriţia dinofitelor. Dinofitele pot fi specii autotrofe, mixotrofe, iar altele exclusiv heterotrofe (saprofite şi parazite, chiar endoparazite). Speciile autotrofe sintetizează amidonul care este depozitat în afara cloroplastului sau picături de ulei de culoare galben-roşcată care favorizează plutirea. Există specii care pot trăi în simbioză cu multe tipuri de organisme (spongieri, meduze, corali, caracatiţe şi sepii). Când sunt simbionte, dinofitele nu au tecă şi din această cauză apar ca nişte celule sferice, aurii, care se numesc zooxante. Se cunosc specii care produc substanţe otrăvitoare (toxine) care pot afecta oamenii şi animalele (Gonyaulax, Gymnodinium). Înmulţirea dinofitelor. Dinofitele se înmulţesc vegetativ, asexuat şi sexuat. Înmulţirea vegetativă reprezintă principala modalitate de reproducere. Fragmentarea celulară se produce după diviziunea nucleului şi a organitelor citoplasmatice. Fiecare celulă fiică primeşte un flagel şi o porţiune de tecă. Apoi, cele două celule fiice formate refac părţile care lipsesc. Înmulţirea asexuată se realizează prin spori specializaţi denumiţi zoospori care se întâlnesc în dezvoltarea unor dinofite imobile. Înmulţirea sexuată se realizează prin gametogamie (izogamie şi anizogamie). Dinofitele sunt alge haplobionte, care prezintă stadiul diploid reprezentat de zigot.

Regnul Protista



doua coloană, notate cu cifre: a) tal 1) plăci celulozice b) tecă 2) stigma c) carapace 3) ecuatorial

d) citoplasma 4) trihal e) şanţ 5) valve TA 3.17. Dinofitele sintetizează picături de ulei, deoarece au culoare galben-roşcată care favorizează plutirea. TA 3.18. Criptofitele prezintă următoarele tipuri de nutriţie: a) mixotrofă; b) autotrofă; c) heterotrofă; d) facultativ parazită

TA 3.19. Dinofitele se înmulţesc: a) sexuat; b) zoospori; c) vegetativ; d) asexuat; e) copulare izogamă

TA 3.20. Clasificarea dinofitelor se face ţinând cont de: 1) aspectul flagelilor; 2) numărul de cloroplaste; 3) ornamentaţia tecii celulozice; 4) numărul valvelor

Clasificarea dinofitelor. Încrengătura Dinophyta include două clase: Haplodinophyceae şi Dinophyceae. Clasa Haplodinophyceae include specii monadoide, care prezintă celule cu doi flageli heteromorfi care sunt inseraţi apical. Ordinul Prorocentrales cu familia Prorocentraceae reuneşte forme preponderent marine, frecvente în fitoplancton. Teca celulozică este formată din două valve, fără pori, sudate sagital. Prorocentrum micans este o specie marină formată dintr-o celulă cordiform-piriformă. Exuviella marina are o formă globuloasă sau ovată, cu simetrie bilaterală şi produce fenomenul de “înflorire a apelor”. Clasa Dinophyceae grupează dinofitele propriu-zise, prezentând o serie completă de tal, formele monanoide fiind preponderente. Ordinul Gymnodiniales include forme monadoide nude. Gymnodinium brevis elaborează toxine, determinând moartea în masă a peştilor, iar în număr mare determină fenomenul de “înflorire a apelor”. Noctiluca militaris este o specie marină, heterotrofă, cu un tentacul ventral, lung, contractil, sulcus scurt şi se remarcă prin fenomenul de bioluminescenţă. Ordinul Peridiniales include forme monadoide prevăzute cu o tecă formată dintr-o epitecă şi o hipotecă alcătuită din plăci. Determină fenomenul de “înflorire a apelor”.

Regnul Protista


Peridinium bipes prezintă două plăci bazale egale, iar Ceratium hirundinella prezintă un corn apical şi 2–3 coarne bazale.


doua coloană, notate cu cifre: a) Gymnodiniales 1) Ceratium hirundinella b) Prorocentraceae 2) Noctiluca militaris c) Haplodinophyceae 3) Exuviella marina d) Peridiniales 4) flageli heteromorfi

Ecologia şi răspândirea dinofitelor. Dinoflagelatele sunt răspândite în toate regiunile biogeografice, atât în apă cât şi în zăpadă. Diversitatea speciilor marine este semnificativă şi de aceea sunt considerate componente de bază ale fitoplanctonului cu adaptări spectaculoase la acest mod de viaţă. Densitatea celulelor la litrul de apă este mare în mările reci (până la 200.000) şi mică în apele tropicale (până la 2.500). Biomasa este apreciabilă în ambele cazuri. Ades aceste alge colorează brun nisipurile de pe plaja mărilor. Filogenia şi evoluţia dinofitelor. Dinofitele reprezintă un grup vechi de alge cu o linie evolutivă distinctă, care astăzi este considerată închisă. Au fost identificate încă din Permian (Paleoperidinium); din Jurasic au fost semnalate specii asemănătoare cu Gymnodinium şi Gonyaulax, iar din Cretacic cu Peridinium; unele grupe au dispărut complet. Ipotezele referitoare la originea şi evoluţia dinofitelor se bazează pe studiul complex al speciilor actuale. Dinofitele prezintă caractere de asemănare cu celelalte cromofite, în ceea ce priveşte clorofila c şi xantofilele. Aceste specii prezintă caractere tipice: starea nucleară de tip mezocariot, prezenţa peridininei şi depozitarea amidonului ca substanţă de rezervă.

Teste autoevaluare TA 3.22. Care sunt adaptările pe care le prezintă dinofitele la mediul de

viaţă? TA 3.23. Cum explicaţi ipotezele referitoare la originea şi evoluţia dinofitelor?

Regnul Protista

3.2.3. Încrengătura Chrysophyta


Definiţia crizofitelor. Crizofitele (gr. chrysos –, chrysus – galben, auriu; phyton – plantă; alge aurii) sunt talofite microscopice, cosmopolite, autotrofe, foarte heterogene, unicelulare, uneori coloniale, libere sau fixate. Sunt descrise până în prezent aproximativ 1000 de specii. Morfologia şi structura talului. Crizofitele prezintă următoarele tipuri morfologice de tal: monadal, rizopodial, cocal, colonial, filamentos şi parenchimatos. La majoritatea speciilor se distinge tipul de tal monadal şi colonial. Cele mai evoluate crizofite prezintă taluri filamentoase simple sau ramificate, respectiv parenchimatoase (Phaeothamnion, Apistonema). Speciile care prezintă tal monadal, rizopodial şi cocal nu au perete celular. Astfel, speciile genului Ochromonas, Chromulina şi Chrysamoeba prezintă la exterior o membrană numită periplast (Figura 3.8.). Anumite specii prezintă un înveliş extern, special, format din scvame. Compoziţia scvamelor variază şi poate fi organică şi minerală: SiO2 la solzii de Synura, Mallomonas sau CaCO3 în formaţiuni numite cocolite. Numeroase crizofite au înveliş extern incomplet cu forme diferite (butelie, clopot, etc.) care este cunoscut sub numele de lorică. Figura 3.8. – A. Ochromonas; B. Chromulina; C. Chrysochromulina cu haptonemă (h); D. Hymenomonas: schelet extern calcaros (cocolite); E. Mallomonas: (celulă cu solzi şi scvame); F. Chrysamoeba – formă ameboidă cu flagel; G. celulă de Epipyxis cu lorică (l) pe algă filamentoasă (a)

Regnul Protista


Crizofitele evoluate prezintă la suprafaţa celulei un perete microfibrilar celulozic. Crizofitele propriu-zise se remarcă, în general, prin doi flageli inegali, heteromorfi, şi heterodinamici, cu inserţie subapicală. Astfel, flagelul orientat anterior este penat (pleuronematic), iar cel posterior este neted şi scurt (acronematic). Celulele vegetative ale crizofitelor monadale şi coloniale, precum şi zoosporii prezintă în general, câte o stigmă intraplastidială, situată între tilacoizi şi învelişurile plastidiale. În cloroplast se găseşte o moleculă circulară de ADN, iar plastidele nu prezintă pirenoid. Nutriţia crizofitelor. În funcţie de modul de nutriţie, se diferenţiază specii autotrofe, heterotrofe şi mixotrofe. Crizofitele fotoautotrofe sintetizează ca produs de rezervă crizolaminarina. Există specii care pot sintetiza paramilon, manitol, sterol, etc. Produsul de rezervă este depozitat în afara cloroplastului, în partea posterioară a celulei sau legat de pirenoid. Înmulţirea crizofitelor. Crizofitele prezintă următoarele tipuri de înmulţire: vegetativă, asexuată şi sexuată (Cadrul 3.3.).

Cadrul 3.3. Tipuri de înmulţire la crizofite Înmulţirea vegetativă se realizează prin diviziunea celulei la speciile unicelulare şi prin fragmentarea talului la cele pluricelulare. La speciile loricate unicelulare se divide doar protoplastul. Dintre celulele fiice, care rezultă în urma diviziunii, doar una părăseşte lorica, ulterior va secreta o nouă lorică. Înmulţirea asexuată se realizează prin spori asexuaţi specializaţi care sunt denumiţi zoospori. Zoosporii pot fi biflagelaţi (Ochromonas) sau cu un singur flagel (Chromulina). Înmulţirea sexuată se realizează prin izogamie. Acest tip de înmulţire este foarte frecvent la speciile loricate. În aceste cazuri se unesc două celule vegetative mobile care se comportă ca izogameţi. Fiecare monadă va părăsi lorica, după care fuzionează două câte două formând un zigot sferic care se transformă în statospor. Peretele statosporului devine silicios, cu excepţia unei mici deschizături care prezintă un căpăcel alcătuit din siliciu şi substanţe polizaharidice. În condiţii favorabile de mediu, statosporul germinează şi formează una sau mai multe celule mobile sau zoospori, care vor ieşi prin por după dizolvarea căpăcelului.

Regnul Protista



doua coloană, notate cu cifre: a) cocolite 1) înveliş extern incomplet b) zoospor 2) acronematic c) lorica 3) rizopodial

d) flagel 4) stigma e) periplast 5) CaCO3 TA 3.25. Speciile de crizofite pot sintetiza următoarele produse de rezervă: a) amidonul; b) glicerolul; c) crizolaminarina; d) manitolul TA 3.26. Crizofitele prezintă următoarele tipuri de nutriţie: a) parazită; b) autotrofă; c) heterotrofă; d) mixotrofă

TA 3.27. Crizofitele se înmulţesc: a) anizogamie; b) zoospori; c) statospor; d) asexuat; e) vegetativ

TA 3.28. Statosporul este considerat spor de rezistenţă deoarece germinează în condiţii favorabile de mediu.

TA 3.29. Peretele este de natură celulozică, deoarece se găseşte la majoritatea crizofitelor.

Clasificarea crizofitelor. Speciile de crizofite sunt clasificate în funcţie de caracterele morfologice, citologice şi biochimice în clasele Chrysophyceae şi Prymnesiophyceae. Clasa Chrysophyceae reuneşte specii de alge galbene-aurii care cu un tal foarte variat. Speciile mobile prezintă unul sau doi flageli heteromorfi. În ciclul de viaţă aceste specii formează statospori. În această clasă au fost identificate aproximativ de 850 de specii autotrofe şi 150 de specii heterotrofe. Din această clasă cele mai importante ordine sunt: Ochromonadales şi Chrysocapsales. Ordinul Ochromonadales reuneşte specii monadale şi coloniale, libere sau fixate pe substrat. Învelişul celular este diferit şi este reprezentat de periplast, lorică şi scvame. De regulă, celulele sunt biflagelate. Peretele prezent sau absent la anumite specii poate fi impregnat cu SiO2. Sunt răspândite în apele dulci puţin adânci. Cele mai cunoscute genuri sunt: Ochromonas, Chromulina, Synura şi Mallomonas. Ordinul Chrysocapsales reuneşte specii de crizoficee cu tal palmeloid (capsal), cu dimensiuni variabile (microscopice sau macroscopice). Celulele talului sunt incluse într-o masă gelatinoasă. Înmulţirea se realizează prin fragmentarea talului, diviziunea celulelor şi eliberarea de zoospori (uniflagelaţi sau biflagelaţi) caracteristici.

Regnul Protista


Cea mai cunoscută specie este Hydrurus foetidus care este cunoscută sub numele de „coada apei”. Această specie prezintă talul gelatinos, fixat şi ramificat, vizibil, sub forma unei mici tufe. Se găseşte din abundenţă primăvara în izvoare montane, în ape reci, repezi şi limpezi, fixat de pietre. Clasa Prymnesiophyceae reuneşte aproximativ 200 de specii care aparţin la 60 de genuri, frecvente în ape marine tropicale şi subtropicale. Se cunosc specii unicelulare sau cu tal filamentos. Celulele mobile nu prezintă pereţi celulari, dar au solzi de natură organică şi/sau impregnaţi cu CaCO3 (cocolite). Aceste celule sunt prevăzute cu doi flageli egali, care pot fi inseraţi apical sau subapical. Genurile considerate reprezentative sunt: Hymenomonas (prezintă cocolite) şi Chrysochromulina (prezintă stadii ameboide).


doua coloană, notate cu cifre: a) Ochromonadales 1) Hydrurus foetidus b) Chrysophyceae 2) Hymenomonas c) Chrysocapsales 3) statospori d) Prymnesiophyceae 4) Synura

Originea şi evoluţia crizofitelor. Crizofitele de tipul cocolitelor au apărut încă din Jurasic. Ipotezele privind originea şi evoluţia crizofitelor se bazează pe studiul complex al speciilor actuale. Se consideră, că aceste specii au origine comună cu diatomeele şi cu feofitele, datorită structurii celulare asemănătoare, prezenţei clorofilei c, xantofitelor comune şi produsului de depozitare care este crizolaminarina. Se presupune că algele crizofite provin dintr-un strămoş heterocont care nu este cunoscut până în prezent. Speciile primitive sunt considerate formele ochromonadale care probabil au constituit strămoşii grupelor evoluate de crizofite. Studiul crizofitelor actuale a evidenţiat trei linii evolutive care corespund de fapt celor trei clase. Se consideră că din speciile rizopodiale şi plasmodiale străvechi ar fi putut deriva mixomicetele sau alte grupe de ciuperci considerate inferioare. Datorită caracterelor de asemănare cu alte alge protiste se consideră crizofitele un grup vechi care s-a desprins din grupul comun al cromofitelor.

Teste autoevaluare TA 3.31. Cum explicaţi ipotezele referitoare la originea şi evoluţia crizofitelor?

Regnul Protista


3.2.4. Încrengătura Xanthophyta

Definiţia xantofitelor. Încrengătura Xanthophyta (gr. xanthos – galben; phyton – plantă) reuneşte aproximativ 575 specii de alge galben-verzui care sunt grupate în 120 de genuri. Acestea sunt cunoscute şi sub denumirea de Heterokontae (gr. heteros – diferit; kontos – prelungire). Morfologia şi structura talului Xantofitele prezintă următoarele tipuri de tal: monadal, rizopodial (ameboidal), plasmodial, cocal, capsal, sifonal şi filamentos sau trichal. Majoritatea speciilor sunt unicelulare şi imobile. Sunt cunoscute foarte puţine specii care prezintă mobilitate. În stadiul vegetativ se pot deplasa fie cu ajutorul flagelilor, fie prin mişcări ameboidale sau prin combinaţii ale acestora. Celulele mobile cu zoospori sau gameţi, prezintă de obicei cu doi flageli inegali: unul este scurt, iar cel lung este orientat anterior, din această cauză se mai numesc şi heteroconte. Xantofitele cu o organizare simplă nu prezintă perete celular. Celulele tinere sunt uninucleate, iar la maturitate pot deveni plurinucleate şi prezintă perete de natură celulozo-pectică (Figura 3.9.). Există specii la care peretele celular este impregnat cu siliciu, iar la altele pereţii sunt acoperiţi cu un strat amorf calcaros care este produs prin excreţia protoplasmei (Botrydium granulatum). Figura 3.9. – A. tal sifonal la Vaucheria: a. sifonoplast; b. zoosporange; c. anteridie; d. anterozoizi; e. oogon; f. oospor; B. tal de la Botrydium: a. sifonoplast; b. zoospor; C. Tribonema; M. diviziune reducţional; F. fecundaţie (din M. Pârvu, 2003)

Regnul Protista


Citoplasma conţine una sau mai multe cloroplaste de formă discoidală. Cloroplastele sunt situate periferic în citoplasmă şi au culoarea verde sau galben-verzuie. Nutriţia xantofitelor. Xantofitele includ specii autotrofe şi heterotrofe. Speciile autotrofe sunt fotosintetizante, iar produsul de rezervă este crizolaminarina care este depozitat întotdeauna în afara cloroplastului. Au fost descrise şi specii parazite pe plante. Înmulţirea xantofitelor. Xantofitele prezintă următoarele tipuri de înmulţire: vegetativă, asexuată şi sexuată. Înmulţirea vegetativă se realizează prin fragmentarea celulei la speciile unicelulare şi prin fragmentarea talului la cele pluricelulare. Înmulţirea asexuată se realizează prin formarea de spori asexuaţi (zoospori, aplanospori) specializaţi. Se cunosc specii care formează statospori similari celor de la Chrysophyceae. La unele specii, întreaga celulă, inclusiv peretele celular, este acoperită de un înveliş gros care formează achinetul. Înmulţirea sexuată se poate realiza prin izogamie şi oogamie. Sunt considerate haplobionte deoarece faza diploidă este reprezentată de zigot.

Teste autoevaluare TA 3.32. Xantofitele prezintă următoarele tipuri de tal: a) cocal; b) sifonal;

c) parenchimatos; d) plasmodial; e) capsal TA 3.33. Xantofitele sunt imobile, deoarece majoritatea speciilor prezintă mişcări amoeboidale sau combinaţii ale acestora. TA 3.34. Identificaţi eroarea în legătură cu organizarea structurală a xantofitelor: a) prezintă doi flageli egali; b) cloroplastele au formă discoidală; c) majoritatea speciilor sunt lipsite de perete celular; d) mişcarea se realizează exclusiv cu ajutorul flagelilor

Teste autoevaluare TA 3.35. Xantofitele sunt specii autotrofe, deoarece întotdeauna

crizolaminarina este depozitată în cloroplast. TA 3.36. Nutriţia xantofitelor poate fi: a) heterotrofă; b) mixotrofă; c) parazită; d) autotrofă TA 3.37. Înmulţirea xantofitelor se poate realiza: a) prin fragmentarea talului; b) zoospori; c) statospori; d) anizogamie; e) aplanospori

TA 3.38. Înmulţirea asexuată se realizează prin statospori, deoarece sunt spori mobili.

TA 3.39. Xantofitele sunt considerate diplobione deoarece faza diploidă este reprezentată prin zigot.

Regnul Protista


Clasificarea xantofitelor. Speciile de xantofite sunt clasificate în funcţie de caracterele morfologice, citologice şi biochimice în clasa Xanthophyceae care include următoarele ordine considerate importante: Rhizochloridales, Tribonemales, Botrydiales. Ordinul Rhizochoridales reuneşte specii unicelulare şi plasmodiale. Algele unicelulare sunt mobile, nude (lipsite de perete celular) şi uninucleate. Genurile considerate reprezentative sunt: Rhizochloris prezintă tal unicelular, cu 2-10 cloroplaste discoidale, de culoare galben-verzuie şi Myxochloris prezintă tal plasmodial. Myxochloris sphagnicola se găseşte în celulele acvifere de la genul Sphagnum. Ordinul Tribonematales reuneşte specii de alge filamentoase şi neramificate. Genul Tribonema (Figura 3.9.) reuneşte specii care se găsesc în apele dulci reci, cu predilecţie primăvara. Talul este reprezentat de filamente izolate sau grupate în fascicule. Iniţial, speciile acestui gen sunt fixate de substrat, iar după moartea celulei bazale devin libere. Celulele talului conţin un singur nucleu, pot fi cilindrice sau în formă de butoiaş cu îngroşări caracteristice pe pereţii celulari, în forma literei „H”. Cloroplastele au formă de jgheab sau panglică. Ordinul Botrydiales include specii de alge cu tal sifonal (cenoblast, cenocit) cu formă diferită, plurinucleat şi fixat de substrat. Genul Botrydium prezintă talul sub formă de vezicule care sunt fixate de substrat cu ajutorul rizoizilor. Speciile acestui gen formează populaţii compacte pe solurile inundabile, pe solul umed din jurul lacurilor cu apă dulce. Botrydium granulatum (Figura 3.9.) prezintă o parte epigee (supraterană) şi o parte hipogee (subterană). Partea epigee a talului are rol trofic şi în multiplicarea speciei. Această porţiune are aspectul unei vezicule piriforme, cu numeroase cloroplaste. În perioadele de imersie formează zoospori, iar în emersie formează autospori, care sunt dispersaţi prin deschiderea apicală a peretelui. Partea subterană este hialină, foarte ramificată şi are rol în fixare în sol. Înmulţirea asexuată se realizează prin zoospori, iar cea sexuată este o izogamie. Genul Vaucheria reuneşte specii terestre şi acvatice, preponderent dulcicole. Speciile calcifile au peretele mineralizat şi formează tufuri calcaroase. Talul este un sifonoplast cu aspectul unor filamente foarte ramificate, plurinucleate cu numeroase cloroplaste cu pirenoizi ventrali, cu aspect pâslos. Înmulţirea asexuată se realizează prin zoospori, iar cea sexuată este o oogamie

Regnul Protista


Vaucheria sessilis (Figura 3.9.) este foarte frecventă pe solul ghivecelor de flori din sere şi formează zoospori mari, pluriflagelaţi şi plurinucleaţi, la extremităţile unor ramificaţii ale talului. Pe ramificaţiile laterale ale talului se formează anteridii şi oogoane. În anteridie se formează un număr foarte mare de anterozoizi mici, uninucleaţi, cu doi flageli inegali care sunt eliberaţi printr-un orificiu situat apical. Oogoanele au formă de sac, conţin o protoplasmă hialină cu numeroase nuclee şi se găsesc situate în apropierea anteridiilor. La maturitate, oogoanele au un singur nucleu (celelalte nuclee degenerează) şi se separă de filamentul principal printr-un perete transversal. În partea superioară oogonul prezintă un por prin care pătrund activ anterozoizii, însă doar unul va fuziona cu oosfera. Zigotul rezultat în urma fecundaţiei prezintă un înveliş gros şi stratificat. Acesta va germina în condiţii favorabile de mediu. Originea şi evoluţia xantofitelor. Algele galben-verzui nu s-au păstrat în stare fosilă. Xantofitele prezintă caractere de asemănare (clorofila c, xantofile, produsul de depozitare – crizolaminarina) cu celelalte cromofite, precum şi cu crizofitele, dinofitele şi feofitele. Caracterele comune cu celelalte protiste permit considerarea xantofitelor ca un grup vechi, desprins din trunchiul comun al cromofitelor, care a urmat o linie evolutivă distinctă, considerată închisă.

Teste autoevaluare TA 3.40. Menţionaţi principalele caractere utilizate în clasificarea

xantofitelor. TA 3.41. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a

doua coloană, notate cu cifre: a) Botrydium 1) celule uninucleate b) zoospori 2) tufuri calcaroase c) Myxochloris 3) pluriflagelaţi şi plurinucleaţi

d) Tribonema 4) tal plasmodial e) Vaucheria 5) rizoizi TA 3.42. Specia Vaucheria sessilis prezintă următoarele caractere, cu o excepţie: a) talul este un sifonoplast; b) se înmulţeşte prin oogamie; c) anteridiile si oogoanele sunt situate pe filamente diferite; d) pot avea peretele mineralizat

TA 3.43.. Dintre enunţurile de mai jos, grupaţi pe cele care exprimă caracteristicile speciei Botrydium granulatum: 1) formează populaţii dispersate pe soluri umede; 2) se fixează cu ajutorul rizoizilor; 3) talul are aspectul unei vezicule; 4) prezintă numeroase cloroplaste

Teste autoevaluare TA 3.44. Explicaţi principalele aspecte referitoare la originea şi evoluţia xantofitelor.

Regnul Protista

3.2.5. Încrengătura Bacillariophyta


Definiţia diatomeelor. Încrengătura Bacillariophyta (gr. bacillaris – formă de bastonaş; phyton – plantă) reuneşte specii de alge actuale şi fosile care sunt cunoscute şi sub denumirea de Diatomeae (gr. dia – două; temnein – a tăia). Au fost descrise până în prezent 10000 de specii, din care 5600 (grupate în aproximativ 200 de genuri) sunt considerate actuale. Morfologia şi structura talului. Celulele au lungimea sau diametrul de 2-400 :m, se găsesc izolate sau reunite în colonii şi au formă de bastonaş. Celula este lipsită de flageli şi poate avea formă diferită: sferică, ovală, triunghiulară, rombică, dreptunghiulară şi fusiformă (Figura 3.10.). Celulele au forma unor cutii care sunt delimitate de un perete cu următoarea structură: la exterior este de natură celulozică, impregnat cu SiO2, constituindu-se într-o carapace care dă soliditate şi consistenţă celulei şi care poartă numele de tecă (frustulă).

Figura 3.10. – Morfologia talului la Bacillariophyta: A. Coscinodiscus: aspect valvar; B. Coscinodiscus: aspect pleural; C. Triceratium: aspect valvar; D. Biddulphia; E. Gomphonema: aspect valvar; F. Cymbella: aspect valvar; G. Chaeratoceros (din M. Pârvu, 2003) Peretele prezintă două jumătăţi (teci) inegale: epiteca (partea superioară) şi hipoteca (partea inferioară). Fiecare tecă are două porţiuni distincte: faţa tecii mai mult sau mai puţin plată care se numeşte valvă şi laturile tecii mai mult sau mai puţin curbate care se numesc pleure şi care prezintă un inel conectival. Epiteca se îmbină cu hipoteca prin marginea inelelor conectivale (Figura 3.11.). Teca poate fi circulară sau poligonală, ceea ce determină simetria radiară (actinomorfă) a celulei la speciile din ordinul Centrales, care au, adesea, aspectul unei cutii Petri.

Regnul Protista


La speciile din ordinul Pennales teca este lanceolată, eliptică, deci celula este bilateral simetrică (zigomorfă), alungită, baciliformă. Majoritatea penatelor prezintă pe una sau ambele teci, sagital, trei îngroşări locale care se numesc noduli: doi terminali (polari) şi unul central (Figura 3.11.). Aceşti noduli sunt conectaţi de o despicătură, numită rafă care realizează comunicarea protoplastului celular cu mediul extern. Există specii de diatomee (Pennales) la care rafa poate lipsi. Tecile pot prezenta ornamentaţii fine, orificii, puncte, striuri, coaste şi areole. La unele specii de diatomee, există ornamentaţii denumite coaste care prezintă îngroşări (cutări) liniare, ale peretelui celular, situate pe valvele tecilor. La diatomee, în peretele tecii, există cavităţi relativ mari, sferice sau poligonale care se numesc areole. Peretele areolelor este de regulă prevăzut cu numeroşi pori (orificii) care se găsesc pe suprafaţa valvei şi care asigură comunicarea citoplasmei celulare cu mediul extern. Valvele pot prezenta diferite excrescenţe (coarne, peri, ace, plăci) care servesc fie pentru a mări suprafaţa valvei, fie pentru fixarea celulelor învecinate în colonii. Caracteristica principală a structurii valvelor este constanţa numărului de ornamentaţii pe unitatea liniară de 10 μm. Datorită acestui fapt, unele specii de diatomee (Pleurostigma elongatum, P. angulatum) sunt folosite la verificarea calităţii lentilelor microscopice. Caracterele morfologice (formă, mărime, ornamentaţii) ale valvelor au importanţă taxonomică.

Figura 3.11. – Morfologia celulei la Pinnularia: A. aspect valvar; B. aspect pleural; C. celulă – secţiune transversală; D. componentele învelişului extern; a. hipotecă; b. epitecă; c. striuri (ornamentaţii); d. nodul central; e. rafă; f. nodul terminal; g. valvă; h. pleură (din M. Pârvu, 2003)

Regnul Protista


Teste autoevaluare TA 3.45. Dintre enunţurile de mai jos, grupaţi pe cele care prezintă

caracteristicile diatomeelor: a) celula are forma unei cutii; b) peretele prezintă epiteca şi hipoteca; c) laturile valvei se numesc pleure; d) toate diatomeele sunt lipsite de rafă; e) cavităţile din peretele tecii se numesc areole TA 3.46. Ce rol prezintă ornamentaţiile de pe suprafaţa valvelor? TA 3.47. Forma tecilor la diatomee poate fi: a) sferică; b) poligonală; c) lanceolată; d) eliptică; e) fusiformă

TA 3.48. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre:

a) frustulă 1) zigomorfă b) pleură 2) pori c) Pennales 3) SiO2

d) Centrales 4) actinomorfă e) areole 5) inel conectival

Mişcarea diatomeelor este un fenomen complex, care se datorează deplasării citoplasmei prin rafă şi prin canalele verticale ale nodulilor. Diatomeele cu rafă execută mişcări de propulsie. Se pare că în mişcare sunt implicaţi curenţii citoplasmatici din sistemul rafei şi oscilaţiile proteinelor protoplasmatice fibrilare intracelulare. Nutriţia diatomeelor. În funcţie de tipul de nutriţie există specii autotrofe, heterotrofe (facultative sau obligate) şi mixotrofe. Majoritatea diatomeelor sunt autotrofe, însă unele specii în anumite condiţii pot deveni heterotrofe şi se hrănesc cu substanţe organice care provin din mediul de viaţă. Se cunosc specii (lipsite de valvă) considerate simbionte cu protozoare marine de dimensiuni mari (Foraminifera) care produc în acest tip de relaţie carbonul organic. Înmulţirea diatomeelor. Diatomeele se înmulţesc cu predilecţie vegetativ (mai intens primăvara şi la începutul verii) şi sexuat. Înmulţirea vegetativă se realizează prin diviziunea binară a celulei (Figura 3.12.). Intervalul de timp în care are loc acest fenomen variază în funcţie de specie, de starea fiziologică şi de factorii de mediu. Figura 3.12. – Înmulţirea vegetativă la Bacillariophyta: A. prima generaţie; B. a doua generaţie; a, b, c, d – celule vegetative (din M. Pârvu, 2003) Înmulţirea sexuată se realizează prin izogamie, anizogamie şi oogamie.

Regnul Protista


Înmulţirea sexuată prin izogamie, respectiv anizogamie se realizează prin participarea a două celule vegetative care au polaritate sexuală diferită şi care formează gameţi lipsiţi de flageli Figura 3.13. – Înmulţirea sexuată prin izogamie la Bacillariophyta: a. celule vegetative diploide acoperite de mucilagiu; b. celule vegetative cu nuclee (n) fertile şi sterile; c. schimbul de gameţi între celule cu polaritate sexuală diferită; d. zigoţi; e. auxospori; f şi g. celule vegetative nou formate; R! diviziunea reducţională (meioza); F. fecundaţia (din M. Pârvu, 2003) Oogamia se realizează prin participarea a două celule vegetative cu polaritate sexuală diferită. Celula iniţială femeiască se divide şi se formează câte 4 nuclee din care doar unul este funcţional. Acesta va deveni nucleul oosferei. Celula iniţială bărbătească formează 4 anterozoizi uniflagelaţi, în urma diviziunii reducţionale. Gametul bărbătesc fecundează oosfera şi astfel se formează zigotul care se transformă în auxospor (Figura 3.14.). Diatomeele formează şi chişti sau celule dormante. Acestea sunt mai mici decât celulele care le formează şi prezintă pereţi îngroşaţi. Forma acestor celule este diferită de cea a celulelor parentale. Se consideră că formarea celulelor dormante nu implică înmulţirea sexuată. Spre deosebire de multe specii de alge, celulele vegetative ale diatomeelor sunt diploide (2n). Aceste specii de alge prezintă ciclul de dezvoltare monogenetic diplofazic.

Regnul Protista


Figura 3.14. – Oogamia la Bacillariophyta: a şi c – celule cu gameţi bărbăteşti; b şi d – celule cu oosferă; e. auxospor; f – celulă vegetativă nou formată; R! diviziunea reducţională (meioza); F. fecundaţia (din M. Pârvu, 2003)

Teste autoevaluare TA 3.49. Majoritatea diatomeelor sunt specii simbionte, deoarece produc

carbonul organic. TA 3.50. Nutriţia diatomeelor poate fi: a) exclusiv heterotrofă facultativă; b)

mixotrofă; c) autotrofă; d) heterotrofă obligată TA 3.51. Înmulţirea diatomeelor se poate realiza: a) oogamie; b) izogamie; c) vegetativă; d) anizogamie; e) auxospori

TA 3.52. Diatomeele prezintă ciclul de dezvoltare monogenetic diplofazic, deoarece întotdeauna prezintă celule vegetative haploide.

TA 3.53. Cum explicaţi formarea chiştilor sau a celulelor dormante la diatomee?

Clasificarea diatomeelor. Diatomeele sunt grupate pe baza caracterelor morfologice şi fiziologice specifice în clasa Bacillariophyceae din care fac parte două ordine: Centrales şi Pennales. Speciile incluse în cele două ordine se deosebesc ca urmare a diferenţelor morfologice, ornamentaţiilor de pe suprafaţa valvelor, simetriei celulei, numărului de cloroplaste şi mobilităţii. Ordinul Centrales include specii de diatomee cu simetrie radiară. Celulele pot fi solitare sau reunite în colonii. Celula prezintă numeroase cloroplaste granulare sau unul sau mai multe cloroplaste lamelare. Înmulţirea sexuată se realizează prin oogamie. Cele mai cunoscute genuri sunt: Cyclotella, Coscinodiscus, Chaetoceros, Biddulphia şi Triceratium (Figura 3.10.). Ordinul Pennales include specii de diatomee care au simetrie bilaterală sau pot fi asimetrice. Ornamentaţiile valvelor sunt dispuse în două serii longitudinale, de fiecare parte a liniei mediane.

Regnul Protista


În general rafa este prezentă în valvă. Valvele nu prezintă spini şi peri. Aceste specii prezintă un număr mic de cloroplaste care pot fi lamelare sau lobate. Înmulţirea sexuată se realizează prin izogamie sau anizogamie. Morfologia celulelor şi ornamentaţiile tecii sunt foarte importante pentru recunoaşterea speciilor. Speciile genurilor Tabellaria, Diatoma şi Bacillaria prezintă celulele grupate în colonii. Dintre speciile care prezintă forme mobile cele mai cunoscute aparţin genurilor: Gomphonema şi Cymbella (Figura 3.10.), respectiv Pinnularia (Figura 3.11.), Navicula, Bacillaria, Diatoma, Pleurostigma şi Nitzschia (Figura 3.15.). Genurile care prezintă specii cu forme imobile sunt: Synedra, Fragilaria, Tabellaria şi Asterionella (Figura 3.15.). Figura 3.15. – Morfologia talului la diatomee din ordinul Pennales: a. Navicula; b. Diatoma – aspect valvar; c. Diatoma – celule grupate în colonie; d. Pleurostigma – aspect valvar; e. Tabellaria – aspect valvar; f. Tabellaria – celule grupate în colonie; g. Synedra; h. Bacillaria (din M. Pârvu, 2003)

Teste autoevaluare TA 3.54. Exemplificaţi genuri de diatomee care prezintă specii cu forme

mobile şi imobile. TA 3.55. Cum explicaţi tipul de simetrie la celulele unor specii de

diatomee? TA 3.56. Speciile următoarelor genuri prezintă celule grupate în colonii: a)

Tabellaria; b) Pinnularia; c) Cymbella; d) Bacillaria; e) Diatoma TA 3.57. Speciile din ordinul Pennales sunt imobile, deoarece sunt lipsite

de rafă.

Regnul Protista


Ecologia şi importanţa diatomeelor. Diatomeele sunt organisme care trăiesc în ape dulci şi marine, fiind reprezentate mai ales prin specii care se găsesc în fitoplanctonul, dar şi în bentosul mărilor şi oceanelor precum şi al apelor dulci cu o compoziţie şi o temperatură variabilă. Există, însă specii care se găsesc în straturile superficiale ales solului, pe stâncile umede, în izvoarele termale, dar şi pe zăpadă şi pe gheţarii din zonele arctice şi antarctice. Răspândirea speciilor de diatomee în mediul acvatic este influenţată de următorii factori: salinitatea, temperatura şi natura substratului. În funcţie de variaţia concentraţiei sărurilor se deosebesc specii de diatomee eurihaline şi stenohaline. În funcţie de răspândirea lor se cunosc specii cosmopolite şi specii endemice. În condiţii favorabile de mediu ca urmare a înmulţirii diatomeelor are loc fenomenul de „înflorire a apelor”. Dezvoltarea în masă poate determina moartea unor specii de moluşte şi peşti deoarece diatomeele (Thalassiosira decipiens) se pot localiza în branhiile acestora. Există specii care pot tolera o gamă restrânsă de condiţii de mediu fiind considerate indicatori ai caracteristicilor fizico-chimice ale apelor. În râurile nepoluate, diatomeele sunt reprezentate de numeroase specii diferite, fiecare având un număr foarte mari de indivizi. În apele poluate cu un conţinut ridicat în substanţe organice se găseşte Nitzschia palea. În apele acide se găsesc specii ale genului Frustulia şi Tabellaria. Concentraţiile ridicate de azot şi fosfor din apă stimulează dezvoltarea diatomeelor. Astfel, în zona de vărsare a fluviilor în mări, unde apele sunt bogate în azot se dezvoltă foarte mult aceste organisme. Diatomeele au un rol foarte important în îmbogăţirea ecosistemelor acvatice cu oxigen şi în formarea masei organice. Acestea servesc ca hrană la multe animale din mediul acvatic. Sedimentele din lacuri care conţin teci de diatomee fosile permit evoluţia paleontologică a zonei respective. Astfel, tecile silicioase de la unele specii s-au acumulat de-a lungul erelor geologice şi au format diatomita, din care se fabrică materiale abrazive, filtrante sau materiale pentru izolare termică sau acustică. De asemenea poate fi utilizată ca substanţă de filtrare în industria alimentară, chimică şi în medicină. Originea şi evoluţia diatomeelor. Bacilariofitele sunt considerate protiste foarte vechi, care sunt cunosc în stare fosilă, din straturi mezozoice foarte vechi de 150 milioane de ani.

Regnul Protista


În număr mai mare, diatomeele fosile sunt prezente din Cretacicul superior şi în Terţiar când au avut o dezvoltare semnificativă şi au format depozite de diatomit. Diatomeele actuale prezintă caractere de asemănare cu celelalte specii de cromofite datorită prezenţei clorofilei a şi a produsului de depozitare care este crizolaminarina. Se presupune că primele diatomee aparţin centricelor. Flagelul pleuronematic al anterozoidului de la centrice sugerează descendenţa diatomeelor dintr-un strămoş heterocont, probabil de tipul ochromonadelor, pe calea reducerii flagelului posterior. Se consideră că diatomeele centrice care au gameţi flagelaţi sunt primitive, iar diatomeele penate care au gameţi neflagelaţi sunt derivate din prima categorie menţionată. Diatomeele prezintă şi caractere particulare: perete celular mineralizat care este alcătuit din două jumătăţi simetrice; stadiul diploid dominant în ciclul de dezvoltare. Aceste caracteristici permit aprecierea că aceste alge au urmat o linie evolutivă particulară, închisă, în cadrul căreia a avut loc o specializare remarcabilă.

Teste autoevaluare TA 3.58. Cum explicaţi diversitatea ecologică a speciilor de diatomee? TA 3.59. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a

doua coloană, notate cu cifre: a) salinitate 1) branhii b) Nitzschia palea 2) diatomita c) Thalassiosira decipiens 3) stenohaline

d) teci silicioase 4) ape poluate TA 3.60. Identificaţi în enunţurile de mai jos erorile care se referă la

caracteristicile diatomeelor: 1) perete celular mineralizat; 2) în ciclul de dezvoltare este dominant stadiul haploid; 3) speciile centrice au gameţi flagelaţi; 4) produsului de depozitare care este amidonul; 5) speciile fosile au vârstă mezozoică

TA 3.61. Precizaţi care este rolul azotului şi al fosforului în mediul de viaţă al diatomeelor.

TA 3.62. Diatomeele actuale prezintă caractere de asemănare cu anumite specii de cromofite, deoarece sunt atât specii dulcicole cât şi marine.

TA 3.63. În cadrul aprecierilor referitoare la importanţa diatomeelor există o eroare pe care trebuie să o identificaţi: a) sunt specii indicatoare pentru gradul de poluare al apelor; b) majoritatea sunt specii toxice; c) unele specii formează diatomita; d) determină fenomenul de „înflorire a apelor”; e) constituie hrană pentru nevertebratele şi vertebratele acvatice

Regnul Protista

3.2.6. Încrengătura Phaeophyta


Definiţia algelor brune. Încrengătura Phaeophyta (gr. phaios = brun închis; phyton = plantă) reuneşte 260 de genuri cu peste 1500 specii de alge brune. În literatura de specialitate aceste alge sunt cunoscute şi sub numele de Melanophyta (gr. melanos = negru; phyton = plantă). Morfologia şi structura talului. Algele brune sunt organisme pluricelulare care prezintă o mare diversitate morfologică şi histologică a talului. Dimensiunile talului variază de la câţiva microni până la zeci de metri lungime. Variaţia dimensiunilor talului poate fi explicată prin tipurile diferite de creştere care poate avea loc prin activitatea meristemelor dispuse intercalar, subterminal şi terminal (apical). Speciile incluse în ordinul Laminariales şi Fucales sunt considerate cele mai evoluate prezentând o diferenţiere morfologică în rizoid, cauloid şi filoid (Figura 3.16.). Rizoidul îndeplineşte rol în fixarea pe un anumit substrat, cauloidul în susţinere, iar filoidul în asimilaţie. Aceste specii prezintă o diferenţiere structurală (anatomică) a sprorofitului în meristoderm (epidermă) la exterior, cortex şi medula în interior. În cortex pot exista celule care îndeplinesc rol în asimilaţie, dar şi canale mucilaginoase cu celule secretoare care formează plasmodesme care permit schimburile intercelulare. Medula prezintă celule cu rol de conducere care sunt asemănătoare celulelor floemice caracteristice plantelor vasculare.

Figura 3.16. – Morfologia şi structura talului la ordinul Laminariales: r. rizoid; c. cauloid; f. filoid; B. inele anuale de creştere în cauloid secţionat; c. structura talului: m. meristoderm; c. cortex; cc. celule centrale (medulare) Unele genuri (Fucus, Cystoseira) prezintă aerociste (vezicule care conţin un amestec de gaze: azot, dioxid de carbon şi/sau monoxid de carbon), cu rol de flotori care micşorează greutatea specifică. Ramificaţiile terminale ale filoidului formează receptacule în care se diferenţiază conceptacule cu anteridii şi/sau oogoane (Figura 3.17.).

Regnul Protista


Figura 3.17. – a. Fucus vesiculosus: c. conceptacule; b. Cystoseira barbata: p. pneumatofori; c. conceptacule (din N. Ştefan, 2001) Structura celulei. Algele brune sunt organisme eucariote. La exterior, celulele prezintă un perete foarte bine dezvoltat care este alcătuit din celuloză şi substanţe pectice. În peretele celular al algelor brune, dar şi în spaţiile intercelulare se găsesc polizaharide (carboxilate sau sulfatate) specifice denumite ficocoloizi (acidul alginic – poate ajunge la 10-40% din greutatea substanţei uscate şi fucoidina – care conferă talului aspectul caracteristic mucilaginos). În citoplasmă se găsesc cloroplaste, reticul endoplasmic, mitocondrii şi nucleu. La majoritatea speciilor în celule se găsesc anumite cantităţi de iod (Laminaria - 0,3% iodură de potasiu raportată la substanţa uscată), dar şi vitamine: B2, B12 şi PP. De asemenea au fost identificate la anumite specii hidrocarburi saturate (ectocarpen, multifiden şi fucoseraten) cu rol în atracţia gameţilor.


caracteristicile algelor brune: a) peretele celular conţine ficocoloizi; b) sunt organisme eucariote; c) talul este diferenţiat în rizoid, cauloid şi filoid; d) toate speciile prezintă aerociste; e) prezintă meristeme dispuse intercalar, subterminal şi terminal TA 3.65. Specificaţi care sunt hidrocarburile saturate din celulele algelor brune şi ce rol îndeplinesc acestea? TA 3.66. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre:

a) fucoseraten 1) aerociste b) polizaharide 2) conceptacule c) Cystoseira 3) hidrocarburi saturate

d) cortex 4) canale mucilaginoase e) receptacule 5) perete celular

Regnul Protista


Nutriţia algelor brune. Algele brune prezintă nutriţie fotoautotrofă. Principalul produs de sinteză este laminarina care se găseşte depozitată în citoplasmă, în afara cloroplastului. La speciile de alge brune au fost identificaţi steroli: fucosterolul şi sargasterolul. Picăturile de ulei se găsesc ca produşi de rezervă în celulele cu rol asimilator şi în sporocistele tinere. În jurul nucleului au fost identificate numeroase vezicule cu fucosan care este considerat un tanin feoficeu fiind considerat caracteristic algelor brune. Înmulţirea algelor brune. Algele brune prezintă următoarele tipuri de înmulţire: vegetativă, asexuată şi sexuată. Înmulţirea vegetativă se realizează prin fragmentarea talului şi prin propagule. Propagulele (bulbilii) sunt formaţiuni pluricelulare specializate care se desprind de tal şi generează un nou individ. Înmulţirea asexuată se realizează prin spori specializaţi mobili (zoospori) şi imobili (aplanospori), iar cea sexuată se poate realiza prin izogamie, anizogamie şi oogamie la speciile considerate evoluate. Dezvoltarea ontogenetică a algelor brune. Algele brune prezintă ciclul de dezvoltare haplodiplofazic (excepţie speciile incluse în ordinul Fucales) cu două generaţii (gametofitică şi sporofitică) izomorfe sau heteromorfe. Generaţia gametofitică poate fi monoică sau dioică (heterotalică) atunci când este reprezentată printr-un gamet bărbătesc şi unul femeiesc.

Teste autoevaluare TA 3.67. Algele brune prezintă nutriţie autotrofă, deoarece produc

amidonul ca produs de sinteză. TA 3.68. Înmulţirea algelor brune se poate realiza prin: a) oogamie; b) propagule; c) zoospori; d) anizogamie; e) auxospori

TA 3.69. Algele brune prezintă ciclul de dezvoltare haplodiplofazic deoarece întotdeauna cele două generaţii sunt izomorfe.

Clasificarea algelor brune. Algele brune sunt reunite în clasa Phaeophyceae pe baza caracterelor morfologice, fiziologice, biochimice dar şi a particularităţilor specifice în anumite faze ontogenetice. Această clasă include două subclase Phaeophycidae şi Fucophycidae care corespund la două linii evolutive distincte. Subclasa Phaeophycidae reuneşte specii de alge brune care sunt repartizate la 11 ordine, dintre care Dictyotales şi Laminariales reuneşte specii foarte cunoscute.

Regnul Protista


Ordinul Dictyotales include specii de alge brune haplodiplofazice cu generaţii gametofitice şi sporofitice izomorfe şi gametofit dioic. Talul prezintă creştere apicală cu forme şi dimensiuni diferite. Genul Dictyota (Figura 3.18.) prezintă tal lamelar, ramificat dicotomic cu rizoid disciform. Creşterea talului se realizează printr-o celulă apicală biconvexă. În secţiune, talul prezintă un strat de celule mari, centrale, hialine şi un strat de celule mici, corticale cu rol asimilator. Cele mai comune specii sunt Dictyota dichotoma şi D. laciniata.

Figura 3.18. – Dictyota dichotoma: a. morfologia talului; b. oogoane; c. anteridii înconjurate de celule sterile (din N. Ştefan, 2001)

Ordinul Laminariales reuneşte specii de alge brune anuale şi perene, parenchimatoase, haplodiplofazice, cu sporofitul dominant şi gametofitul microscopic şi dioic. Speciile perene prezintă în talul sporofitului inele anuale de creştere care sunt formate prin activitatea meristodermului. Laminaria japonica prezintă talul alcătuit din rizoid, cauloid şi filoid lamelar, lung de 30-50 cm. Acesta este sporofitul diploid, reprezentat deci prin alga propriu-zisă, în timp ce gametofitul este microscopic, pluricelular. Se fixează pe fundul apelor, produce iodul. Conţine manitol, motiv pentru care este consumată de locuitorii din Extremul Orient. Diferite specii ale genului Laminaria se utilizează în industrie şi medicină (Figura 3.19.). Macrocystis pirifera este o specie răspândită în Oceanul Pacific şi poate atinge 100-200 m lungime. De pe cauloid se diferenţiază numeroase filoide lamelare foarte lungi, cu vezicule plutitoare la bază (Figura 3.20.).

Regnul Protista


Figura 3.20. – a. morfologia talului la genul Laminaria; b. morfologia talului la Macrocystis pirifera Subclasa Fucophycidae include specii de alge brune monogenetice diplofazice, care au sporofitul dominant, iar gametofitul este reprezentat de gameţi. Ordinul Fucales reuneşte specii de alge brune evoluate, parenchimatoase, care se înmulţesc sexuat prin oogamie. Există specii (Sargassum fluitans, S. natans) care se înmulţesc exclusiv vegetativ prin fragmentarea talului. Genul Fucus prezintă rizoid disciform, cauloid cilindric şi filoid aplatizat, ramificat dicotomic, care prezintă o proeminenţă mediană cu aspectul unei nervuri. Receptaculele sunt situate terminal în vârful ramificaţiilor filoidului care poate prezenta vezicule cu aer la Fucus vesiculosus (Figura 3.17.).

Teste autoevaluare TA 3.70. Exemplificaţi genuri de alge brune care prezintă specii cu tal

lamelar. TA 3.71. Speciile din ordinul Fucales sunt evoluate, deoarece se înmulţesc

sexuat prin oogamie.

Ecologia, răspândirea şi importanţa algelor brune. Algele brune sunt adaptate exclusiv la mediul acvatic. Majoritatea speciile se găsesc în ape marine. Speciile genului Sargassum plutesc în larg departe de coastele marine. Diversitatea speciilor din ordinul Laminariales este semnificativă în Pacificul de Nord, iar speciile din ordinul Fucales în apele din emisfera sudică. Algele brune sunt considerate producători primari în apele marine. Talul masiv poate asigura protecţia unor specii de vieţuitoare din mediul acvatic.

Regnul Protista


Algele brune sunt folosite pentru obţinerea acidului alginic care este utilizat în Japonia, Australia, Anglia şi Canada pentru obţinerea alginaţilor (de amoniu, calciu şi de sodiu) cu importanţă industrială: alginatul de sodiu este utilizat ca stabilizator pentru îngheţată şi alte produse de patiserie. Alginaţii şi derivaţii sunt utilizaţi pentru obţinerea vopselelor, săpunurilor, fabricarea nasturilor, dar şi în industria pielăriei şi a insecticidelor. Algele brune sunt utilizate şi ca îngrăşăminte deoarece conţin potasiu, fosfor şi azot. De asemenea, din algele brune s-au obţinut cantităţi mari de iod, până când au fost identificate alte surse mai ieftine. Originea şi evoluţia algelor brune. Algele brune sunt datate din Triasic. În rocile paleozoice din Silurian şi Devonian au fost identificate specii fosile care se aseamănă cu speciile actuale din Fucales, Dictyotales, Chordariales şi Sphacelariales. Cele mai valoroase dovezi sunt considerate fosilele din Cenozoic care au fost identificate în depozite de diatomee din Miocen colectate din sudul Californiei. Genul fosil Julescraneia prezintă asemănări semnificative cu genuri actuale incluse în ordinul Laminariales: Pelagophycus şi Nereocystis. Alte alge brune fosile au fost denumite Paleohalidrys, Cystoseirites şi Paleocystophora, datorită asemănării cu genurile actuale din ordinul Fucales: Halidrys, Cystoseira şi Cystophora. Se apreciază că algele brune nu sunt înrudite în mod evident cu nici un grup de alge. Totuşi, se consideră că atât algele brune cât şi crizofitele au un strămoş comun. Această ipoteză este susţinută de asemănările referitoare la structura şi inserţia laterală a flagelilor, prezenţa clorofilei c şi a fucoxantinei. De asemenea produsul de depozitare al crizofitelor este un polizaharid cu o structură asemănătoare cu laminarina algelor brune. O altă ipoteză susţine că există o legătură filogenetică posibilă a algelor brune cu dinofitele şi crizofitele, datorită prezenţei clorofilei c.

Teste autoevaluare TA 3.72. Care sunt principalele aspecte legate de răspândirea algelor

brune? TA 3.73. Identificaţi în enunţurile de mai jos erorile care se referă la

originea şi evoluţia algelor brune: 1) au evoluat din crizofite; 2) sunt datate din Triasic; 3) se înrudesc cu dinofitele şi crizofitele; 4) genul Julescraneia prezintă asemănări cu genuri actuale; 5) cele mai valoroase dovezi sunt considerate fosilele din Cenozoic

Regnul Protista

3.2.7. Încrengătura Rhodophyta


Definiţia algelor roşii. Încrengătura Rhodophyta (gr. rhodon = roşu; phyton = plantă) reuneşte peste 4000 de specii de alge roşii. Morfologia şi structura talului. Speciile de alge roşii prezintă talul de dimensiuni şi forme foarte diferite: unele specii sunt microscopice cu tal unicelular (plasmodial), iar altele sunt macroscopice cu tal pluricelular (filamentos şi foliaceu). Speciile genului Porphyridium sunt unicelulare, iar la genul Gracillaria talul poate atinge dimensiuni de peste 4 m. Aceste specii nu prezintă flageli în stadiile de dezvoltare ontogenetică. Speciile cu talul filamentos prezintă simetrie radiară, iar speciile cu tal foliaceu simetrie bilaterală. Algele roşii incluse în clasa Bangiophyceae au o creştere intercalară, iar cele din clasa Florideophyceae prezintă creştere apicală. Structura celulei algelor roşii. Celula este de tip eucariot cu formă şi structură foarte variate. În compoziţia peretelui celular a fost identificată celuloză la interior şi substanţe pectice la exterior. Peretele celular la anumite specii poate conţine şi xilan. În peretele celular dar şi în spaţiile celulare de la numeroase specii de alge roşii se găsesc polizaharide mucilaginoase, coloidale, cu o structură complexă (agarul şi caragenul). Speciile genurilor Corallina şi Lithothamnion prezintă peretele celular mineralizat cu CaCO3. În citoplasmă se găsesc cloroplaste în număr variabil şi forme diferite, care pot fi situate central sau periferic. De asemenea, citoplasma conţine nucleu, reticul endoplasmic, dictiosomi, mitocondrii, vacuole sau granule de amidon. Celulele algelor roşii pot fi uninucleate sau plurinucleate. Există situaţii când într-o celulă se pot găsi sute sau chiar mii de nuclee.


caracteristicile algelor roşii: a) talul filamentos prezintă structură bilaterală; b) speciile microscopice prezintă tal plasmodial; c) peretele celular conţine agar şi caragen; d) celulele pot fi uninucleate sau multinucleate; e) în citoplasmă se găsesc granule de amidon TA 3.75. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre:

a) tal 1) Lithothamnion b) celuloză 2) creştere intercalară c) CaCO3 3) foliaceu

d) Bangiophyceae 4) perete celular TA 3.76. Celulele algelor roşii sunt eucariote, deoarece conţin un număr foarte mare de nuclee.

Regnul Protista


Nutriţia algelor roşii. Majoritatea speciilor de alge roşii sunt fotoautrofe. Principalul produs de rezervă este amidonul de floridee, care este un polizaharid format din numeroase molecule de D-glucoză. Există alge roşii epifite semnalate pe specii de clorofite sau feofite. De asemenea se cunosc specii endofite care sunt parazite fiind dependente de organismul gazdă. Înmulţirea algelor roşii. Algele roşii se înmulţesc vegetativ, asexuat şi sexuat. Înmulţirea vegetativă se realizează prin diviziunea celulei şi este caracteristică speciilor unicelulare. Înmulţirea asexuată se realizează prin spori: aplanospori, monospori, tetraspori, carpospori. Înmulţirea sexuată este o carpogamie care se întâlneşte la majoritatea speciilor de alge roşii. Carpogamia constă în fuziunea oosferei (gametul femeiesc) formată din carpogon cu spermatia (gametul bărbătesc) formată în spermatangiu. Atât gametul femeiesc cât şi cel bărbătesc sunt imobili. Dezvoltarea ontogenetică a algelor roşii. Speciile de alge roşii se deosebesc evident şi ca urmare a particularităţilor existente în ciclul de dezvoltare ontogenetică. La speciile din clasa Bangiophyceae ciclul de dezvoltare este monogenetic sau digenetic cu generaţii heteromorfe, iar la Florideophyceae ciclul de dezvoltare poate fi digenetic sau trigenetic.

Teste autoevaluare TA 3.77. Nutriţia algelor roşii este: a) autotrofă; b) heterotrofă; c) parazită;

d) mixtă TA 3.78. Algele roşii prezintă nutriţie autotrofă, deoarece produc

glicogenul ca produs de sinteză. TA 3.79. Înmulţirea algelor roşii se poate realiza prin: a) carpogamie; b) tetraspori; c) zoospori; d) diviziunea celulei; e) carpospori

TA 3.80. Speciile din clasa Bangiophyceae prezintă ciclul de dezvoltare monogenetic sau digenetic, deoarece întotdeauna cele două generaţii sunt izomorfe.

Clasificarea algelor roşii. Algele roşii sunt clasificate în funcţie de caracteristicile morfologice, ultrastructurale şi ţinând cont de particularităţile ciclului de dezvoltare ontogenetică în două clase: Bangiophyceae şi Florideophyceae. Clasa Bangiophyceae reuneşte specii de alge roşii cu un tal foarte variat: unicelular, plasmodial, filamentos şi parenchimatos. Celulele sunt uninucleate şi conţin un cloroplast stelat cu pirenoid mare.

Regnul Protista


Ordinul Bangiales include specii care prezintă tal filamentos sau lamelar. Înmulţirea asexuată se realizează prin spori (monospori, polispori), iar înmulţirea sexuată prin carpogamie. Ciclul de dezvoltare este monogenetic sau digenetic, cu generaţii gametofitice şi sporofitice heteromorfe. Genul Porphyra reuneşte specii marine, comestibile, foarte frecvent cultivate. Talul este foliaceu, monostromatic, roşu-violaceu, de dimensiuni mari (peste 1 m lungime): Porphyra leucosticta (Figura 3.21.). a Figura 3.21. – A. tal foliaceu la Porphyra leucosticta; B. tal filamentos la Ceramium rubrum; a. detaliu ramificaţie terminală; C. Batrachospermum moniliforme; b. tal filamentos cu noduri şi internoduri; c. verticile cu cistocarpi

b

Clasa Florideophyceae reuneşte aproximativ 3900 de specii de alge roşii marine şi doar 100 de specii dulcicole care sunt pluricelulare atât microscopice cât şi macroscopice. Aceste specii sunt considerate evoluate şi prezintă o structură complexă: filamentoasă, pseudoparenchimatoasă şi parenchimatoasă. Celulele talului prezintă punţi intercitoplasmatice, iar carpogonul prezintă trichogin. Ordinul Nemalionales include specii de alge roşii cu ciclu de dezvoltare digenetic, cu generaţii izomorfe şi heteromorfe. Carpogoanele sunt susţinute de gonofor şi nu prezintă celule auxiliare adevărate. Gonimoblastul se dezvoltă direct pe carpogonul fecundat. Unele specii formează cistocarpi care se dezvoltă fie la suprafaţa talului, fie în interiorul acestuia. Genul Batrachospermum prezintă gametofit filamentos, macroscopic şi ramificat. Acesta este alcătuit din celule cilindrice mari care formează filamentul axial. Pe traiectul filamentului axial există ramificaţii laterale, caracteristice, denumite pleuridii pe care se formează carpogoane şi spermatangii.

Regnul Protista


La unele specii filamentul axial poate fi acoperit de un cortex care se formează prin împletirea filamentelor dezvoltate din celule bazale ale ramificaţiilor laterale. Batrachospermum moniliforme se găseşte în apele dulci, limpezi şi lin curgătoare, iar filamentul axial nu este acoperit de cortex (Figura 3.21.). Ordinul Ceramiales prezintă o diversitate remarcabilă de specii de alge roşii. Au fost incluse în acest ordin 1300 de specii grupate în 250 de genuri. Talul are forme diferite: filamentos, lamelar sau cilindric. Ciclul de dezvoltare ontogenetică este trigenetic, iar gametofitul este asemănător tetrasporofitului. Genul Ceramium prezintă talul filamentos, articulat, hialin, ramificat pseudodicotomic, cu ramificaţii caracteristice cu aspectul unor cleşti (Figura 3.21. – a) . Pe traiectul talului se poate observa un cortex pigmentat care acoperă în întregime filamentul sau doar parţial, la nivelul articulaţiilor. Procarpul este terminal, iar cistocarpii nu prezintă membrană proprie. Ceramium rubrum (Figura 3.21.) este o specie comună în Marea Neagră şi prezintă cortexul pigmentat roşu şi acoperă doar articulaţiile talului filamentos. Pe ramificaţiile talului alternează porţiuni de culoare roşie cu porţiuni de culoare albă.

Teste autoevaluare TA 3.81. Genul Batrachospermum prezintă: a) gametofit filamentos

ramificat dicotomic; b) filamentul axial este acoperit de cortex; c) pleuridii cu carpogoane şi spermatangii; d) talul este macroscopic; e) se găseşte în ape dulci curgătoare

TA. 3.82. Exemplificaţi genuri de alge roşii care prezintă specii cu tal filamentos.

TA 3.83. Speciile din clasa Florideophyceae sunt considerate evoluate, deoarece se înmulţesc prin oogamie.

TA 3.84. Talul speciei Ceramium rubrum prezintă ramificaţii caracteristice cu aspectul unor cleşti, deoarece este ramificat dicotomic.

Răspândirea, ecologia şi importanţa algelor roşii. Algele roşii sunt specii cu predilecţie marine şi sunt considerate cele mai reprezentative din punct de vedere a diversităţii formei şi culorii. Există specii care aparţin genului Porphyridium care sunt tericole şi formează o spumă de culoare roşie pe suprafeţele umede din sere. Deşi multe specii se dezvoltă în mările tropicale, dintre care unele la adâncimi foarte mari de peste 120 m, se cunosc şi specii care trăiesc în mările reci. Speciile genurilor Porphyra şi Gloiopeltis se găsesc în zona mareelor şi prezintă ficoeritrina mascată de clorofile şi de alţi pigmenţi accesori

Regnul Protista

.


Algele roşii sunt considerate producători primari importanţi ai ecosistemelor acvatice în care se găsesc şi constituie o sursă de hrană pentru organismele fitofage. Algele roşii sunt utilizate ca sursă de hrană (Rhodymenia plamata), dar şi pentru interes industrial. Astfel există specii cu o importanţă industrială deosebită, deoarece sunt o sursă importantă de ficocoloizi: funoranul, caragenul şi agarul. Cel mai valoros este considerat agarul utilizat pentru prepararea mediilor de cultură în microbiologie, dar şi ca agent terapeutic în unele tulburări intestinale sau pentru obţinerea amprentelor dentare. Funoranul se obţine din alge care aparţin genului Gloiopeltis şi este folosit la prepararea unor acuarele apoase, ca adeziv în cosmetică sau ca substituent al amidonului. Caragenul este un extract mucilaginos care se obţine din genurile Chondrus şi Eucheuma cu aplicaţii în industriile alimentare, dar şi în cosmetică şi prepararea acuarelelor. Originea şi evoluţia algelor roşii. Deşi se cunosc reprezentanţi fosili, totuşi originea algelor roşii nu este pe deplin elucidată până în prezent. Există ipoteze conform cărora algele roşii au strămoşi încă necunoscuţi (probabil necalcifiaţi) încă din Precambrian (peste 700 milioane de ani în urmă). De exemplu, algele roşii Corallinaceae reprezintă un grup foarte vechi, cu fosile posibile datate din Precambrian. De asemenea sunt consemnate genurile Lithothamnion şi Lithophyllum din Cretacic şi din Terţiar. Specialiştii consideră că algele roşii şi cianobacteriile sunt strâns înrudite datorită caracterelor biochimice, dar şi al unor caractere ultrastructurale considerate asemănătoare: prezenţa pigmenţilor ficobilinici, amidonul de cianoficee, amidon de floridee, tilacoizii dispersaţi şi absenţa celulelor prevăzute cu flageli (mobile) în dezvoltarea ontogenetică. Se apreciază că algele roşii reprezintă o linie evolutivă închisă şi din această cauză nu sunt considerate nod filogenetic.

Teste autoevaluare TA 3.85. Exemplificaţi principalele categorii ecologice de alge roşii. TA 3.86. Motivaţi aspecte pe care le consideraţi relevante referitoare la

importanţa algelor roşii. TA 3.87. Evidenţiaţi caracterele de asemănare între algele roşii şi

cianobacterii.

Regnul Protista


3.2.8. Încrengătura Euglenophyta

Definiţia euglenofitelor. Încrengătura Euglenophyta (gr. eu = bun, adevărat; glene = scobitură; phyton = plantă) reuneşte organisme unicelulare microscopice, fotosintetizante, dar şi saprofite de tip monadoid, cu unul sau doi flageli, foarte rar de tip ameboid sau cocoid. Până în prezent au fost descrise peste 1000 de specii grupate în 40 de genuri care trăiesc în lacuri şi în mlaştini care sunt bogate în substanţe organice. Morfologia şi structura celulei. Celula prezintă la exterior un înveliş, care poartă numele de periplast. La unele specii periplastul este subţire şi elastic, de aceea forma celulei se poate modifica (sferică, fusiformă sau piriformă), iar la alte specii periplastul este gros şi rigid, astfel încât forma celulei rămâne stabilă, însă cu un contur variat (oval, eliptic, alungit). La ambele categorii, periplastul prezintă pe suprafaţă diverse striaţii, orientate longitudinal sau spiralat. Celula prezintă un pol apical (cu flagel) şi un pol bazal. La polul apical există un canal îngust flagelar care se mai numeşte şi citostom, de unde pornesc flagelii, care are la bază un corpuscul sferic, blefaroplastul sau kinetosom (cu rol în dirijarea flagelilor). În mod obişnuit se găsesc doi flageli din care cel puţin unul prezintă cili laterali. Lângă acest corpuscul se găseşte o formaţiune sub forma unei pete granulare, de culoare roşie, de natură lipocromică, care poartă numele de stigma, sensibilă la lumină (orientează celula spre o intensitate luminoasă favorabilă pentru fotosinteză). Citoplasma are o structură complexă şi o consistenţă vâscoasă. Conţine vacuole, dintre care una mare, situată în partea anterioară a celulei, în apropierea invaginaţiei de unde pornesc flagelii, constituie vacuola pulsatilă cu rol în osmoreglare şi probabil în excreţie. În partea centrală, uneori posterioară se găseşte nucleul, care poate avea o formă sferică, eliptică sau alungită. În jurul nucleului se găsesc mai multe cloroplaste care conţin pigmenţi asimilatori: clorofilă a şi b, β-caroten şi xantofile (diadinoxantină şi luteină). Forma cloroplastelor este diferită: discoidală, alungită, plată, panglică. Există specii care prezintă şi pirenoizi, iar poziţia acestora caracterizează anumite tipuri de cloroplaste. Nutriţia euglenofitelor. Speciile de euglenofite prezintă nutriţie autotrofă, mixotrofă şi heterotrofă. La speciile fotosintetizante produsul de asimilaţie este paramilonul, un polizaharid analog amidonului. De asemenea, se mai formează picături de ulei, însă niciodată amidon. Unele specii incolore pot supravieţui la întuneric fiind heterotrofe obligate. De asemenea, există specii care absorb substanţele nutritive prin osmoză, iar altele se hrănesc prin fagocitoză.

Regnul Protista

Înmulţirea euglenofitelor. Speciile de euglenofite se înmulţesc exclusiv vegetativ prin diviziunea longitudinală a celulei. Acest tip de înmulţire se realizează în stadiul mobil al celulei.

În condiţii nefavorabile de mediu celulele formează pereţi groşi

protectori şi se închistează. În acest stadiu unele celule devin roşii deoarece acumulează cantităţi mari de pigmenţi cunoscuţi sub numele de hematocrom. În mod normal, chiştii plutesc pe suprafaţa apelor, iar în condiţii favorabile germinează formând o singură celulă mobilă.

Clasificarea euglenofitelor. Speciile de euglenofite sunt clasificate

în unităţi sistematice pe baza caracterelor morfologice şi structurale ale celulei. În această încrengătură este inclusă clasa Euglenophyceae.

Ordinul Euglenales include specii monadoide, solitare, libere, care au culoarea verde sau sunt incolore. Celulele prezintă un flagel emergent prin canalul flagelar şi mai mulţi flageli. Aceste specii prezintă periplastul flexibil sau rigid. Nutriţia poate fi fotoautotrofă sau osmotrofă.

Genul Euglena (Figura 3.22.) include următoarele specii mai cunoscute: E. viridis, E. gracilis şi E. granulata. Aceste specii prezintă celule mobile, trăiesc în bălţi şi lacuri dulci, cu apă bogată în suspensii organice.

Celulele sunt de culoare verde acoperite cu un periplast flexibil,

prezintă doi flageli, dintre care doar unul este emergent din canalul flagelar. În citoplasmă se găsesc nucleul, stigma, vacuole, cloroplaste cu sau fără pirenoid. Unele specii pot acumula hematocrom şi se colorează roşu.


Figura 3.22. – Euglena viridis: f. flagel; b. blefaroplast; s. stigma; cr. cromatofori; p. .paramilon; n. nucleu (din N. Ştefan, 2001)

Regnul Protista

Răspândirea, ecologia şi importanţa euglenofitelor. Speciile de euglenofite se găsesc în ape dulci, salmastre şi mai rar marine. Unele specii sunt epibionte şi se fixează pe alte specii de organisme: alge (colonii de Volvox), rotifere, nematode şi crustacee de dimensiuni mici. Alte specii sunt endoparazite în tubul digestiv al unor specii de amfibieni sau pe branhiile peştilor. Uneori pot forma la suprafaţa bazinelor o peliculă de celule imobile determinând fenomenul de înflorire a apelor pe care le colorează verde sau roşu.

Originea şi evoluţia euglenofitelor. Organizarea structurală,

precum şi particularităţile fiziologice şi biochimice individualizează acest grup de organisme. Este posibil, ca euglenofitele să constituie reminiscenţe ale unor organisme cu o dezvoltare limitată care astăzi sunt considerate dispărute. Se apreciază că aceste organisme prezintă caractere asemănătoare celorlalte specii de protiste. Se presupune că prin caracterele celulare (citoplasmă, nucleu, prezenţa flagelilor), euglenofitele se înrudesc cu dinofitele, iar prezenţa clorofilei a şi b le apropie de algele verzi (Chlorophyta).



caracteristicile euglenofitelor: a) celula este delimitată de peretele celular; b) prezintă stigmă cu rol fotoreceptor; c) prezintă vacuola pulsatilă cu rol în osmoreglare şi probabil în excreţie; d) nutriţia poate fi autotrofă, mixotrofă şi heterotrofă; e) se înmulţesc exclusiv vegetativ prin diviziunea longitudinală a celulei TA 3.89. Specificaţi tipurile de pigmenţi asimilatori care se găsesc în cloroplaste. TA 3.90. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre:

a) citostom 1) blefaroplast b) vacuolă pulsatilă 2) striaţii longitudinale sau spiralate c) cloroplaste 3) osmoreglare

d) periplast 4) produs de asimilaţie e) paramilon 5) pirenoizi

TA 3.91. Care sunt principalele aspecte legate de răspândirea, ecologia şi importanţa euglenofitelor? TA 3.92. Speciile de euglenofite au o nutriţie autotrofă, deoarece determină fenomenul de înflorire a apelor.

TA 3.93. Identificaţi erorile în legătură cu organizarea structurală a speciei Euglena viridis: a) prezintă anterior un singur flagel; b) celula este delimitată de periplast; c) nucleul este bine individualizat situat central sau posterior; d) pot acumula hematocrom; e) pe suprafaţa cloroplastelor se găsesc pirenoizi TA 3.94. Euglenofitele se înrudesc cu dinofitele, deoarece se înmulţesc vegetativ.

Regnul Protista


3.2.9. Încrengătura Chlorophyta

Definiţia algelor verzi. Încrengătura Chlorophyta (gr. chloros = verde; phyton = plantă) reuneşte organisme cunoscute sub numele de alge verzi. Aceste alge reprezintă o grupare de organisme polimorfe cu foarte mulţi reprezentanţi, care se găsesc atât în mediul acvatic, dar şi pe solurile umede sau alte substraturi umede. În literatura de specialitate sunt descrise peste 7000 de specii care aparţin la 450 de genuri. Morfologia şi structura talului. Algele verzi prezintă tipuri de tal organizate relativ simplu şi foarte variate: monadal (unicelular mobil şi imobil), colonial, cenobial, sifonoplast, filamentos şi parenchimatic. Structura celulei. Algele verzi prezintă structură celulară eucariotă. Speciile unicelulare au forme şi dimensiuni foarte variate: ovale, sferice, stelate, cilindrice sau poliedrice. Celulele sunt de obicei sunt de dimensiuni foarte mici, cu excepţia celor polinucleate de la genul Cladophora. Peretele celular este celulozic sau pecto-celulozic, uneori impregnat cu CaCO3. În citoplasmă se pot găsi un nucleu (la unele specii mai multe nuclee), unul sau mai multe cloroplaste, mitocondrii, aparat Golgi, reticul endoplasmic, ribosomi. Cloroplastele pot avea forme variate: campanulată, stelată, bandiformă, reticulată, inelară. Celulele mobile ale unor specii pot prezenta stigmă care este localizată în cloroplast. Unele specii de alge verzi prezintă celule mobile vegetative. La numite specii doar celulele cu rol de înmulţire (zoosporii şi gameţii) prezintă 2, 4 sau mai mulţi flageli egali inseraţi apical sau subapical. Nutriţia algelor verzi. Algele verzi sunt organisme fotoautotrofe. Principalul produs de rezervă este amidonul care se găseşte depozitat în cloroplast, în jurul pirenoidului. La algele verzi au fost identificaţi şi alţi produşi de rezervă: glicerolul (Dunaliella), manitolul (Cladophora), steroli (sitosterolul, fucosterolul, ergosterolul) şi vitamine (B1, B4, B12). Înmulţirea algelor verzi. Algele verzi prezintă diferite tipuri de înmulţire: vegetativă, asexuată şi sexuată. Înmulţirea vegetativă se realizează prin diviziunea celulei la speciile unicelulare sau prin fragmentarea talului (filamentos sau parenchimatos), prin propagule şi bulbili. Înmulţirea asexuată se realizează prin zoospori şi aplanospori, iar înmulţirea sexuată se realizează prin izogamie, anizogamie, oogamie şi conjugare.

Regnul Protista


Dezvoltarea ontogenetică a algelor verzi. Ciclurile de dezvoltare pentru speciile de alge verzi sunt foarte variate, existând diverse tipuri de schimburi de generaţii, care caracterizează diferitele grupe sau sunt proprii chiar numai pentru anumite specii. Unele specii de alge verzi sunt monoice, iar altele sunt dioice. În ciclul lor de dezvoltare, la majoritatea algelor verzi, există o alternanţă de generaţii: una producătoare de gameţi, care este generaţia gametofitică şi alta pe care se formează zoosporii, reprezintă generaţia asexuată sau sporofitică. Zoosporii şi gameţii se pot forma pe acelaşi individ sau pe indivizi diferiţi. În funcţie de raportul celor două generaţii, se disting următoarele tipuri ale ciclului de dezvoltare onotogenetică: monogenetic haplofazic, digenetic cu generaţii izomorfe sau heteromorfe şi monogenetic diplofazic. Majoritatea speciilor sunt haplobionte, cu faza haploidă dominantă, iar diplofaza reprezentată prin zigot.


caracteristicile algelor verzi: a) talul poate fi monadal, colonial, cenobial, sifonoplast, filamentos şi parenchimatic; b) celulele pot fi ovale, sferice, stelate, cilindrice sau poliedrice; c) peretele celular este celulozic sau pecto-celulozic; d) cloroplastele pot avea forme variate: campanulată, stelată, bandiformă, reticulată, inelară; e) principalul produs de rezervă este glicerolul TA 3.96. Structurile celulare ale algelor verzi sunt delimitate întotdeauna de un perete celulozic, din cauza substanţelor de rezervă care se găsesc intracelular. TA 3.97. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre:

a) stigmă 1) glicerol b) zoospori 2) sifonoplast c) Dunaliella 3) cloroplast

d) tal 4) flageli TA 3.98. Algele verzi se pot înmulţi prin: a) oogamie; b) bulbili; c) conjugare; d) auxospori; e) zoospori TA 3.99. Algele verzi prezintă ciclul de dezvoltare monogenetic haplofazic, digenetic, deoarece zigotul este dominant. TA 3.100. Algele verzi sunt specii monoice, deoarece prezintă atât indivizi femeieşti cât şi bărbăteşti. TA 3.101. Identificaţi enunţurile care nu corespunde adevărului ştiinţific în legătură cu dezvoltarea ontogenetică a algelor verzi: a) algele verzi prezintă o generaţie gametofitică şi alta sporofitică; b) majoritatea speciilor sunt diplobionte; c) zoosporii şi gameţii se formează întotdeauna pe aceleaşi individ; d) în generaţia gametofitică se produc gameţi; e) în generaţia sporofitică se produc zoospori

Regnul Protista


Clasificarea algelor verzi. Algele verzi sunt clasificate în unităţi sistematice pe baza diferenţelor morfologice, fiziologice şi biochimice. Astfel, din această încrengătură fac parte următoarele clase: Chlorophyceae, Bryopsidophyceae, Zygnematophyceae, Prasinophyceae şi Charophyceae (Figura 3.23.).

Clasa Compoziţia chimică a peretelui celular

Număr de nuclee

Tipul de înmulţire

sexuată

Stadiul dominant

celuloză izogamie haploid

anizogamie

Chlorophyceae

substanţe pectice

uninucleată

oogamie

haploid/diploid

xilan izogamie haploid

manan

Bryopsidophyceae

celuloză (CaCO3)

plurinucleată

anizogamie haploid/diploid

celuloză Zygnematophyceae

substanţe

pectice

uninucleată conjugare haploid

adesea lipseşte Prasinophyceae

celuloză, substanţe pectice

uninucleată absentă necunoscut

celuloză

substanţe pectice

Charophyceae

CaCO3

uninucleată sau plurinucleată

oogamie (gametangiogamie)

haploid

Figura 3.23. – Caracterele generale ale algelor verzi (din M. Pârvu, 2003)

Clasa Chlorophyceae reuneşte alge verzi cu talul foarte variat: unicelular, cenobial, colonial, filamentos şi parenchimatic. Populează medii foarte diverse: apă dulce sau sărată, soluri umede sau trăiesc în simbioză cu specii de ciuperci şi formează organisme de tipul lichenilor. În această clasă sunt incluse următoarele ordine: Volvocales, Chlorococcales, Ulotrichales, Chaetophorales şi Oedogoniales. Ordinul Volvocales include specii de alge verzi cu structură monadoidă, unicelulare sau pluricelulare, coloniale, care în stadiul vegetativ se deplasează activ cu ajutorul flagelilor, asemănătoare cu euglenofitele (se deosebesc de acestea prin prezenţa reproducerii sexuate).

Regnul Protista


Speciile unicelulare pot fi libere, reunite în colonii sau în cenobii. Talul pluricelular poate fi filamentos, simplu sau ramificat, lamelar sau globulos. Include specii autotrofe, care în anumite condiţii pot deveni mixotrofe. La aceste alge, celulele mobile (zoospori, gameţi, uneori şi celulele vegetative) sunt prevăzute cu 2 sau 4 flageli, rareori mai mulţi, dar întotdeauna egali. Familia Volvocaceae reuneşte specii coloniale plate sau sferice în care celulele se înglobează într-o masă mucilaginoasă, iar protoplasma celulelor este legată prin punţi citoplasmatice. Volvox globator (Figura 3.24. – A) se găseşte mai ales în ape dulci, dar mocirloase, unde formează colonii sferice, de câte 500-2000 indivizi. Toţi indivizii sunt dispuşi periferic, legaţi între ei prin plasmodesme (prelungiri ale protoplasmei), vizibile ca o reţea între celule. Indivizii sunt, însă, diferenţiaţi între ei sub aspect morfologic şi fiziologic: unii au rol în deplasarea coloniei, alţii au rol în nutriţie sau rol în reproducere. Ordinul Chlorococcales (syn. Protococcales) reuneşte specii de alge verzi unicelulare, cenobiale şi coloniale, care prezintă celule vegetative lipsite de flageli. Acestea prezintă un început de adaptare la viaţa terestră. Din familia Pleurococcaceae face parte o specie foarte răspândită Pleurococcus vulgaris (verzeala zidurilor), care se găseşte pe ziduri şi ritidomul arborilor şi arbuştilor. Prezintă tal unicelular şi formează prin diviziune cenobii alcătuite din 2-8 celule (Figura 3.24. – C ).

Figura 3.24. – A. colonii sferice de Volvox aureus; B. tal filamentos ramificat dicotomic la Cladophora glomerata; C. cenobii la Pleurococcus vulgaris (din M. Pârvu, 2003)

Regnul Protista


Ordinul Ulotrichales include specii cu o structura filamentoasă, parenchimatoidă, cu talul filamentos simplu sau ramificat, alcătuit din celule uninucleate. Familia Ulotrichaceae reuneşte alge pluricelulare, cu tal filamentos sau lamelar, simplu sau ramificat. Se întâlnesc în ape dulci sau sărate, rareori pe uscat. Genul Ulotrix (Figura 3.25. – A)prezintă talul filamentos şi este fixat de substrat printr-o celulă rizoidală, alungită şi incoloră. Cu excepţia celulei bazale, toate celulele conţin câte un cloroplast, cu aspectul unui inel, pe care se găsesc pirenoizi. Figura 3.25. – A. tal filamentos la genul Ulotrix; cr. cloroplast sub formă de inel; B. tal parenchimatic cu aspect foliaceu la genul Ulva (din Anca Sârbu, 1999) Familia Ulvaceae include genul Ulva (Figura 3.25. – B) care prezintă tal parenchimatic cu aspect foliaceu. Ulva lactuca este o specie comună în Marea Neagră cunoscută sub numele de salata de mare. Enteromorpha intestinalis (Figura 3.26. – A) este o specie care se găseşte în Marea Neagră şi prezintă un tal tubular simplu sau ramificat, fixat de substrat, alcătuit dintr-un singur strat de celule (monostromatic). Figura 3.26. – A. tal tubular simplu la Enteromorpha intestinalis; B. tal sifonal la Caulerpa prolifera: 1.aspect general; 2. secţiune longitudinală prin tal (din N. Ştefan, 2001)

Regnul Protista


Clasa Bryopsidophyceae include specii de alge verzi macroscopice cu talul filamentos, sifonal, ramificat, fără pereţi despărţitori. Majoritatea speciilor se găsesc în ape marine calde, cu câteva excepţii care sunt dulcicole. Ordinul Cladophorales include specii de alge filamentoase, cu talul sifonal (tub simplu sau ramificat, în care există o masă citoplasmatică cu numeroase nuclee), simple sau ramificate, uneori cu aspect vezicular, divizate în celule plurinucleate, prin pereţi formaţi independent în timpul diviziunii. Talul prezintă diferenţieri rizoidale, cauloidale şi filoidale. Familia Cladophoraceae include specii cu talul filamentos ramificat sau neramificat, întotdeauna cu celule plurinucleate. Genul Cladophora prezintă tal filamentos, ramificat pseudodicotomic, cu aspectul unei tufe. Cladophora glomerata (lâna broaştei) se găseşte frecvent, uneori chiar abundent, în apele dulci şi stătătoare. Este considerată dăunătoare orezăriilor. Prezintă talul filamentos, ramificat, aspru la pipăit. Celula are numeroase nuclee şi un cloroplast mare, reticulat, cu numeroşi pirenoizi (Figura 3.24. – B). Ordinul Bryopsidales reuneşte specii cu talul filamentos, tubular sau sferic cu dimensiuni până la câţiva m. Caracterul sifonal al talului se datorează lipsei formării pereţilor transversali în decursul dezvoltării ontogenetice. În consecinţă peretele celular include întreaga masă citoplasmatică cu numeroase nuclee (cenocit) şi cloroplaste, care sunt numeroase, mici, lenticulare sau lamelare. Familia Bryopsidaceae prezintă indivizi cu talul segmentat în rizidiu ramificat şi un ax principal tubular, cu numeroase ramificaţii penate sau radiare, care nu sunt separate prin septe transversale. Caulerpa prolifera (Figura 3.26. – B) se găseşte în general în mări calde. În Marea Mediterană este o specie frecventă, dar în Marea Neagră a fost semnalată doar în partea sudică. Prezintă talul alcătuit dintr-un ax cilindric târâtor, numit cauloid, fixat de substrat cu ajutorul rizoizilor ramificaţi Cauloidul susţine nişte porţiuni lăţite, cu aspectul unor frunze care constituie filoidele (Figura 3 – B.1.). Clasa Zygnematophyceae (syn. Conjugatophyceae) reuneşte specii de alge verzi unicelulare sau pluricelulare, la care înmulţirea sexuată este o izogametangiogamie care este cunoscută sub numele de conjugare (lat. conjugatio = conjugare, copulare). Speciile incluse în această clasă trăiesc în ape dulci, rareori salmastre, insă niciodată în apele marine. Speciile pluricelulare sunt filamentoase, libere care nu sunt fixate de substrat. Celulele vegetative dar şi cele reproducătoare nu prezintă niciodată flageli.

Regnul Protista


Ordinul Zygnematales include specii cu talul pluricelular, filamentos, neramificat, liber, alcătuind mase de culoare verde–deschis, lunecoase la pipăit. Celula conţine un nucleu mare situat central, iar în citoplasmă se găsesc 1–2 cromatofori în formă de panglică răsucită în spirală (Spirogyra), de formă stelată (Zygnema) sau de plăci dreptunghiulare (Mougeotia), care sunt dispuşi central sau parietal. Pe cromatofori se găsesc numeroşi pirenoizi. Un exemplu foarte cunoscut este Spirogyra elongata (mătasea broaştei) una dintre cele mai răspândite alge din apele dulci (Figura 3.27.). Ordinul Desmidiales reuneşte specii de alge unicelulare, izolate, cu formă ovală, stelată, cilindrică sau semilunară. În mod obişnuit celulele sunt alcătuite din două jumătăţi simetrice, distincte, separate printr-o strangulaţie. Cromatoforii sunt dispuşi axial. Peretele celular poate fi neted sau ornamentat, prevăzută cu pori şi adeseori impregnat cu săruri de fier. Specia Cosmarium botrytis prezintă celula ovală, cu o strangulaţie la mijloc. Aceasta se găseşte în ape stagnante cu reacţie acidă (Figura 3.27.).

Figura 3.27. – A. Spirogyra: 1. celulă din talul filamentos; 2. conjugarea (tc. tub de conjugare); B. celulă de la Cosmarium botrytis (din M. Pârvu, 2003) Clasa Charophyceae reuneşte specii de alge verzi pluricelulare, cu talul macroscopic, care prin organizarea talului şi modul de înmulţire sunt foarte bine individualizate faţă de celelalte grupe de alge. Talul, precum şi organele de reproducere au o organizare deosebită, care evidenţiază un grad de evoluţie superior în comparaţie cu celelalte alge verzi. Talul prezintă diferenţieri morfologice, care sugerează anumite organe întâlnite la cormofite.

Regnul Protista


Aceste specii pot avea un habitus asemănător ferigii din genul Equisetum (coada calului). Genul Chara include mai multe specii (Ch. fragilis, Ch. foetida, Ch. crinita), care trăiesc în ape dulci, stagnante, în lacuri şi orezării. Internodurile sunt acoperite de corticaţie. La baza ramurilor se găsesc organele de reproducere sexuată: anteridiile şi oogoanele. Oogonul este învelit de 5 celule, ale căror prelungiri formează o coronulă (Figura 3.28.). Figura 3.28. – Chara fragilis: 1. axa principală cu ramificaţii dispuse în verticil; 2. organele de reproducere sexuată: a. anteridie; o. oogon; c. Coronula oogonului (din N. Ştefan, 2001)


caracteristicile următoarelor specii: a) Caulerpa prolifera prezintă un tal foliaceu; b) Enteromorpha intestinalis prezintă un tal tubular simplu sau ramificat; c) Cosmarium botrytis prezintă celula ovală, cu o strangulaţie la mijloc; d) Chara fragilis prezintă un habitus asemănător ferigii din genul Equisetum; e) Cladophora prezintă tal filamentos, ramificat pseudodicotomic TA 3.103. Speciile genului Ulotrix prezintă un tal simplu şi filamentos, deoarece celulele conţin câte un cloroplast, cu aspectul unui inel. TA 3.104. Cladophora glomerata este o specie dăunătoare, deoarece determină înflorirea apelor. TA 3.105. Anteridia de la specia Chara fragilis este formată din 5 celule, deoarece prelungirile formează o coronulă. TA 3.106. Volvox globator formează colonii polidrice, dar Spirogyra elongata are un cloroplast sub formă de panglică dispus spiralat.

Regnul Protista


Răspândirea, ecologia şi importanţa algelor verzi. Algele verzi reprezintă un grup foarte vast cu numeroase genuri şi specii, majoritatea se găsesc în apele dulci şi foarte puţine în mediul marin (aproximativ 10% din Chlorophyceae trăiesc în mări şi oceane). Majoritatea speciilor de alge verzi sunt submerse în diferiţi biotopi, unde alcătuiesc populaţii pure (sinuzii monotipice) sau se asociază cu alte specii de alge. Numeroase forme microscopice din fitoplancton aparţin acestui grup de alge. Cele mai multe trăiesc în zona de suprafaţă (eufotică) bine luminată, în care intensitatea luminii este optimă pentru procesul de fotosinteză. Unele alge verzi s-au adaptat la condiţiile de viaţă din mediul terestru şi de aceea se găsesc pe soluri umede, nămoluri, zăpadă şi gheaţă. Există specii care trăiesc în simbioză cu specii de ciuperci şi formează licheni. Algele verzi au valoare practică deoarece contribuie la aerarea apelor, constituie hrana multor animale acvatice şi au devenit, în ultimul timp şi ca alternativă în hrana oamenilor. Se realizează culturi de alge verzi unicelulare (Chlorella şi Clamydomonas), dar pentru alimentaţie se utilizează şi multe alge macrofite. Algele verzi unicelulare fixează aproximativ 35.000 calorii/m2, performanţă care nu este realizată de nici un grup de plante terestre şi acvatice. În agricultură pot fi folosite ca îngrăşăminte sau amendamente, iar pe de altă parte au o largă utilitate fitofarmaceutică, datorită conţinutului bogat în vitaminele C, E, D, K, etc. Din unele specii se extrag substanţe cu acţiune bacteriostatică sau bactericide. În anumite situaţii algele verzi se înmulţesc masiv şi determină „înflorirea apelor”. În aceste situaţii apele capătă o culoare verde intens (Chlamydomonas). Originea şi evoluţia algelor verzi. Algele verzi reprezintă un grup vast, însă prin caracterele citologice şi biochimice formează un ansamblu omogen, distinct faţă de celelalte grupe de alge. În cadrul încrengăturii există o mare diversitate de organizare şi de reproducere, ceea ce face ca particularităţile care evidenţiază legăturile dintre diferite clase şi ordine să fie greu sesizabile şi în aceeaşi măsură şi relaţiile filogenetice. Strămoşii algelor verzi sunt considerate organisme eucariote unicelulare şi flagelate, care prezentau pigmenţi asimilatori caracteristici: clorofila a, b şi caroteni.

Regnul Protista

Se apreciază că primele fosile ale algelor verzi datează din Precambrian, din sedimente din estul Californiei, care sunt considerate cu o vechime de peste 1,3 miliarde de ani.

Specialiştii apreciază că, structura celulară asemănătoare, prezenţa

pigmenţilor asimilatori (clorofila a, b şi caroteni), precum şi a produsului de depozitare (amidonul), se consideră că este posibil ca toate clasele de alge verzi să aibă o origine comună. Există ipoteza că cel puţin 2-3 linii (serii) evolutive s-au dezvoltat foarte devreme.

Algele verzi au o importanţă filogenetică deosebită. Se consideră

că briofitele şi plantele vasculare au evoluat din specii de alge verzi. Această ipoteză este susţinută de asemănările pe care le prezintă pigmenţii asimilatori, produsul de rezervă, modul de nutriţie, formarea peretelui celular şi ultrastructura celulelor mobile.

Între algele verzi, caraceele au atins cel mai înalt grad de

diferenţiere a aparatului vegetativ, demonstrând o evoluţie avansată. Această situaţie este dovedită şi de complexitatea alcătuirii organelor de reproducere, care evocă oarecum oarecare asemănări cu cele ale cormofitelor.

Caraceele deşi au atins un grad de organizare superior totuşi, nu

au dat naştere la nici un grup de plante, constituind un ram de evoluţie închis.


Teste autoevaluare TA 3.107. Cum explicaţi diversitatea ecologică a speciilor de alge verzi?

TA 3.108. Identificaţi enunţul care nu corespunde adevărului ştiinţific în legătură cu relaţiile filogenetice ale algelor verzi: a) asemănările pigmenţilor asimilatori de la algele verzi şi plantele vasculare; b) nutriţia autotrofă; c) produsul de rezervă este amidonul; d) formarea peretelui celular; e) stadiile dezvoltării ontogenetice TA 3.109. Algele verzi sunt utilizate în agricultură ca îngrăşăminte sau amendamente, deoarece au un conţinut bogat în vitamine. TA 3.110. Majoritatea speciilor de alge verzi se găsesc în fitoplancton, deoarece intensitatea luminii este optimă pentru procesul de fotosinteză. TA 3.111. Algele verzi au o importanţă filogenetică deosebită, deoarece se găsesc la baza evoluţiei algelor cromofite. TA 3.112. Ce sunt sinuziile monotipice? TA 3.113. Dintre enunţurile de mai, grupaţi pe cele care exprimă caracterele de superioritate în evoluţia caraceelor: a) diferenţierea aparatului vegetativ; b) complexitatea organizării organelor de reproducere; c) ultrastructura celulelor mobile; d) datează din Precambrian; e) amidonul ca produs de rezervă

Regnul Protista


3.3. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare TA 3.1. b; c; TA 3.2. a; c; TA 3.5. b; c; TA 3.6. b; d; e; TA 3.12. b; c; TA 3.13. b; c;

e; TA 3.14. 1; 3; 5; TA 3.18. a; b; c; TA 3.19. a; b; c; d; TA 3.20. 1; 3; 4; TA 3.25. c; d; TA 3.26. b; c; d; TA 3.27. b; c; d; e; TA 3.32. a; b; d; e; TA 3.34. a; d; TA 3.36. a; c; d; TA 3.37. a; b; e; TA 3.42. a; b; d; TA 3.43.. 2; 3; 4; TA 3.45. a; b; c; e; TA 3.47. b; c; d; e; TA 3.50. b; c; d; TA 3.51. a; b; c; d; TA 3.56. a; d; e; TA 3.60. 2; 4; TA 3.63. b; TA 3.64. a; b; c; e; TA 3.68. a; b; c; d; TA 3.73. 2; 3; 4; 5; TA 3.74. b; c; d; e; TA 3.77. a; c; TA 3.79. a; b; d; e; TA 3.81. b; c; d; e; TA 3.88. b; c; d; e; TA 3.93. b; c; e; TA 3.95. a; b; c; d; TA 3.98. a; b; c; e; TA 3.101. a; d; e; TA 3.102. b; c; d; e; TA 3.108. a; b; c; d; TA 3.113. a; b; c; e.

TA 3.3. Direcţiile de evoluţie ale principalelor tipuri de tal se explică prin faptul că algele protiste sunt organisme vegetale micro şi macrofite foarte heterogene care populează mai ales mediul acvatic.

TA 3.4. Talul filamentos nu poate fi diferenţiat în rizoid, cauloid şi filoid. TA 3.7. Alternanţa de generaţii are loc deoarece cele haplofaza şi diplofaza succed

cu regularitate şi se generează reciproc. TA 3.8. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua

coloană, notate cu cifre: a) haplofază 1) generaţia sexuată b) diplofază 2) generaţia asexuată c) gametofit 3) gameţi

d) carposporofit 4) carpospori e) tetrasporofit 5) tetraspori


a) Bacillariophyta 1) crizolaminarină b) Dinophyta 2) amidon c) Euglenophyta 3) paramilon

d) Rodophyta 4) amidon de floridee e) Phaeophyta 5) manitol


a) flagel 1) pleuronematic b) criptă 2) trichocişti c) periplast 3) şanţuri longitudinale şi laterale

d) cloroplast 4) pirenoizi e) nucleu 5) invaginări citoplasmatice TA 3.11. Speciile de criptofite autotrofe sintetizează amidonul ca produs de rezervă.

TA 3.15. Speciile de criptofite sunt înrudite cu alte specii de protiste datorită: clorofilei a şi c care apropie acest grup de crizofite, bacilariofite şi feofite; morfologia nucleului este asemănătoare cu cel al speciilor crizofite; cromatina este condensată în interfază, iar nucleul şi membrana nucleară persistă în timpul diviziunii nucleare; prezenţa amidonului ca produs de rezervă le apropie de dinofite, iar prezenţa ficobilinelor intracelulare le apropie de cianobacterii şi de rodofite.


a) tal 1) trihal b) tecă 2) plăci celulozice c) carapace 3) valve

Regnul Protista


d) citoplasma 4) stigma e) şanţ 5) ecuatorial

TA 3.17. Speciile autotrofe de dinofite sintetizează amidonul care este depozitat în afara cloroplastului sau picături de ulei de culoare galben-roşcată care favorizează plutirea.


a) Gymnodiniales 1) Noctiluca militaris b) Prorocentraceae 2) Exuviella marina c) Haplodinophyceae 3) flageli heteromorfi d) Peridiniales 4) Ceratium hirundinella TA 3.22. Dinofitele prezintă următoarele adaptări la mediul de viaţă: celula este

delimitată de perete celular care conţine celuloză la speciile imobile; majoritatea speciilor sunt mobile şi prezintă un înveliş extern care poartă numele de tecă, alcătuit din plăci celulozice, de grosimi diferite; speciile din ordinul Gymnodiniales prezintă celulele sunt acoperite de periplast; speciile din ordinul Peridiniales prezintă celulele cu perete celulozic (uneori impregnat cu CaCO3) şi o carapace formată din două valve; celula poate fi prevăzută cu două şanţuri: unul ecuatorial şi altul transversal, în care se află câte un flagel care serveşte la mişcare. TA 3.23. Ipotezele referitoare la originea şi evoluţia dinofitelor se bazează pe studiul caracterelor de asemănare cu celelalte cromofite, în ceea ce priveşte clorofila c şi xantofilele. Aceste specii prezintă caractere tipice: starea nucleară de tip mezocariot, prezenţa peridininei şi depozitarea amidonului ca substanţă de rezervă.


a) cocolite 1) CaCO3 b) zoospor 2) stigma c) lorica 3) înveliş extern incomplet d) flagel 4) acronematic

e) periplast 5) rizopodial TA 3.28. Statosporul este considerat spor de rezistenţă, deoarece în condiţii nefavorabile devine silicios, cu excepţia unei mici deschizături care prezintă un căpăcel alcătuit din siliciu şi substanţe polizaharidice.

TA 3.29. Peretele este de natură celulozică, deoarece conţine microfibrile de celuloză.


a) Ochromonadales 1) Synura b) Chrysophyceae 2) statospori c) Chrysocapsales 3) Hydrurus foetidus d) Prymnesiophyceae 4) Hymenomonas TA 3.31. Se consideră, că speciile de crizofite au origine comună cu diatomeele şi

cu feofitele, datorită structurii celulare asemănătoare, prezenţei clorofilei c, xantofitelor comune şi produsului de depozitare care este crizolaminarina. TA 3.33. Specii mobile de xantofite prezintă mişcări amoeboidale sau combinaţii ale acestora.

TA 3.35. Xantofitele sunt specii autotrofe, deoarece întotdeauna crizolaminarina este depozitată în afara cloroplastului. TA 3.38. Înmulţirea asexuată se realizează prin zoospori, deoarece sunt spori mobili.

Regnul Protista


TA 3.39. Xantofitele sunt considerate haplobione deoarece faza diploidă este

reprezentată prin zigot. TA 3.40. Speciile de xantofite sunt clasificate în funcţie de caracterele morfologice,

citologice şi biochimice. TA 3.41. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua

coloană, notate cu cifre: a) Botrydium 1) rizoizi b) zoospori 2) pluriflagelaţi şi plurinucleaţi c) Myxochloris 3) tal plasmodial d) Tribonema 4) celule uninucleate

e) Vaucheria 5) tufuri calcaroase TA 3.44. Xantofitele prezintă caractere de asemănare (clorofila c, xantofile, produsul de depozitare – crizolaminarina) cu celelalte cromofite, precum şi cu crizofitele, dinofitele şi feofitele. TA 3.46. Caracterele morfologice (formă, mărime, ornamentaţii) ale valvelor prezintă importanţă taxonomică. TA 3.48. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre:

a) frustulă 1) SiO2b) pleură 2) inel conectival c) Pennales 3) zigomorfă

d) Centrales 4) actinomorfă e) areole 5) pori TA 3.49. Speciile lipsite de valvă pot fi simbionte cu protozoare marine de

dimensiuni mari (Foraminifera), iar în acest tip de relaţie produc carbonul organic. TA 3.52. Diatomeele prezintă ciclul de dezvoltare monogenetic diplofazic, deoarece celulele vegetative haploide.

TA 3.53. Chiştii sau celulele dormante nu implică înmulţirea sexuată şi se formează în condiţii nefavorabile de mediu. Sunt mai mici decât celulele care le formează şi prezintă pereţi îngroşaţi.

TA 3.54. Dintre speciile care prezintă forme mobile cele mai cunoscute aparţin genurilor: Gomphonema, Cymbella, Pinnularia, Navicula, Bacillaria, Diatoma, Pleurostigma şi Nitzschia. Genurile care prezintă specii cu forme imobile sunt: Synedra, Fragilaria, Tabellaria şi Asterionella

TA 3.55. Tipul de simetrie la diatomee este dat de forma tecii. TA 3.57. Speciile din ordinul Pennales care prezintă rafă sunt mobile. TA 3.58. Diversitatea ecologică a diatomeelor se explică prin faptul că sunt

organisme care trăiesc în ape dulci şi marine, în straturile superficiale ales solului, pe stâncile umede, în izvoarele termale, dar şi pe zăpadă şi pe gheţarii din zonele arctice şi antarctice. Răspândirea speciilor de diatomee în mediul acvatic este influenţată de următorii factori: salinitatea, temperatura şi natura substratului. În funcţie de variaţia concentraţiei sărurilor se deosebesc specii de diatomee eurihaline şi stenohaline.


a) salinitate 1) stenohaline b) Nitzschia palea 2) ape poluate c) Thalassiosira decipiens 3) branhii d) teci silicioase 4) diatomita

Regnul Protista


TA 3.61. Concentraţiile ridicate de azot şi fosfor din apă stimulează dezvoltarea diatomeelor.

TA 3.62. Diatomeele actuale prezintă caractere de asemănare cu celelalte specii de cromofite datorită prezenţei clorofilei a, şi a produsului de depozitare care este crizolaminarina. TA 3.65. Hidrocarburile saturate din celulele algelor brune sunt ectocarpenul, multifidenul şi fucoseratenul şi au rol în atracţia gameţilor. TA 3.66. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre:

a) fucoseraten 1) hidrocarburi saturate b) polizaharide 2) perete celular c) Cystoseira 3) aerociste

d) cortex 4) canale mucilaginoase e) receptacule 5) conceptacule TA 3.67. Algele brune prezintă nutriţie autotrofă, iar produsul de sinteză este

laminarina care se găseşte depozitată în citoplasmă, în afara cloroplastului. TA 3.69. Algele brune prezintă ciclul de dezvoltare haplodiplofazic (excepţie speciile incluse în ordinul Fucales) cu două generaţii (gametofitică şi sporofitică) izomorfe sau heteromorfe.

TA 3.70. Principalele genuri de alge brune care prezintă specii cu tal lamelar sunt următoarele: Dictyota, Laminaria şi Macrocystis.

TA 3.71. Speciile din ordinul Fucales sunt evoluate, deoarece prezintă o structură complex în talul diferenţiat în rizoid, cauloid şi filoid.

TA 3.72. Algele brune sunt adaptate exclusiv la mediul acvatic. Majoritatea speciile se găsesc în ape marine. Diversitatea speciilor din ordinul Laminariales este semnificativă în Pacificul de Nord, iar speciile din ordinul Fucales în apele din emisfera sudică. TA 3.75. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre:

a) tal 1) foliaceu b) celuloză 2) perete celular c) CaCO3 3) Lithothamnion

d) Bangiophyceae 4) creştere intercalară TA 3.76. Celulele algelor roşii sunt eucariote, deoarece nucleele prezintă membrană nucleară.

TA 3.78. Algele roşii prezintă nutriţie autotrofă, deoarece principalul produs de rezervă este amidonul de floridee, care este un polizaharid format din numeroase molecule de D-glucoză glicogenul ca produs de sinteză.

TA 3.80. Speciile din clasa Bangiophyceae prezintă ciclul de dezvoltare monogenetic sau digenetic, deoarece cele două generaţii sunt heteromorfe.

TA. 3.82. Principalele genuri de alge roşii care prezintă specii cu tal filamentos sunt următoarele: Batrachospermum şi Ceramium rubrum.

TA 3.83. Speciile din clasa Florideophyceae sunt considerate evoluate, deoarece prezintă o structură complexă: filamentoasă, pseudoparenchimatoasă şi parenchimatoasă.

TA 3.84. Talul speciei Ceramium rubrum prezintă ramificaţii caracteristice cu aspectul unor cleşti, deoarece este ramificat pseudodicotomic.

TA 3.85. Majoritatea speciilor de alge roşii sunt marine fiind considerate cele mai reprezentative din punct de vedere a diversităţii formei şi culorii. Există specii care aparţin genului Porphyridium care sunt tericole şi formează o spumă de culoare roşie pe suprafeţele umede din sere. Deşi multe specii se dezvoltă în mările tropicale, dintre care

Regnul Protista


unele la adâncimi foarte mari de peste 120 m, se cunosc şi specii care trăiesc în mările reci.

TA 3.86. Algele roşii sunt considerate producători primari importanţi ai ecosistemelor acvatice în care se găsesc şi constituie o sursă de hrană pentru organismele fitofage. Aceste organisme pot fi utilizate ca sursă de hrană (Rhodymenia plamata), dar şi pentru interes industrial. Astfel există specii cu o importanţă industrială deosebită, deoarece sunt o sursă importantă de ficocoloizi: funoranul, caragenul şi agarul. Cel mai valoros este considerat agarul utilizat pentru prepararea mediilor de cultură în microbiologie, dar şi ca agent terapeutic în unele tulburări intestinale sau pentru obţinerea amprentelor dentare. Funoranul se obţine din alge care aparţin genului Gloiopeltis şi este folosit la prepararea unor acuarele apoase, ca adeziv în cosmetică sau ca substituent al amidonului. Caragenul este un extract mucilaginos care se obţine din genurile Chondrus şi Eucheuma cu aplicaţii în industriile alimentare, dar şi în cosmetică şi prepararea acuarelelor.

TA 3.87. Algele roşii şi cianobacteriile sunt strâns înrudite datorită caracterelor biochimice, dar şi al unor caractere ultrastructurale considerate asemănătoare: prezenţa pigmenţilor ficobilinici, amidonul de cianoficee, amidonul de floridee, tilacoizii dispersaţi şi absenţa celulelor prevăzute cu flageli (mobile) în dezvoltarea ontogenetică. TA 3.89. Tipurile de pigmenţi asimilatori care se găsesc în cloroplaste sunt: clorofilă a şi b, β-caroten şi xantofile (diadinoxantină şi luteină). TA 3.90. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre:

a) citostom 1) blefaroplast b) vacuolă pulsatilă 2) osmoreglare c) cloroplaste 3) pirenoizi

d) periplast 4) striaţii longitudinale sau spiralate e) paramilon 5) produs de asimilaţie

TA 3.91. Speciile de euglenofite se găsesc în ape dulci, salmastre şi mai rar marine. Unele specii sunt epibionte şi se fixează pe alte specii de organisme: alge (colonii de Volvox), rotifere, nematode şi crustacee de dimensiuni mici. Alte specii sunt endoparazite în tubul digestiv al unor specii de amfibieni sau pe branhiile peştilor. Uneori pot forma la suprafaţa bazinelor o peliculă de celule imobile determinând fenomenul de înflorire a apelor pe care le colorează verde sau roşu. TA 3.92. Speciile de euglenofite pot avea o nutriţie autotrofă, deoarece produsul de asimilaţie este paramilonul, un polizaharid analog amidonului. TA 3.94. Euglenofitele se înrudesc cu dinofitele, datorită caracterelor celulare asemănătoare: citoplasma, nucleul, prezenţa flagelilor. TA 3.96. Structurile celulare ale algelor verzi sunt delimitate întotdeauna de un perete celulozic sau pecto-celulozic, care uneori poate fi impregnat cu CaCO3. TA 3.97. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre:

a) stigmă 1) cloroplast b) zoospori 2) flageli c) Dunaliella 3) glicerol

d) tal 4) sifonoplast TA 3.99. Algele verzi prezintă ciclul de dezvoltare monogenetic haplofazic, digenetic, deoarece prezintă generaţii izomorfe sau heteromorfe. TA 3.100. Algele verzi sunt specii monoice, deoarece prezintă organele sexuale bărbăteşti şi femeieşti pe acelaşi individ.

Regnul Protista


TA 3.103. Speciile genului Ulotrix prezintă un tal simplu şi filamentos, deoarece prezintă aspectul unui filament.

TA 3.104. Cladophora glomerata este o specie dăunătoare orezăriilor şi

vieţuitoarelor din apă atunci când se înmulţeşte abundent. TA 3.105. Oogonul de la specia Chara fragilis este format din 5 celule, ale căror prelungiri formează o coronulă. TA 3.106. Volvox globator formează colonii sferice, iar Spirogyra elongata are un cloroplast sub formă de panglică dispus spiralat.

TA 3.107. Diversitatea ecologică a algelor verzi este explicată prin faptul că reprezintă un grup foarte vast cu numeroase genuri şi specii. Majoritatea se găsesc în apele dulci şi foarte puţine în mediul marin (aproximativ 10% din Chlorophyceae trăiesc în mări şi oceane). De asemenea, majoritatea speciilor de alge verzi sunt submerse în diferiţi biotopi, unde alcătuiesc populaţii pure (sinuzii monotipice) sau se asociază cu alte specii de alge. Cele mai multe trăiesc în zona de suprafaţă (eufotică) bine luminată, în care intensitatea luminii este optimă pentru procesul de fotosinteză. Unele alge verzi s-au adaptat la condiţiile de viaţă din mediul terestru şi de aceea se găsesc pe soluri umede, nămoluri, zăpadă şi gheaţă. Există specii care trăiesc în simbioză cu specii de ciuperci şi formează licheni. TA 3.109. Algele verzi sunt utilizate în agricultură ca îngrăşăminte sau amendamente, deoarece au un conţinut semnificativ în substanţe nutritive şi minerale. TA 3.110. În zona eufotică intensitatea luminii este optimă pentru procesul de fotosinteză şi favorizează dezvoltarea speciilor de alge verzi care se găsesc fitoplancton. TA 3.111. Algele verzi au o importanţă filogenetică deosebită, deoarece se găsesc la baza originii briofitelor şi plantelor vasculare. TA 3.112. Sinuziile monotipice sunt reprezentate prin populaţii pure formate din specii de alge verzi submerse.

3.4. Lucrare de verificare 3 3.1. Toate protistele sunt unicelulare, deoarece organele vegetative prezintă o

structură primitivă. 1 punct

3.2. Protistele sunt organisme: a) unicelulare şi pluricelulare; b) includ mai multe noduri filogenetice; c) reprezintă principalii producători ai Oceanului Planetar; d) sintetizează glicogenul.

1 punct 3.3. Celula euglenei prezintă un perete rigid, astfel că stigma este un organ

termosensibil. 0,50 puncte

3.4. La specia Euglena viridis vacuomul este absent, deoarece la întuneric această specie prezintă o nutriţie heterotrofă.

1 punct 3.5. Indivizii reproducători la Volvox sunt uniflagelaţi, deoarece acest gen prezintă

colonii bărbăteşti şi femeieşti. 1 punct

3.6. La genul Volvox: a) coloniile sunt diferite din punct de vedere sexual; b) reproducerea sexuată se realizează prin oogamie; c) plasmodesmele uneşte între ei indivizii coloniei; d) coloniile-fiice se formează în interiorul coloniei-mame; e) într-o colonie trăiesc între 120-22000 de indivizi.

Regnul Protista


0,50 puncte 3.7. Ulotrix zonata prezintă un tal simplu şi filamentos, deoarece apele marine

înconjurătoare nu permit dezvoltarea unui tal ramificat. 0,50 puncte

3.8. Speciile de cloroficee pluricelulare prezintă următoarele caracteristici: a) Spirogyra prezintă tal simplu, iar cloroplastul are formă de panglică spiralată; b) Ulva lactuca prezintă tal ramificat; c) Ulotrix zonata prezintă tal lamelar şi cloroplast inelar; d) reproducerea sexuată se realizează prin izogamie sau heterogamie, iar înmulţirea asexuată prin zoospori sau prin aplanospori;

0,50 puncte 3.9. Feoficeele sunt alge microscopice, deoarece majoritatea algelor sunt autotrofe.

0,50 puncte 3.10. Care dintre organismele enumerate fac parte din încrengătura Rhodophyta: a)

algele verzi; b) algele roşii; c) algele brune; d) lichenii; e) algele albastre 0,50 puncte

3.11.: Identificaţi eroarea referitoare la importanţa protistelor: a) prin distilarea uscată a talului se obţin alcoolul metilic, acidul acetic, acetona, alginatul de sodiu; b) iodul, bromul şi potasiul se extrag din Ulva, Fucus şi Laminaria; c) agarul este utilizat pentru prepararea mediilor de cultură; d) Cladophora se foloseşte la fabricarea hârtiei

1 punct 3.12.: Asociaţi noţiunile din prima coloană cu litere din a doua coloană: a) dicotomic 1) Pinnularia b) fucoxantină 2) Cystoseira barbata c) pneumatofori 3) Fucus vesiculosus d) diatomee 4) Dictyota

1 punct 1 punct din oficiu

TOTAL: 10 puncte

3.5. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 3

Analizaţi şi comparaţi structura şi morfologia talului la algele protiste. Stabiliţi corelaţii între organizarea structurală şi tipurile de înmulţire de la algele

protiste. Identificaţi caracterele taxonomice utilizate în clasificarea algelor protiste. Explicaţi evoluţia unor grupe de alge protiste cu ajutorul noţiunilor de biologie şi

genetică moleculară.

3.6. Bibliografie

Buetow D.E. (ed.), 1982. The biology of Euglena. Academic Press, New York Cole K. M., Sheath R. (eds.), 1991. Biology of red algae. Cambridge University Press Dragoş N., Péterfi Şt., Momeu Laura, Popescu Cristina, 1997. An introduction to the algae

and the culture collection of algae at the Institute of Biological Research Cluj-Napoca. Editura Cluj University Press: 22-125

Gavrilă L., 1978. Genetica algelor. Editura Academiei Române, Bucureşti: 27-131 Gorlenko, M. V., 1990. Curs de plante inferioare. Editura Cartea Moldovenească, Chişinău:

73-240

Regnul Protista


Hodişan I., Pop I., 1976. Botanică sistematică. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti: 31-106

Irvine D.E.G., Price J.H. (eds.), 1978. Modern approaches to the taxonomy of red and brown algae. Academic Press, New York

Irvine D.E.G., John D.M. (eds.), 1984. Systematics of green algae. Acad. Press, London Morariu I., Todor I., 1972. Botanică sistematică. Editura Didactică şi Pedagogică,


Moldovan I., Popescu Gh., 1980. Botanică. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti: 192-199

Pârvu M., 2003. Botanică sistematică (I). Ed. Gloria, Cluj-Napoca: 52-153 Pop I., Hodişan I., Mititelu D., Lungu Lucia, Cristurean I., Mihai Gh., 1983. Botanică

sistematică. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti: 31-140 Sârbu Anca, 1999. Biologie vegetală, Editura Universităţii din Bucureşti: 277-280 Sluiman H.J., 1989. The green algal class Ulvophyceae. Crypt. Bot., 1: 83-94 Ştefan N., 2001. Botanică. Editura Universităţii “Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 16-35 Ştefan N., Lupaşcu Angela, Oprea Ad., Mânzu C., 2001. Botanică generală. Editura

Universităţii “Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 75-94 Vaczy C., 1980. Dicţionar botanic poliglot. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti Weberling F., Schwantes H.O., 1979. Pflanzensystematik. Einführung in die Systematishe

Botanik Grundzüge des Pflanzensystematik. Verlag Eugen Ulmer Stuttgard: 185-239

http://www.botany.hawaii.edu/faculty/webb/http://www.biologie.uni-hamburg.de/bonline/library/http://biodidac.bio.uottawa.ca/info/browse.htm

http://www.botany.hawaii.edu/faculty/webb/BOT311/Cyanobacteria/Cyanobacteria.htm

http://www.biologie.uni-hamburg.de/bonline/library/webb/

http://biodidac.bio.uottawa.ca/info/browse.htm

Regnul Fungi


Unitatea de învăţare 4: REGNUL FUNGI

Cuprins Pagina Introducere 87 Obiective Unitatea 4 87 Informaţii generale despre evaluare 87 4.1. Regnul Fungi 88 4.1.1. Definiţia fungilor 88 4.1.2. Organizarea celulei fungilor 88

4.1.3. Morfologia, structura şi evoluţia miceliului 88 4.1.4. Nutriţia fungilor 91 4.1.5. Înmulţirea şi ciclul de viaţă al fungilor 92 4.1.6. Ecologia şi răspândirea fungilor 93 4.1.7. Importanţa fungilor 94 4.1.8. Originea şi evoluţia fungilor 96

4.2. Clasificarea fungilor 97 4.2.1. Încrengătura Myxomycota 98 4.2.2. Încrengătura Eumycota 100 4.3. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare 124 4.4. Lucrare de verificare 4 128 4.5. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 4 128 4.6. Bibliografie 129


analiza comparativă a structurii şi morfologiei miceliului; evaluarea cantitativă şi calitativă a unor funcţii specifice fungilor; identificarea şi analiza unor caractere taxonomice utilizate pentru

clasificarea fungilor; înţelegerea unor concepte referitoare la originea şi evoluţia fungilor.


În cadrul acestei unităţi de învăţare vei studia aspectele referitoare la morfologia şi evoluţia miceliului la fungilor. Pe baza acestor noţiuni vei înţelege conceptele referitoare la clasificarea, ecologia şi filogenia acestor organisme. La finalul unităţii de învăţare sunt prezentate răspunsurile la testele de autoevaluare pe parcurs şi lucrarea de verificare 4 pe care o vei trimite tutorelui după ce vei finaliza acest studiu.

Introducere


Regnul Fungi


4.1. Regnul Fungi

4.1.1. Definiţia fungilor. Fungii sunt organisme eucariote unicelulare sau pluricelulare. Apartenenţa la supraregnul Eucariota este determinată de prezenţa unui nucleu veritabil, cu membrană nucleară, cromosomi şi mitoză tipică. 4.1.2. Organizarea celulei fungilor. Din punct de vedere structural celula fungilor prezintă următoarele componente: protoplasmatice (citoplasma, nucleul) şi neprotoplasmatice (peretele celular, vacuomul, substanţele de rezervă). Caracteristica principală a ciupercilor constă în faptul că produc spori (asexuaţi şi sexuaţi), care prin germinare fără dezvoltare embrionară formează hife (gr. hypha = pânză, aici filament). Totalitatea hifelor formează miceliul (gr. myces = ciupercă; lium = excrescenţă). În cursul dezvoltării ontogenetice, miceliul ciupercilor prezintă două stadii succesive: vegetativ (miceliul, corpul sau talul ciupercii) şi fertil (corpurile sporifere sau carpoforii). 4.1.3 Morfologia, structura şi evoluţia miceliului. Miceliul ciupercilor este diferit, în funcţie de poziţia taxonomică (Figura 4.1.):

gimnoplastul (gr. gymno = nud, neacoperit; plastum = modelat) – reprezentat printr-o celulă amoeboidă, cu citoplasmă şi nucleu, lipsită de perete individualizat la speciile din Chytridiomycetes;

plasmodiul (gr. plasma, plasmodium = citoplasmă, protoplasmă; plastum = modelare) – reprezintă o asociere de gimnoplaşti, cu citoplasmă şi numeroase nuclee, fără perete celular. Se diferenţiază următoarele categorii de plasmodii: extracelular, liber (saprofit) la speciile din clasa Myxomycetes (Myxogastrea) şi endocelular (parazit) la speciile din clasa Plasmodiophoromycetes;

sifonoplastul (gr. siphon = tubular, tubulos; plastum = modelare) – reprezentat prin filamente neseptate, unicelulare, cu structură cenocitică (cu numeroase nuclee), la speciile reunite în clasa Oomycetes şi Zygomycotes;

dermatoplastul (gr. derma = piele; plastum = modelare) – reprezentat printr-o celulă cu perete individualizat; formează celule fiice prin înmugurire sau se divid şi pot rămâne asociate formând pseudomicelii la speciile din familia Saccharomycetaceae;

cladom (gr. cladus = ramură, aici cu sensul de ramificat) – reprezentat printr-un ax care este prevăzut cu pleuridii, la speciile incluse în ordinul Laboulbeniales;

miceliu ramificat, septat, este alcătuit din filamente sau hife cu creştere apicală; adesea acestea pot prezenta ramificare laterală, uneori dicotomică.

Regnul Fungi


.

Figura 4.1. — Tipuri de miceliu: a. gimnoplast; b. plasmodiu; c. dermatoplast; d. sifonoplast; e. tal filamentos haploid; f. miceliu filamentos dicariotic; g. miceliu masiv (din C. Tănase, 2002) În ciclul de viaţă al ciupercilor se succed următoarele tipuri de miceliu:

primar, haploid (n), gametofitic; secundar, diploid (2n), sporofitic; terţiar, binucleat (n+n), cu structură diferită; la basidiomicete

(macromicete) acest miceliu (masiv) formează corpurile sporifere.

Miceliul ciupercilor poate fi:

saprofit – se dezvoltă atât în interiorul cât şi la suprafaţa diferitelor substraturi lipsite de viaţă;

parazit – se dezvoltă atât la suprafaţa cât şi în interiorul ţesuturilor vii.

Durata de viaţă a miceliului poate fi:

anuală, la cele mai multe specii de ciuperci (Tilletia); bianuală, stadiul asexuat se dezvoltă vara, iar cel sexuat în

primăvara anului următor (Venturia, Ustilago); plurianuală (perenă), la foarte multe ciuperci, mai ales cele

parazite pe plante perene lemnoase, arbori şi arbuşti, miceliul rămânând persistent în tulpinile şi ramurile plantelor gazdă (Aphyllophorales).

Fungii prezintă asemănări, dar şi deosebiri faţă de organismele care sunt incluse în regnul Plantae (Cadrul 4.1.).


caracteristicile fungilor: a) miceliul este format din hife; b) hifele pot fi asociate în plectenchime; c) întotdeauna miceliul este peren; d) rizoizii sunt specifici ciupercilor parazite TA 4.2. Fungii prezintă asemănări cu plantele, deoarece peretele celular delimitează celula.

Regnul Fungi


Cadrul 4.1. Asemănări şi deosebiri din fungi şi plante

Asemănările fungilor cu plantele sunt următoarele: Prezenţa peretelui celular bine evidenţiat. Peretele celular şi

plasmalema sunt structuri care delimitează celula şi intervin în procesele biologice fundamentale. Fungii prezintă peretele celular cu formă, grosime şi compoziţie chimică diferită în funcţie de grupul considerat (Tabelul 1);

Absorbţia apei şi a substanţelor nutritive dizolvate se realizează diferit în funcţie de grupul de ciuperci considerat:

i) prin osmoză, pe toată suprafaţa gimnoplastului sau a plasmodiului: Myxomycetes, Plasmodiophoromycetes, Chytridiomycetes;

ii) cu ajutorul rizoizilor, structuri foarte ramificate, caracteristice speciilor de ciuperci saprofite, care se formează din terminaţii ale sifonoplastului, la contactul cu un substrat dur: Rhizopus, Mucor;

iii) cu ajutorul haustorilor, structuri caracteristice ciupercilor parazite intercelular, mai mult sau mai puţin ramificate intracelular: digitat (Erysiphaceae), coraliform (Plasmopara viticola); haustorii prezintă forme şi dimensiuni caracteristice speciei: sferici (Albugo candida), oval-piriformi, (Plasmopara viticola);

Existenţa intracelulară a vacuolelor turgescente. Imobilitatea în stadiul vegetativ.

Excepţie sunt speciile reunite în încrengătura Myxomycota, care prezintă miceliul sub formă de plasmodiu şi sunt lipsite de perete celular şi de vacuole.

Deosebirile dintre fungilor şi plante sunt următoarele:

Compoziţia chimică a peretelui celular în tabelul din Figura 4.2.

Compoziţia chimică Grupul taxonomic Localizare

celuloză-glicogen Acrasiales pseudoplasmodii celuloză-glucan Oomycetes zoospori biflagelaţi celuloză-chitină Hyphochytridiomycetes zoospori uniflagelaţi chitosan-chitină Zygomycetes zigospori

Chytridiomycetes zoospori uniflagelaţi Ascomycetes hife septate, ascospori Basidiomycetes hife septate, basidiospori

chitină-glucan

Deuteromycetes (ascomicete conidiale)

hife septate

Saccharomycetaceae celule de înmugurire, ascospori

manan-glucan

Cryptococcaceae celule de înmugurire manan-chitină Sporobolomycetaceae celule de înmugurire,

balistospori poligalactozamină-galactan Trychomyces celule de înmugurire

Figura 4.2. – Compoziţia chimică a peretelui celular (din M. Pârvu, 2001)

Regnul Fungi


4.1.4. Nutriţia fungilor. Ciupercile sunt organisme lipsite de pigmenţi asimilatori, prezentând o nutriţie heterotrofă. Miceliul vegetativ acţionează asupra substratului nutritiv (cu viaţă sau fără viaţă), iar prin enzimele pe care le secretă descompune substanţele organice complexe în produşi mai simpli care sunt incluşi în celulele hifelor. Acest fenomen poate avea loc pe toată suprafaţa miceliului (la ciupercile parazite intracelular) sau prin porţiuni specializate: rizoizii la ciupercile saprofite (Mucor, Rhizopus) şi haustorii la ciupercile parazite (Plasmopara, Erysiphe, Puccinia). Ciupercile parazite se hrănesc cu substanţe organice care provin din ţesuturile vii de origine vegetală şi animală. Există specii parazite obligate şi parazite facultative. Ciupercile saprofite se hrănesc cu substanţe organice din substraturi în descompunere lipsite de viaţă. Acestea pot fi saprofite facultative şi saprofite obligate. Astfel, ciupercile parazite determină starea de boală a organismelor gazdă (plante şi animale vii), iar cele saprofite descompun resturile vegetale (rădăcini, tulpini ale plantelor ierboase, frunze) sau animale (cadavre, excremente, pene, păr, copite). Un caz particular de parazitism îl reprezintă simbioza (gr. sym – cu, împreună; bios – viaţă) care reprezintă o relaţie între două organisme diferite ce trăiesc împreună.

Teste autoevaluare TA 4.3. Compoziţia chimică a peretelui celular la fungi poate fi: a) celuloză-chitină; b) chitină-glicogen; c) chitină-glucan; d) manan-chitină; e) chitosan-chitină


a) Erysiphaceae 1) cenocit b) hife 2) pleuridii c) sifonoplast 3) haustori

d) gimnoplast 4) miceliu e) cladom 5) osmoză

TA 4.5. Gimnoplastul este o celulă lipsită de perete celular, dar plasmodiul prezintă o masă citoplasmatică cu numeroase nuclee. TA 4.6. Miceliul fertil se găseşte în alcătuirea corpului ciupercii, deoarece are rol în înmulţire.

TA 4.7. Precizaţi care sunt componentele neprotplasmatice specifice fungilor: a) perete celular; b) vacuomul; c) substanţe de rezervă; d) nucleul; e) plastidele

Regnul Fungi


Cel mai cunoscut exemplu de simbioză îl reprezintă lichenii sau ciupercile lichenizante, organisme cu o structură particulară care îşi datorează existenţa unui organism autotrof (specii de alge albastre sau verzi) şi un organism heterotrof (cel mai frecvent o ciupercă din subîncrengătura Ascomycotina sau Basidiomycotina). Ciuperca utilizează substanţele hidrocarbonate sintetizate de algă, iar alga beneficiază de apa şi sărurile minerale absorbite de ciupercă. La fungi simbioza este întâlnită şi în cazul asocierii între hifele unor ciuperci şi rădăcinile unor plante lemnoase, dar şi ierboase. Acest tip de relaţie se numeşte micoriză (gr. myco – ciupercă; rrhiza – rădăcină). În acest tip de relaţie planta micorizantă asigură ciupercii glucide, vitamine şi substanţe stimulatoare de creştere a miceliului şi de sporulare, iar prin intermediul hifelor ciuperca favorizează absorbţia apei şi a sărurilor minerale din sol, solubilizează unele substanţe greu solubile care conţin azot şi fosfor şi intensifică activitatea metabolică generală a plantei. 4.1.5. Înmulţirea şi ciclul de viaţă al fungilor. Înmulţirea fungilor poate fi vegetativă, asexuată şi sexuată. Înmulţirea vegetativă se poate realiza prin porţiuni de miceliu sau prin organe de rezistenţă. Organele de rezistenţă sunt fragmente de miceliu, cu un înveliş extern gros, cu conţinut intracelular bogat în substanţe nutritive de rezervă şi cu conţinut redus de apă, care apar în condiţii nefavorabile de mediu. Înmulţirea vegetativă este caracteristică şi celulelor de drojdii (levuri) care prezintă fenomenul de înmugurire. Înmugurirea are la bază un proces simplificat de mitoză, când din celula mamă se formează noua celulă, identică din punct de vedere genetic. Drojdiile se pot înmulţi prin înmugurire propriu-zisă, caracteristică majorităţii speciilor şi prin sciziune, în urma formării unui perete despărţitor, evidenţiată la genurile Schizosaccharomyces şi Saccharomycopsis.

Teste autoevaluare TA 4.8. Nutriţia fungilor poate fi: a) parazită facultativă; b) saprofită facultativă; c)

autotrofă; d) heterotrofă obligată; e) parazită obligată TA 4.9. Caracterizaţi principalele tipuri de nutriţie ale ciupercilor. TA 4.10. Care este rolul enzimelor secretate de speciile de ciuperci?

Regnul Fungi


Înmulţirea asexuată se realizează cu ajutorul sporilor asexuaţi care se mai numesc „neperfecţi”. Din această categorie fac parte sporangiosporii şi conidiile (conidiosporii). Înmulţirea sexuată a ciupercilor se realizează cu ajutorul sporilor sexuaţi care se mai numesc şi spori „perfecţi”, formarea acestora fiind precedată de fecundaţie şi de meioză. Sporii sexuaţi prezintă caractere taxonomice cu o deosebită importanţă ştiinţifică în determinarea speciilor de ciuperci. Sporii sexuaţi sunt: zigosporii, oosporii, ascosporii şi basidiosporii. La ciuperci se întâlnesc diferite tipuri de înmulţire sexuată: gametogamia sau merogamia, gametangiogamia şi somatogamia. În ciclul biologic al ciupercilor se disting, în general, două stadii care se succed: stadiul asexuat (anamorf sau „imperfect”) şi stadiul sexuat (teleomorf sau „perfect”). Prin fecundaţie se realizează trecerea de la haplofază la diplofază. Fecundaţia presupune două etape distincte: plasmogamia (fuzionarea citoplasmelor) şi cariogamia (fuzionarea nucleelor) celulelor cu polaritate sexuală diferită. La ciupercile superioare (Ascomycotina şi Basidiomycotina) între haplofază şi diplofază se interpune dicariofaza, care reprezintă o fază intermediară, în care nucleele celulelor sexuale nu fuzionează, doar citoplasmele şi prezintă o durată variabilă în funcţie de grupul de ciuperci considerat. 4.1.6. Ecologia şi răspândirea fungilor. Fungii se găsesc într-o strânsă relaţie cu factorii de mediu, dar şi cu plantele sau cu formaţiunile vegetale. În raport cu substratul pe care se dezvoltă, ciupercile pot fi saprofite şi parazite. Ciupercile saprofite se pot dezvolta în sol şi în apă, pe lemnul în descompunere, pe frunze putrede, pe alimente sau pe dejecţii animaliere.

Teste autoevaluare TA 4.11. Înmulţirea fungilor poate fi: a) vegetativă; b) somatogamie; c) zoospori;

d) înmugurire; e) conjugare TA 4.12. Care sunt tipurile de înmulţire sexuată întâlnite la fungi? TA 4.13. În ciclul de viaţă al ciupercilor este dominantă dicariofaza, deoarece

prezintă un număr foarte mari de spori. TA 4.14. În cadrul aprecierilor referitoare la înmulţirea fungilor există o eroare pe

care trebuie să o identificaţi: a) sporangiosporii sunt spori sexuaţi; b) basidiosporii sunt spori perfecţi; c) conidiosporii sunt spori neperfecţi; d) sciziunea celulei determină formarea unui perete despărţitor; e) înmugurirea este caracteristică drojdiilor

Regnul Fungi


Teste autoevaluare TA 4.15. Care sunt principalele grupe ecologice de ciuperci?

Ciupercile din sol (specii ale genului Mucor, Penicillium, Aspergillus, Cladosporium) se dezvoltă în straturile superficiale, unde datorită activităţii descompunere contribuie activ la formarea humusului. Unele specii de ciuperci din sol (specii ale genului Fusarium, Verticillium) în anumite condiţii devin parazite provocând boli la plante şi animale. Unele specii de ciuperci preferă soluri cu un pH acid şi se numesc acidofile, iar alte specii se dezvoltă pe soluri alcaline şi se numesc bazifile. Ciupercile coprofile şi fimicole se dezvoltă pe gunoiul de grajd în fermentaţie, în general pe dejecţii ale animalelor erbivore: specii de Mucor şi Pilobolus (Zygomycotina), Sordaria fimicola (Ascomycotina) sau Coprinus stercoreus (Basidiomycotina). Ciupercile lignicole se dezvoltă pe lemnul viu sau mort al arborilor şi arbuştilor determinând distrugerea, colorarea şi putrezirea acestuia. Specia Serpula lacrymans (buretele de pivniţă) provoacă putrezirea lemnului de construcţii, ruperea grinzilor de susţinere, a stâlpilor, precum şi distrugerea unor obiecte din lemn din muzee şi biserici. Ciupercile foliicole se dezvoltă pe frunzele moarte, iar ciupercile parazite trăiesc pe organe vii ale plantelor, animalelor şi omului.

4.1.7. Importanţa fungilor. Fungii asigură o bună aprovizionare a solului cu substanţe nutritive şi participă la circuitul materiei în natură, deoarece speciile saprofite împreună bacteriile contribuie la descompunerea materiei organice moarte. Ciupercile din familia Saccharomycetaceae şi Aspergillaceae realizează fermentaţii acide şi alcoolice. Aceste specii produc fermentaţia alcoolică a berii, vinului şi cidrului, dar şi dospirea pâinii, cu importanţă în industria panificaţiei. Fermentaţia unor brânzeturi şi maturarea acestora este realizată pe lângă specii de bacterii şi de ciupercie: Penicillium roquefortii şi Penicillium camembertii. Un interes deosebit îl prezintă ciupercile care produc antibiotice, care sunt substanţe cu proprietatea de a opri dezvoltarea unor microorganisme (acţiune fungistatică) sau de a le distruge (acţiune fungicidă).

Regnul Fungi


Aceste substanţe sunt produse de specii ale genurilor Penicillium, Aspergillus, Trichoderma şi sunt folosite în terapia umană, animală şi vegetală. Astfel, Penicillium chrysogenum sintetizează penicilină, Penicillium griseofulvum – griseofulvină, Aspergillus fumigatus – fumigatina cu rol inhibitor asupra metabolismului ciupercilor patogene. Specia Trichoderma viride produce viridina, care are acţiune inhibitoare asupra unor specii de ciuperci, unele parazite pe plante şi de aceea este folosită în anumite sisteme de combatere biologică a micozelor. Există şi specii de macromicete care produc antibiotice: Agrocybe dura produce agrocibina, iar Clitocybe gigantea produce clitocibina. Ciupercile reprezintă un aliment care poate completa şi reechilibra meniurile bogate în grăsimi sau sărace în substanţe proteice. Astfel, s-a stabilit, că în alimentaţia omului un consum de 100 – 200 g ciuperci uscate/zi, poate menţine un echilibru normal al azotului în condiţiile în care nu se consumă carne de origine animală. Ciupercile pot fi consumate ca aliment dietetic, deoarece nu conţin amidon, iar grăsimile sunt în cantităţi reduse şi numai sub formă combinată fosfatide, lecitine, agaricine, ergosterine. Valoarea nutritivă a ciupercilor este de 250 – 400 kcal pentru 100 g substanţă uscată calculată după conţinutul în proteine, grăsimi şi zaharuri. Principalele specii de ciuperci care cresc spontan cu valoare alimentară sunt: Tuber aestivum (trufa de vară), Cantharellus cibarius (gălbiori), Boletus edulis (hrib, mânătarcă), Macrolepiota procera (burete şerpesc), Agaricus campestris (ciuperca albă de gunoi), Pleurotus ostreatus (păstrăv), Russula virescens (vineţică, pâinişoară). Există specii de ciuperci otrăvitoare care dacă sunt consumate accidental pot produce intoxicaţii cu un mod de manifestare foarte variat: de la iritaţiile mucoaselor gastrointestinale până la distrugerea totală sau parţială a ţesuturilor organelor afectate iar uneori consumul acestora determină moartea. Cele mai cunoscute specii sunt: Boletus satanas (hrib ţigănesc), Russula emetica (pâinişoară piperată), Amanita pantherina (burete bubos), Amanita muscaria (pălăria şarpelui) şi Amanita phalloides (buretele viperei). Ciupercile parazite pe animale şi om sunt mai puţin numeroase în comparaţie cu cele care se dezvoltă pe plante. Aceste ciuperci sunt patogene deoarece produc boli cunoscute sub numele de micoze.

Regnul Fungi


La mamifere şi la om cele mai frecvente sunt dermatomicozele (produc afecţiuni ale pielii şi mucoaselor) şi tricofiţiile (atacă părul). Foarte grave sunt candidozele (mai ales la sugari) produse de Candida albicans care atacă mucoasa bucală şi a limbii. Bolile plantelor produse de ciuperci sunt foarte numeroase şi au un mod de manifestare foarte diferit în funcţie de modificările produse organelor atacate: citologice, histologice, biochimice, morfologice şi anatomice. Dintre bolile cele frecvente menţionăm: mana cartofului produsă de Phytophthora infestans, mana viţei-de-vie produsă de Plasmopara viticola, rapănul mărului produs de Venturia inaequalis, mălura grâului produsă de specii ale genului Tilletia, tăciunele comun al porumbului produs de Ustilago maydis, rugina neagră a grâului produsă de Puccinia graminis.

4.1.8. Originea şi evoluţia fungilor. Originea fungilor este considerată în protiste străvechi din care s-au desprins şi s-au adaptat la o viaţă exclusiv heterotrofă. Pentru filogenia ciupercilor, datele micopaleontologice sunt insuficiente, deoarece au fost descrise câteva sute de specii de ciuperci fosile. Se cunosc urme fosile de ciuperci încă din paleozoic sub forma amprentelor de spori întâlniţi în ciclul de viaţă al speciilor din ordinul Uredinales. Câteva exemple de ascomicete şi basidiomicete sunt cunoscute din carbonifer. Morfologia şi structura miceliului, precum şi caracterele sporilor susţin originea oomicetelor din alge Xanthophyceae străvechi. Există autori care susţin pe baza asemănărilor referitoare la înmulţirea sexuată originea ascomicetelor din alge roşii străvechi. Totuşi, se consideră că acesta este un exemplu de evoluţie paralelă.

Teste autoevaluare TA 4.16. Exemplificaţi principalele categorii de ciuperci şi precizaţi care este

importanţa lor. TA 4.17. Care este compoziţia chimică şi valoarea alimentară a ciupercilor

comestibile? TA 4.18. Ciupercile otrăvitoare produc intoxicaţii foarte grave, deoarece aceste

specii se găsesc în păduri. TA 4.19. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua

coloană, notate cu cifre: a) Phytophthora infestans 1) buretele viperei b) Candida albicans 2) rugina neagră c) Puccinia graminis 3) păstrăv

d) Amanita phalloides 4) candidoză e) Pleurotus ostreatus 5) mana cartofului

Regnul Fungi


Teste autoevaluare TA 4.20. Menţionaţi aspecte pe care le consideraţi relevante pentru originea

şi evoluţia fungilor.

Mixomicetele sunt mai apropiate filogenetic de protozoare, decât de fungi, datorită absenţei peretelui celular şi mişcărilor amoeboidale. Vechimea lichenilor este mai puţin cunoscută. Se presupune că sunt de vârstă terţiară. Filogenia acestora se bazează pe evoluţia celor două organisme simbionte. Deoarece lichenii se adaptează foarte uşor la diferite substraturi din condiţii de viaţă extreme, este posibil ca mediul terestru să fi fost colonizat prima dată nu de un singur individ, ci de o asociere de organisme de tip lichen. Caracterele morfologice, structurale şi biochimice ale fungilor susţin originea lor polifiletică. Dovezile biochimice şi structurale susţin că ciupercile se aseamănă mai mult cu animalele decât cu organismele fotoautotrofe, din următoarele considerente: prezintă exoschelet chitinos, depozitează glicogen, nu au cloroplaste, iar în mitocondrii codonul UGA pentru triptofan nu este situat terminal. Evoluţia fungilor s-a realizat în decursul unui proces istoric de adaptare şi selecţie naturală, prin modificarea modului de nutriţie, a complexului enzimatic care acţionează asupra substratului.

4.2. Clasificarea fungilor. Sistemele actuale de clasificare a fungilor urmăresc caracterele morfologice, citologice, biologice şi filogenetice ale speciilor considerate. Criteriile principale după care fungii sunt incluşi în anumite unităţi taxonomice urmăresc: modul de înmulţire (în special înmulţirea sexuată), tipul de nutriţie şi specializarea funcţională în funcţie de natura substratului. Ciupercile sunt clasificate în categorii taxonomice pe baza caracterelor întâlnite la spori (morfologia de suprafaţă, structura, modul de formare) şi la tipurile de miceliu. Ciupercile sunt incluse în regnul Fungi şi aparţin la două încrengături, în funcţie de prezenţa sau absenţa peretelui celular: Myxomycota şi Eumycota. Din încrengătura Eumycota fac parte următoarele subîncrengături: Mastigomycotina, Zygomycotina, Ascomycotina, Basidiomycotina şi Deuteromycotina. Din regnul Fungi fac parte şi lichenii (S. Isaac, 1992) care numără aproximativ 15.000 specii.

Regnul Fungi


4.2.1. Încrengătura Myxomycota

Încrengătura Myxomycota (gr. myxe – mucozitate; mykes – ciupercă) include aproximativ 500 de specii saprofite şi parazite, care prezintă aparatul vegetativ un plasmodiu lipsit de perete celular. În general sunt microscopice, însă anumite specii pot atinge câţiva zeci de cm (Fuligo septica). Datorită absenţei peretelui celular şi mişcării amoeboidale, mixomicetele sunt mai apropiate filogenetic de protozoare decât de ciuperci. Mixomicetele trăiesc saprofit în sol, pe bălegar sau pe resturile vegetale pe care le descompun, dar şi parazit pe specii de alge, ciuperci acvatice, plante superioare terestre şi acvatice. Nutriţia se realizează prin osmoză pe toată suprafaţa plamodiului. Astfel pot fi absorbite apa şi substanţele nutritive dizolvate sau sunt fagocitate bacterii şi particule organice solide care se găsesc descompuse în conţinutul vacuolelor pulsatile. Înmulţirea asexuată se realizează prin mixospori care se formează în sporangi, iar înmulţirea sexuată este o izogametogamie care se realizează cu ajutorul mixamoebelor cu polaritate sexuală diferită. După fecundaţie şi diviziuni mitotice succesive ale nucleului diploid se formează plasmodiul. În ciclul biologic al mixomicetelor se succed două faze: gametofitică (haploidă) reprezentată de mixospori, mixomonade, respectiv mixamoebe şi o fază sporofitică (diploidă) reprezentată prin mixamoebozigoţi, plasmodiu diploid şi mixosporangi. Din încrengătura Myxomycota fac parte specii saprofite grupate în următoarele clase: Acrasiomycetes, Hydromyxomycetes, Myxomycetes, dar şi specii parazite incluse în clasa Plasmodiophoromycetes, specii care prezintă importanţă fitopatologică deoarece produc boli la plante. În clasa Myxomycetes sunt incluse peste 400 de specii care prezintă un plasmodiu de fuziune cu dimensiuni de la câţiva mm la 15-20 cm. Un exemplu foarte cunoscut este Stemonitis ferruginea (Figura 4.3.) care se găseşte pe lemne putrede în păduri. Prezintă plasmodiul de culoare albă şi mixosporangi compacţi de culoare negricioasă cu înălţimea de 5-15 cm. Mixosporangii sunt cilindrici prevăzuţi cu un pedicel lung şi subţire la bază cu o porţiune lăţită care se numeşte hipotal. Pedicelul prezintă în interiorul mixosporangelului columela de unde pornesc numeroase filamente subţiri, ramificate, anastomozate într-o reţea de culoare brun-negricioasă care formează capiliţiul. În ochiurile reţelei se formează numeroşi mixospori.

Regnul Fungi


La exterior se găseşte peridia care dispare la maturitate şi permite eliberarea mixosporilor. Figura 4.3. – Stemonitis ferruginea: a. corpuri sporifere; b. peridie, capiliţiu reticulat şi mixospori; c. capiliţiu reticulat şi mixospori; d. mixospori (din M. Pârvu, 1999) Clasa Plasmodiophoromycetes include specii care prezintă plasmodiul parazit intracelular. Sporii se dezvoltă din plasmodiul care se găseşte în celula parazitată. Înmulţirea asexuată se realizează prin zoospori, iar cea sexuată prin gametogamie (izogamie) cu formarea zigozoosporului. Plasmodiophora brassicae (Figura 4.4.) este o ciupercă parazită care produce boala cunoscută sub numele de hernia rădăcinilor de varză. Pe rădăcini şi la baza tulpinii plantelor bolnave apar tumori caracteristice situate local sau pe toată lungimea rădăcinii. Figura 4.4. – Plasmodiophora brassicae: a. rădăcini atacate (aspect extern); b. spor germinat; c. zoospori; d. mixamoebă; e, f. plasmodii parazite intracelular; g , h, i. diviziunea plasmodiilor; k. sorosporange tânăr; l. plasmodii diploide; m. spori de rezistenţă (după E. Müller şi colaboratorii, 1971)

Regnul Fungi


4.2.2. Încrengătura Eumycota

Subîncrengătura Mastigomycotina include specii de ciuperci (majoritatea parazite) care prezintă miceliul un gimnoplast la reprezentanţii clasei Chytridiomycetes sau un sifonoplast la speciile din clasa Oomycetes. Morfologia şi organizarea structurală a zoosporilor prezintă importanţă în clasificarea speciilor. Din această subîncrengătură fac parte specii foarte diferite din punct de vedere morfologic grupate în următoarele clase: Chytriomycetes, Hyphochytridiomycetes şi Oomycetes. Clasa Chytriomycetes include specii care pot fi parazite sau saprofite pe organisme vegetale şi animale. Miceliul este un gimnoplast, care se poate transforma total într-un zoosporange, iar la alte specii se poate transforma parţial în organe de înmulţire. Synchytrium endobioticum (Figura 4.5.) este o specie parazită care produce boala numită buba neagră, râia neagră sau cancerul cartofului. Simptomele bolii se pot observa pe organele subterane ale cartofului (tuberculi, stoloni), cu excepţia rădăcinilor, în anumite situaţii pe partea bazală a tulpinii supraterane şi pe frunzele laterale unde se formează tumori aspre la pipăit. Acestea se pot dezvolta pe toată suprafaţa tuberculului determinând putrezirea acestuia. Tumorile sunt gale histoide (micocecidii), care se formează prin proliferarea celulelor parenchimatice. În aceste tumori se formează un mare număr de akinetosporangi, microscopici, care au rolul de organe de rezistenţă. Clasa Oomycetes include mai multe grupe de ciuperci, dintre care unele sunt specii acvatice saprofite pe resturi vegetale şi animale, iar altele sunt parazite pe alge, ciuperci acvatice, nevertebrate, amfibieni şi peşti. Foarte multe specii sunt parazite pe plante terestre cultivate sau spontane.


caracteristicile mixomicetelor: a) peretele celular este de natură celulozică; b) miceliul este un plasmodiu; c) nutriţia se realizează prin osmoză; d) sunt specii saprofite sau parazite TA 4.22. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre:

a) Stemonitis ferruginea 1) columelă b) Plasmodiophora brassicae 2) particule solide c) mixosporange 3) hipotal

d) vacuolă pulsatilă 4) tumori locale TA 4.23. Mixomicetele prezintă mişcări amoeboidale, deoarece majoritatea sunt specii saprofite.

Regnul Fungi


Figura 4.5. – Synchytrium endobioticum: a. tumori pe tuberculi; b. akinetosporangi (din M. Pârvu, 1999) Plasmopara viticola (Figura 4.6) este o specie parazită care produce mana viţei-de-vie (Vitis vinifera), fiind considerată una dintre cele mai răspândite boli la această plantă gazdă. În România în anumiţi ani pierderile în această cultură pot atinge valori de 80–90%. Simptomele se observă pe organele vegetative (frunze, coarde, lăstari, cârcei), dar şi pe struguri pe care se formează “putregaiul cenuşiu”. Miceliul se dezvoltă intercelular de unde absoarbe substanţele nutritive cu ajutorul haustorilor. Pe toate organele atacate se formează sporangiofori cu sporangi. Figura 4.6 – Plasmopara viticola: a. simptome pe frunze; b. sporangiofori cu sporangi (din N. Ştefan, 2001)

Teste autoevaluare TA 4.24. Micocecidiile de la Synchytrium endobioticum se formează în

ţesuturile parenchimatice, încât achinetosporangii sunt spori de rezistenţă. TA 4.25. La Plasmopara viticola sporangioforii se formează pe epiderma inferioară, deoarece această ciupercă se înmulţeşte prin sporangi.

Regnul Fungi


Subîncrengătura Zygomycotina

Subîncrengătura Zygomycotina include aproximativ 750 de specii, majoritatea saprofite pe resturi vegetale bogate în hidraţi de carbon. Înmulţirea asexuată se realizează prin sporangiospori (sporocişti) imobili (aplanospori), iar înmulţirea sexuată este o gametangiogamie. Speciile incluse în această subîncrengătură sunt haplobiote. Din această subîncrengătură face parte clasa Zygomycetes care include specii foarte răspândite în ordinul Mucorales. Unele specii pot fi saprofite, iar altele parazite. Mucor mucedo (Figura 4.6.) este o specie foarte răspândită cunoscută sub numele de mucegaiul comun. Este un agent de putrezire întâlnit în sol, pe resturi vegetale şi dejecţii animaliere. Poate produce mucegăirea cerealelor, pâinii, a produselor lactate acide, a cărnii şi a preparatelor de carne. Miceliul este un sifonoplast foarte ramificat, care se fixează de substrat cu ajutorul rizoizilor. Din dreptul rizoizilor apar 3–5 hife lungi, neramificate, de obicei perpendiculare pe hifa vegetativă care se numesc sporangiofori. Terminal prezintă sporangi sferici de culoare neagră–cenuşie la maturitate, în care se formează sporangiospori. Figura 4.6. – Mucor mucedo: a. sifonoplast ramificat cu sporangiofori; b. sporange cu sprorangiospori; c. zigospor; d. formarea gametangiilor (din N. Ştefan, 2001)

Teste autoevaluare TA 4.26. Identificaţi eroarea referitoare la caracterizarea speciei Mucor

mucedo: a) produce mucegăirea pâinii; b) miceliul este un plasmodiu; c) formează rizoizi; d) prezintă sporangiofori; e) este o specie saprofită

TA 4.27. Înmulţirea asexuată se realizează prin zoospori, deoarece miceliul este un sifonoplast.

Regnul Fungi

Subîncrengătura Ascomycotina


Subîncrengătura Ascomycotina include mai ales specii de ciuperci saprofite, în litieră şi pe substraturi vegetale diferite (lemn sau plante moarte). Speciile saprofite participă activ la descompunerea substratului cu un conţinut ridicat în celuloză. Alte specii determină putrezirea şi mucegăirea unor produse alimentare şi nealimentare. Numeroase specii sunt parazite pe plante superioare, muşchi, licheni, ciuperci, alge sau pe animale şi om. Aceste specii produc boli foarte grave organismelor gazdă. Cele mai cunoscute boli ale plantelor sunt: făinări, putregaiuri, cancere sau necroze ale ţesuturilor atacate. O importanţă practică deosebită o prezintă speciile producătoare de substanţe bioactive: antibiotice, vitamine, enzime, alcaloizi, albumină furajeră sau care întreţin fermentaţiile utile. Foarte multe specii reprezintă un valoros suport de cercetare genetică şi de biologie moleculară. Caracteristica principală a tuturor speciilor este asca (gr. askos – pungă; băşică; umflătură), care este un organ sporifer în care se formează ascospori cu rol în înmulţirea sexuată (Figura 4.7.). Figura 4.7. – Tipuri de asce: a, b. prototunicate; c. unitunicate operculate; d. unitunicate-inoperculate; e. bitunicate (din M. Pârvu, 1999)

Majoritatea speciilor prezintă un miceliu haploid (primar – de lungă durată), format din hife ramificate şi septate cu celule uninucleate şi un miceliu secundar (dicariotic) de scurtă durată. În ciclul de viaţă se deosebesc în general două stadii: anamorf şi teleomorf. Înmulţirea asexuată se realizează prin conidii care se formează pe miceliul primar haploid, care sunt considerate organe de propagare ale acestor ciuperci. Înmulţirea sexuată este o ascogamie (heterogametangiogamie) care constă din fuzionarea conţinutului anteridiei cu al ascogonului.

Regnul Fungi


Teste autoevaluare TA 4.28. Care este caracteristica principală a ascomicetelor? TA 4.29. Înmulţirea sexuată este o ascogamie, deoarece ascomicetele

prezintă miceliu secundar diacariotic. TA 4.30. Înmulţirea asexuată se realizează cu ajutorul conidiilor, încât

stadiul asexuat se numeşte şi anamorf.

Pentru clasificarea ascomicetelor se iau în considerare următoarele caractere: procesul de formare, morfologia şi structura ascelor; modul de aranjare al ascelor în corpul sporifer şi mecanismul de eliberare al ascosporilor. Pe baza acestor caractere din subîncrengătura Ascomycotina fac parte următoarele clase: Hemiascomycetes, Plectomycetes, Laboulbeniomycetes, Pyrenomycetes, Discomycetes şi Loculoascomycetes. Clasa Hemiascomycetes grupează specii de ascomicete considerate primitive la care ascele nu se diferenţiază în corpuri sporifere, ci se formează direct pe miceliu şi se dispun la suprafaţa substratului formând un strat himenial. Această clasă include următoarele ordine: Endomycetales, Protomycetales şi Taphrinales. Ordinul Endomycetales (Protoascales) grupează ascomicete inferioare cu un miceliu primitiv sau un dermatoplast. Majoritatea au o nutriţie saprofită, cu câteva excepţii care pot fi parazite pe specii lemnoase. Familia Saccharomycetaceae include specii saprofite pe fructe, rănile plantelor, alimente şi în sol. Se presupune că drojdiile sunt organisme simplificate în mod secundar, ca urmare a adaptării la mediul de viaţă bogat în polizaharide. O caracteristică de bază a genurilor de drojdii cunoscute până în prezent este aceea de a forma celule unice, care se pot reproduce vegetativ prin înmugurire, cu excepţia genurilor Sterigmatomyces şi Schizosaccharomyces, care se reproduc prin diviziune. Reproducerea sexuată este o izogamie sau o somatogamie. Ascele se pot forma ca urmare a procesului sexuat sau apogam (fără ca acesta să aibă loc). În această familie sunt incluse specii de drojdii cu implicaţii deosebite în procesele fermentative sau de alterare cu importanţă în industria alimentară. Deşi procesul de fermentaţie era cunoscut încă din antichitate, abia în anul 1876 L. Pasteur a explicat cauza acestui fenomen.

Regnul Fungi


Saccharomyces cerevisiae (Figura 4.8.) este o specie saprofită cunoscută sub numele de drojdia de bere. Celulele pot fi izolate sau asociate în perechi sau în lanţuri şi pot fi sferice, ovale, elipsoidale sau cilindrice. Această specie se reproduce prin înmugurire multipolară. Uneori, formează ascospori prin partenogeneză (fără fecundaţie), iar asca conţine 1–4 ascospori.

Figura 4.8. – Saccharomyces cerevisiae: a. celulă izolată (dermatoplast); b. celulă înmugurită; c. pseudomiceliu format din lanţuri de celule rezultate prin înmugurire; d. ască cu 4 ascospori (din N. Ştefan 2001) Clasa Plectomycetes include specii din ordinul Eurotiales (Plectascales) care pot fi saprofite pe resturi vegetale şi animale. Un număr foarte mare de specii se găsesc în sol sau pe produse alimentare pe care le acoperă cu un mucegai negru sau verde–albăstrui. Majoritatea speciilor produc antibiotice. Există specii termofile care se dezvoltă pe substraturi ce se autoîncălzesc (composturi) la o temperatură de 30–60 ºC. Anumite specii pot deveni parazite producând boli foarte grave plantelor, animalelor şi omului. Din familia Eurotiaceae (Aspergillaceae) face parte Aspergillus niger (mucegaiul negru) care este o specie foarte răspândită, saprofită care se găseşte în sol, pe resturi vegetale în descompunere, pe tuberculi, rădăcini, seminţe şi fructe care se găsesc depozitate în pivniţe sau săli de fabricaţie. Miceliul este septat, se dezvoltă atât în substrat cât şi aerian, prezentând conidiofori neseptaţi simpli sau măciucaţi la capete, unde se formează conidiile, dispuse în lanţuri (Figura 4.9.). Penicillium chrysogenum (Figura 4.9.) este o specie care produce antibioticul numit penicilină, fiind cunoscută sub numele de mucegaiul verde-albăstrui. Miceliul este septat, cu conidiofori pe care se găsesc conidii înlănţuite dispuse asemănător unui smoc de peri.

Regnul Fungi


igura 4.9. – 1. Aspergillus niger: a. conidiofor; b. detaliu cap conidial: veziculă, etule, fialide, conidii; c. detaliu suprafaţă conidii; 2. Penicillium rhrysogenum: a. aspect general: miceliu, conidiofor şi fialospori; b. aspect icroscopic: conidiofor, braţe, metule, fialide şi fialospori; c. detaliu cap conidial upă M. Pârvu, 1999)

lasa Pyrenomycetes include atât specii cât şi specii parazite. Din rdinul Sphaeriales fac parte mai multe familii, între care cu portanţă fitopatologică şi farmaceutică familia Clavicipitaceae.

laviceps purpurea (Figura 4.10) este o specie parazită care roduce cornul sau pintenul secarei. Ciuperca formează scleroţi rgane de rezistenţă) de natură miceliană, fusiformi, de culoare

leroţi; b. sclerot germinat: 1. rome; c. secţiune prin strome: 2. peritecii; d, e. asce cu ascospori; f. ascospor amentos; g. peritecie: 3. asce; 4. ostiol (după E. Müller şi colaboratorii, 1971)

lasa Discomycetes include specii care trăiesc parazite sau aprofite. Caracteristica principală o constituie prezenţa unui corp porifer sub formă de disc, cupă sau farfurioară, care se numeşte poteciu. Corpurile sporifere pot fi hemisferice, claviforme sau patuliforme, sesile sau pedunculate.

Fmcm(d Coim Cp(oviolet–negricioasă, tari, lungi de 3 – 6 cm. Figura 4.10. – Claviceps purpurea: a. spice cu scstfil Cssas

Regnul Fungi


rdinul Pezizales include specii parazite şi saprofite, caracterizate rin prezenţa unor corpuri sporifere de tip discopodial, de culori iferite: crem, roşie, brună şi neagră.

familia Pezizaceae face parte Aleuria aurantia (Figura 4.11) are este o specie saprofită, cunoscută popular sub numele de rechea babei. Această specie este comestibilă şi se găseşte pe luri umede, începând cu luna mai până în luna octombrie.

rezintă apotecii cupuliforme, sesile, fragile, de culoare roşie–rtocalie, care la exterior sunt pruinos–făinoase, de culoare

alben–portocalie.

igura 4.11. – Aleuria aurantia: a. corp sporifer (apoteciu aspect extern); b. corp porifer (apoteciu secţionat)(după A. Maublanc, 1982)

ilia Morchellaceae include specii saprofite tericole, cu corpul rifer diferenţiat într-un picior steril şi o parte fertilă cu aspectul

ciuli, cu alveolele tapisate de himeniu, separate prin creste Piciorul este fragil, gol, de culoare mai deschisă în

mparaţie cu pălăria.

orchella esculenta (Figura 4.12) este o specie saprofită tericolă, tâlnită izolat sau în grupuri, în locuri umede prin păduri, grădini,

igura 4.12.– ct extern); b. corp porifer secţionat (după A. Maublanc, 1982)

in

o

o

amponei căterile. o

Opd DcusPpg Fs Fsusc Mînpajişti şi parcuri, în lunile aprilie–mai. Este comestibilă şi este cunoscută sub numele de zbârciog. F Morchella esculenta: a. corpuri sporifere (aspes

Regnul Fungi


iuperructu

bio perci.

fol rpul vegetativ al henilor este un tal şi este constituit din două organisme: alga sau obiontul şi ciuperca sau micobiontul.

re intră în alcătuirea lichenilor fac parte din grupul Nostoc, Rivularia, Gloeocapsa, Scytonema,

tygonema, Chroococcus, Xanthocapsa, Dyctionema), al algelor erzi unicelulare (Pleurococcus, Cystococcus, Coccomyxa, almella, Chlorella) sau al algelor verzi pluricelulare filamentoase

, Trentepohlia, Cladophora).

iupercile care intră în componenţa lichenilor nu pot trăi decât în imbioză cu specii de alge, deoarece reţin apa în hife, iar algele ind specii autotrofe utilizează apa şi elaborează substanţe rganice necesare ciupercii.

ularităţile pe care le prezintă substanţele sintetizate de licheni evidenţiat aspecte fiziologice specifice şi anumite semnificaţii

e caracteristice pentru acest grup de organisme. În cazul iupercilor, produşii metabolici insolubili deseori servesc ca hrană şi unt utilizaţi când resursele externe hidrocarbonate sunt reduse.

ferite (alb, galben, cenuşiu, brun, negru, u), care constituie întotdeauna un criteriu ea speciilor.

tim

orcic

lgele caianobacteriilor (

articuvolutiv

Teste autoevaluare TA 4.31. Asociaţi denumirile populare notate cu litere în coloana din stânga

cu denumirile ş ţifice notate cu cifre în coloana din dreapta:

e be lus niger

ei laviceps purpurea dentif

ezintă peritec ; b) apotec , pedu culate; c) se xuată

nt spe x e ii sună la s

C ci lichenizate. Lichenii sunt organisme longevive, cu o ră complexă, care s-au format ca urmare a evoluţiei unei ze între două categorii de organisme diferite: alge şi ciu

ss M ogia şi organizarea talului lichenilor. Colif AcSvP(Sticococcus Csfio Paecs

tiina) mucegb) cornulc) drojdiad) zbârci e) ureche babTA 4.32.

aiul negru 1) Morchella esculenta ecarei 2) Aleuria aurantia s

d re 3) Aspergiloga

4) Saccharomyces cerevisiae 5) C

I icaţi eroarea referitoare la caracterizarea discomicetelor: a) prsesile saueste o ascogam e; e) su TA 4.33. Scleroţmiceliană şi se formeaz

ii iile sunt hemisferice, claviforme sau spatuliformen înmulţesc asexuat prin conidii; d) înmulţirea sei

cii comestibile şi to ict organe de rezistenţă, deoarece sunt de natură

pecii parazite.

Lichenii pot avea culori diverde, albăstruie, roşimportant în identificar

Regnul Fungi


Dimensiunile talului variază până la câţiva cm şi pot prezenta următoarele tipuri morfologice: gelatinos, crustos, foliaceu şi fruticulos. Deosebirile caracteristice între aceste tipuri de tal se datorează dispoziţiei cortexului, medulei şi stratului gonidial, precum şi modul de ataşare la substrat (Cadrul 4.2.).

Cadrul 4.2. Tipuri de tal la licheni

Talul gelatinos este gros în condiţii de umiditate excesivă, de consistenţă gelatinoasă, care în condiţii de uscăciune devine membranos, subţire şi friabil. Gonidiile care fac parte din structura acestui tip de tal aparţin cianobacteriilor (Collema, Leptogium) şi sunt înconjurate de hifele ciupercii cu care se găsesc asociate.

Talul crustos sau scorţos este dispus sub formă de crustă, compactă sau

compartimentată, aderentă pe suprafaţa substratului (epilitică) sau situată în substrat (endolitică). În cele mai multe situaţii sunt singurele organisme care se instalează pe suprafaţa stâncilor la altitudini şi latitudini extreme. Suprafaţa acestui tip de tal apare crăpată în porţiuni foarte mici denumite areole şi dispuse pe un strat bazal care se numeşte hipotal. Aceşti licheni prezintă o acţiune corozivă asupra substratului şi apar sub forma unor porţiuni cu aspect neregulat, care sunt colorate diferit: alb, gălbui, verzui sau cenuşii.

Talul foliaceu, folios sau frunzos are aspectul unor frunze şi prezintă

structură lamelară. Lichenii care prezintă acest tip de tal se fixează pe substrat (sol, ritidomul arborilor) cu ajutorul unor hife speciale numite rizine sau printr-un cordon central. Talul în general este ramificat sub forma unor lobi: Anaptychya, Cetraria, Heterodermia, Parmelia, Physcia şi Xanthoria.

Talul fruticulos sau tufos poate avea aspecte diferite: filiformă (Alectoria,

Usnea), digitiformă sau cupuliformă (Cladonia), tufe ramificate (Cetraria), panglică sau bandă (Ramalina). Acestea pot fi pendente pe ramuri sau erecte pe sol sau ritidom. Pot avea dimensiuni de la câţiva mm, însă la unele specii pot atinge câţiva m (Usnea) şi se fixează de substrat cu ajutorul rizinelor, umbilic sau crampon.

În secţiune transversală se evidenţiază: la exterior se găseşte cortexul, cu o structură uniformă circulară, iar sub acesta stratul gonidial, care de asemenea prezintă dispoziţie circulară. În partea centrală se găseşte stratul medular sau medula (Figura 4.13).

Teste autoevaluare TA 4.34. Caracterizaţi principalele tipuri de tal specifice lichenilor.

Talul lichenilor poate prezenta următoarele formaţiuni considerate specifice: soredii, izidii şi cefalodii.

Regnul Fungi


Figura 4.13.– Structura talului foliaceu: 1. ep. epiteciu; tc. teciu; hp. hipoteciu; 2. lichenii foliacei: a. scoarţa externă; b- zona cu gonidii; c. zona medulară; d. scoarţa internă; e. rizine (din N. Ştefan 2001) Sorediile sunt formaţiuni globuloase sau alungite de tal, care sunt alcătuite din una sau mai multe celule de alge, înconjurate cu hife de ciuperci, la care lipseşte cortexul. Acestea se formează în condiţii de umiditate la suprafaţa talului şi au rol în înmulţirea vegetativă a lichenilor. Izidiile sunt excrescenţe columnare, cilindrice, digitiforme, papilate, în care hifele şi gonidiile sunt înconjurate de cortex. Acestea sunt considerate parte integrantă a talului, sunt fragile şi se desprind foarte uşor, iar în condiţii favorabile, generează noi indivizi. Cefalodiile sunt excrescenţe cu aspectul unor gale (umflături) alcătuite din cianobacterii (Nostoc sau Gloeocapsa) cu rol în fixarea azotului atmosferic. Lichenii se înmulţesc vegetativ prin fragmente de tal, propagare de soredii sau separare de izidii. Ciuperca, parte componentă a lichenilor se poate înmulţi sexuat, prin spori caracteristici: picnospori care se formează în picnidii şi ascospori care se formează în asce protejate de apotecii (Figura 4.13).

Teste autoevaluare TA 4.35. Înmulţirea vegetativă a lichenilor se realizează cu ajutorul: a)

izidiilor; b) cefalodiilor; c) sorediilor; d) picnosporilor

Ecologia lichenilor. Lichenii sunt răspândiţi în ambele emisfere ale globului în medii de viaţă extreme. Astfel se găsesc în deşerturi, dar şi tundrele polare, unde constituie hrana animalelor erbivore. Rezistă la temperaturi de la –75 °C până la +100°C, precum şi la secete prelungite, fără a-şi pierde viabilitatea.

Regnul Fungi


După substrat se cunosc următoarele categorii ecologice: tericoli (pe sol), saxicoli (pe stânci), corticoli (pe ritidomul arborilor şi arbuştilor). Lichenii sunt sensibili la concentraţii mici de SO2 indicând gradul de poluare al atmosferei. S-au alcătuit scări valorice, în funcţie de gradul de rezistenţă a anumitor specii de licheni la unele noxe şi la anumite concentraţii. Importanţa lichenilor. Prin acţiunea lor chimică (datorită acizilor lichenici) şi mecanică, lichenii endolitici contribuie la dezagregarea rocilor, iar împreună cu specii de alge şi de muşchi contribuie la formarea humusului, având un rol important în procesul de solificare, favorizând ulterior şi instalarea unor specii de plante. Deşi importanţa economică a lichenilor nu a fost apreciată în mod special, totuşi în ţările nordice sunt utilizaţi ca aliment pentru unele animale, la obţinerea industrială a glucozei şi a alcoolului, a coloranţilor şi a unor medicamente. Unele specii de licheni conţin principii active asemănătoare antibioticelor, folosite ca pomezi pentru tratarea arsurilor sau plăgilor superficiale. Dezvoltarea bacteriilor gram-pozitive este mai mult sau mai puţin inhibată de acidul usnic, acidul protolichesterinic şi derivaţii orcinolici care se găsesc în anumite specii de licheni. Medicina populară recomandă lichenii în tratarea eficientă a unor boli: Cetraria islandica este eficientă în tratarea unor boli ale plămânului şi diabetului, Lobaria pulmonaria este recomandată pentru tratarea unor afecţiuni pulmonare, Parmelia sulcata prezintă proprietăţi analgezice, Xanthoria parietina şi Peltigera canina sunt recomandate pentru tratarea unor afecţiuni ale ficatului (datorită conţinutului ridicat în metionină). Datorită pigmenţilor caracteristici lichenii au fost utilizaţi din cele mai vechi timpuri ca sursă de coloranţi naturali. Astfel, vechii greci foloseau lichenii ca sursă importantă de colorant de purpură. Extragerea coloranţilor se realiza prin fierbere în amestec cu apă şi amoniac sau urină. Colorantul extras era denumit „orcil” şi era utilizat pentru colorarea lânii în nuanţe diferite de purpuriu, roşu sau maro. Există specii care produc alergii (Evernia, Usnea), iar altele sunt considerate toxice (Cetraria pinastri, Lethraria vulpina). Determinările calitative asupra componentelor din tal au evidenţiat faptul că lichenii din zonele arctice concentrează diferiţi radionuclizi (cesiu şi stronţiu radioactiv).

Regnul Fungi


Lichenii pot prezenta influenţe negative asupra substratului. De exemplu, rizinele de la specii ale genurilor Evernia, Parmelia şi Ramalina pătrund până în cambiu afectând funcţiile organismelor gazdă. Hifele pot bloca lenticelele sau pot acţiona mecanic asupra structurilor parenchimatice favorizând permeabilitatea hidrică.

Teste autoevaluare TA 4.36. Cum explicaţi adaptarea lichenilor la medii de viaţă extreme? TA 4.37. Precizaţi principalele aspecte referitoare la importanţa lichenilor. TA 4.38. Care este rolul lichenilor în indicarea gradului de poluare al

mediului?

Clasificarea lichenilor. În clasificarea lichenilor se urmăreşte apartenenţa taxonomică a ciupercii simbionte, în funcţie de care sunt stabilite principalele sisteme de clasificare. Organele sporifere ale ciupercilor aparţin mai ales ascomicetelor din clasa Discomycetes. Astfel, în majoritatea cazurilor, lichenii sunt constituiţi dintr-o ciupercă din ordinul Lecanorales şi uneori din Leotiales. Foarte puţine specii de licheni conţin basidiomicete din ordinul Thelephorales. Din ordinul Lecanorales fac parte specii de licheni care prezintă diferite tipuri de tal şi se găsesc în toate zonele de vegetaţie. Cladonia rangiferina (lichenul renilor), prezintă tal fruticulos, cilindric, de culoare cenuşie. Este o specie foarte răspândită în tundră, iar în România se găseşte pe sol, în pajiştile subalpine şi alpine (Figura 4.14. – a). Cetraria islandica (lichen de Islanda), prezintă tal fruticulos, fiind foarte răspândit în regiunile nordice, în Islanda, prezentând importanţă alimentară. În ţara noastră se găseşte în etajul montan superior (Figura 4.14. – b). Usnea barbata (mătreaţa bradului) prezintă tal fruticulos, pendent, cu ramificaţii lungi şi subţiri. Se găseşte pe tulpinile şi ramurile molizilor, iar când se dezvoltă foarte mult devine dăunător (Figura 4.14. – c). Xanthoria parietina (lichenul galben), prezintă tal foliaceu, de culoare galbenă, fiind foarte comun pe coaja arborilor, pe ziduri sau garduri (Figura 4.14. – d). Graphis scripta este o specie care prezintă un talul cu apotecii caracteristice (liniare, neregulat ramificate), care sugerează hieroglife cuneiformă. Această specie este corticolă şi se găseşte pe coaja netedă a unor arbori: fag, carpen, etc. (Figura 4.14. – e).

Regnul Fungi


Subîncrengătura Basidiomycotina

Figura 4.14. – a. Cladonia rangiferina; b. Cetraria islandica; c. Usnea barbata; d. Xanthoria parietina; e. Graphis scripta (din N. Ştefan 2001) În subîncrengătura Basidiomycotina sunt incluse ciuperci saprofite sau parazite. Aceste specii sunt foarte diferite după modul de nutriţie, caracterele morfologice şi modul de viaţă. Miceliul poate fi primar, secundar sau terţiar, foarte bine dezvoltat, pluricelular, septat, anual sau peren. Miceliul primar haploid este de scurtă durată, iar miceliul secundar dicariotic este de lungă durată. La macromicete corpul sporifer este alcătuit din miceliu secundar dicariotic specializat care se numeşte miceliu terţiar. Aceste ciuperci nu prezintă organe sexuale, de aceea înmulţirea sexuată este o somatogamie care are loc prin contopirea unor celule vegetative ale aceluiaşi miceliu la speciile homotalice sau diferite la speciile heterotalice. În ciclul biologic al ciupercilor din subîncrengătura Basidiomycotina predomină dicariofaza (reprezentată prin miceliul secundar şi sporii care se formează pe acesta), haplofaza fiind reprezentată de basidiospori şi miceliul primar, iar diplofaza de basidia tânără. Pe extremităţile hifelor dicariotice se formează basidiile (Figura 4.15). Dezvoltarea basidiilor are loc printr-un proces analog cu procesul de formare al ascelor. În basidii se definitivează procesul sexuat prin contopirea celor două nuclee (cariogamia), urmată de diviziunea reducţională a nucleului diploid. Pe basidii se formează doi sau patru basidiospori în care migrează nucleele haploide din basidie. După structură şi modul de formare se deosebesc următoarele tipuri de basidii: holobasidii, heterobasidii şi teliobasidii (Figura 4.15).

Regnul Fungi

Figura 4.15. – Tipuri de basidii: a. fragmobasidie (divizată longitudinal) de la Exidia glandulosa; b. fragmobasidie (divizată longitudinal) de la Calocera viscosa; c. fragmobasidie (divizată transversal) de la Auricularia auricula – judae; d. teliobasidie (fragmobasidie) de la Ustilago avenae şi teliospor germinat; e. teliobasidie (fragmobasidie) de la Puccinia graminis şi teleutospor germinat; f, g. holobasidii (din M. Pârvu, 2001)

Fragmobasidia (Figura 4.15 – a, b, c) este formată din două părţi: inferioară – hipobasidie şi superioară – epibasidie, considerată o excrescenţă a hipobasidei. Epibasidia este formată din două sau 4 părţi pe care se găsesc basidiosporii. Uneori este incomplet separată de hipobasidie.

Teliobasidia (Figura 4.15. – d, e) este un tip de fragmobasidie care este împărţită transversal în patru celule. Lateral se formează basidiosporii cu polaritate sexuală diferită. Teliobasidia se poate forma fie din germinarea teliosporilor sau a teleutosporilor (spori de rezistenţă).

Holobasidia (Figura 4.15. – f, g) sau basidia întreagă este unicelulară, de formă cilindrică sau clavată cu sterigme pe care se găsesc basidiosporii. Sunt întâlnite frecvent la specii de ciuperci cu pălărie, iar basidiosporii sunt răspândiţi în mod activ.

Corpurile sporifere pot fi de două tipuri: deschise şi închise. La ciupercile de tip deschis eliminarea basidiosporilor se face activ, iar la cele de tip închis răspândirea se face pasiv, după distrugerea învelişului corpului sporifer. Cel mai cunoscut tip de corp sporifer prezintă pălărie (pileus) susţinută picior (stipes).

Pălăria (Figura 4.16.) poate fi plană, convexă, concavă, adâncită sau infundibuliformă, central mamelonată, mucronată sau puţin concavă, cu marginea dreaptă, involută sau revolută şi suprafaţa netedă, zbârcită, reticulată, striată, glabră, păroasă, scvamoasă, lânoasă, mătăsoasă, fibroasă, lipicioasă sau higrofană.


Regnul Fungi

Piciorul (Figura 4.17.) poate fi situat central, excentric sau lateral, simplu, mai rar ramificat, de formă cilindrică sau butucănoasă, claviform, fusiform sau radiciform, uneori la bază bulbos, cu marginea răsfrântă (bulb marginat).

Figura 4.16. – Forme diferite de pălărie: a. sferică (globuloasă); b. hemisferică (subglobuloasă); c. ovoidă; d. cilindrică; e. boltită; f . etalată; g. conică; h. campanulată; i. infundibuliformă; j. plană (după A. Maublanc, 1982)

Figura 4.17. – Forme diferite de picior: a, b. bulbiform; c. claviform; d. cilindric

drept; e. fusiform radicant; f. conic; g. fusiform; h. cilindric bulbos la bază (după A. Maublanc, 1982)

Pe suprafaţa pălăriei şi a piciorului (Figura 4.18.) se pot găsi resturi din învelişurile corpului sporifer tânăr:

vălul general (velum generale) protejează maturizarea

corpului sporifer şi poate rămâne pe pălărie sub formă de solzi, petice, floculozităţi sau filamente mătăsoase arahnoidee (cortină), iar la baza piciorului resturi membranoase, pustule sau bureleţi care alcătuiesc volva;

vălul parţial (velum partiale) uneşte partea superioară a

piciorului cu marginea pălăriei, protejând regiunea fertilă, o va parte rămâne în jurul piciorului sub formă de inel,


Regnul Fungi

mobil sau imobil, uneori caduc, iar cealaltă parte atârnă sub formă de franjuri (ciucuri) pe marginea pălăriei.

Figura 4.18. – Schema dezvoltării ontogenetice la Amanita phalloides: A.

stadiul tânăr (când corpul sporifer este acoperit în întregime de velum generale); B. stadiul după detaşarea volvei (resturile de volvă membranoasă rămân ca un sac la baza piciorului şi ades sub formă de resturi pe suprafaţa pălăriei); C. corpul sporifer dezvoltat cu velum partiale; a. velum generale; b. velum partiale; c. resturi de velum generale la baza piciorului; d. resturi de velum generale pe suprafaţa pălăriei; e. resturi de velum partiale (inelul) în jurul piciorului (după C. Couvreur, 1973)


Teste autoevaluare TA 4.39. Corpurile sporifere pot fi deschise şi închise, deoarece există mai

multe tipuri de basidii. TA 4.40. Menţionaţi care sunt tipurile principale de pălărie şi picior. TA 4.41. Principalele tipuri de basidii sunt: a) fragmobasidie; b)

holobasidie; c) teliobasidie; d) epibasidie; d) hipobasidie

În această subîncrengătură sunt incluse 3 clase: Hymenomycetes, Gasteromycetes şi Teliomycetes. Clasa Hymenomycetes include specii saprofite sau facultativ parazite, caracterizate prin prezenţa unor corpuri sporifere de forme şi mărimi diferite. Ordinul Aphyllophorales reuneşte aproximativ 1000 de specii, care prezintă următoarele tipuri de corpuri sporifere:

tipul resupinat, întinse şi alipite de substrat; tipul cu pălărie, sesile, în formă de semicerc, evantai, copită,

consolă, rinichi, scoică, fixate direct de substrat sau lateral printr-un picioruş scurt;

tipul cu pălărie şi picior central sau excentric, erecte, clavate, cilindrice, ramificate.

Fomes fomentarius (Figura 4.19.), este o specie saprofită–facultativ parazită, pe lemn de fag întâlnită în toate lunile anului.

Regnul Fungi

Popular este cunoscută sub numele de iască şi este necomestibilă. Corpul sporifer este peren, în formă de copită, sesil, tare, cu

suprafaţa netedă, concentric–brăzdată, cenuşie– albicioasă, până la negricioasă. Trama este de culoare brună, alcătuită din hife împletite mai lax şi din tuburi himeniale.

Cantharellus cibarius (gălbiori) este o specie comestibilă,

micorizantă în păduri de răşinoase, care poate fi găsită începând cu luna iunie până în noiembrie.

Corpul sporifer prezintă pălărie şi picior neseparabile (Figura 4.20.). Pălăria este cărnoasă, de culoare galben intens, la început este sferică, apoi etalată şi adâncită la mijloc, cu marginea ades neregulat–lobată. Piciorul este cărnos, plin, fibros, îngroşat spre vârf, de culoarea pălăriei.

Figura 4.19. – Fomes fomentarius: a. corpuri sporifere (aspect de suprafaţă);

b.corp sporifer secţionat (după Ch. Terrier, 1980)

Figura 4.20 – Cantharellus cibarius: a. corp sporifer (aspect de suprafaţă); b. corp sporifer secţionat (după A. Maublanc, 1982)


Regnul Fungi

Ordinul Agaricales reuneşte specii, răspândite pe toată suprafaţa pământului, din Insulele Svalbard (Spitsbergen) situate în emisfera nordică, la Nord de Cercul Polar (75

0 latitudine nordică), până în Tara-de-Foc situată în emisfera sudică (55

0 latitudine sudică), în

apropiere de Cercul Polar de Sud.

Majoritatea sunt specii saprofite pe sol, litieră, resturi de plante sau micorizante cu rădăcinile unor specii lemnoase din pădurile de foioase şi de conifere. Foarte puţine specii sunt parazite pe specii de pomi, arbori şi arbuşti.

Boletus edulis (Figura 4.21.) este o specie micorizantă, comestibilă, întâlnită în lunile august–octombrie, în păduri de molid şi de brad. Popular este cunoscută sub numele de hrib, mănătarcă, pitoancă sau pita pădurii.

Pălăria este glabră, lucioasă, de culoare brun–deschis până la brun închis, cărnoasă, pe timp umed devine uşor vâscoasă. Regiunea himenială este reprezentată sub formă de tuburi, care prezintă pori iniţial de culoare alb–crem, cu timpul gălbui până la verzui. Piciorul este robust, gros, la bază, brun–deschis. Trama este cărnoasă, de culoare albă, cu gust şi miros foarte plăcut.

Figura 4.21. – Boletus edulis: a. corp sporifer (după A. Maublanc, 1982)

Agaricus campestris (Figura 4.22.) este o specie saprofită, întâlnită în lunile mai–octombrie, în păşuni şi fâneţe, uneori pe bălegar.

Este o specie comestibilă, care poartă următoarele denumiri populare: ciuperca albă, ciuperca de câmp, ciuperca de bălegar sau nane.

Pălăria la început este globuloasă, albicioasă, apoi hemisferică, întinsă, cu suprafaţa mătăsoasă, netedă sau scvamoasă. Piciorul este separabil de pălărie, de culoare albă, aproape cilindric, plin şi neted, purtând un inel îngust şi caduc.


Regnul Fungi

Regiunea himenială este reprezentată sub formă de lame, la început de culoare alb–cenuşie, apoi roz, iar la maturitate brun–negricioase.

Figura 4.22. – Agaricus campestris: a. corpuri sporifere (aspect general); b.

corp sporifer secţionat (după A. Maublanc, 1982) Amanita muscaria (Figura 4.23.) este o specie micorizantă, toxică, care se găseşte în perioada iulie–septembrie, în păduri de conifere, mai rar de foioase. Popular este cunoscută sub numele de muscăriţă, bureţi pestriţi şi pălăria şarpelui.

Pălăria este de culoare roşu–aprins, uneori portocalie sau galbenă–portocalie, umedă sau puţin vâscoasă, cu marginea striată, prevăzută cu numeroase resturi de velum generale sub formă de solzi de culoare albă. Piciorul este separabil de pălărie, de culoare albă, cilindric, subţire la vârf, la bază bulbiform şi cu o volvă aderentă la suprafaţă, sub formă de bureleţi concentrici. Pe picior în partea superioară se găseşte un inel membranos, alb sau galben, orientat în jos. Lamele sunt libere, inegale, distanţate, de culoare albă sau gălbui.

Figura 4.23. — Amanita muscaria: a. corpuri sporifere (aspect general); b. corp sporifer secţionat (după A. Maublanc, 1982)


Regnul Fungi

Amanita phalloides (Figura 4.24.) este o specie micorizantă, întâlnită în lunile iulie–octombrie, în păduri de foioase (mai ales de stejar), uneori şi de conifere. Este o specie toxică, mortală, popular este cunoscută sub numele buretele viperei.

Pălăria este cărnoasă, iniţial sferică, iar la maturitate hemisferică–plană. Culoarea este variată: verde–cenuşiu murdar, galben–verzuie sau diferite nuanţe de galben. Piciorul este cilindric, plin, gălbui sau verzui. La bază este bulbiform, cu o volvă persistentă, de culoare albă foarte dezvoltată, în formă de sac şi depărtată de picior. Inelul este membranos, striat şi orientat în jos. Lamele sunt libere, inegale, albe sau cu reflexe verzui sau gălbui. Trama este cărnoasă, moale, de culoare albă, cu miros şi gust plăcut.

Figura 4.24. — Amanita phalloides: a – corpuri sporifere (aspect de suprafaţă); b – corp sporifer secţionat (după A. Maublanc, 1982)

Clasa Gasteromycetes (gr. gaster = stomac; burduf; mykes = ciupercă) reuneşte ciuperci saprofite pe sol sau pe lemne putrede, micorizante sau parazite. Aceste ciuperci prezintă corpuri sporifere epigee sau hipogee foarte variate ca formă (sferice, piriforme, tuberculiforme, cilindrice) şi mărime, complet închise şi cu miceliu care se dezvoltă abundent în substrat.

Ordinul Lycoperdales include specii de ciuperci saprofite tericole, mai rar lignicole, care prezintă corpurile sporifere epigee, globuloase, ovale, piriforme, cilindrice sau claviforme, cu peridia dublă fără picior individualizat.


Regnul Fungi

Lycoperdon piriforme (Figura 4.25.) este o specie epixilă, care creşte în grupuri la baza trunchiurilor putrede ale arborilor din pădurile de foioase sau de conifere şi printre muşchi, în lunile august–noiembrie. Este cunoscută popular sub numele de pufai, pufulete sau caşul popii şi este comestibilă doar în stadiul tânăr.

Corpul sporifer este piriform, alb–brun, mamelonat la vârf, neted cu granulaţii mici care dispar cu timpul. La baza corpului sporifer se află un picior scurt.

Figura 4.25. – Lycoperdon piriforme: a. corpuri sporifere (aspect general); b.

corp sporifer secţionat (după A. Maublanc, 1982)


Teste autoevaluare TA 4.41. Menţionaţi specii de ciuperci comestibile şi toxice. TA 4.42. Amanita muscaria este o specie toxică, în timp ce Amanita phalloides

este o specie care determină moartea dacă este consumată accidental.

Clasa Teliomycetes (gr. teleios = complet, îndeplinit; mykes = ciupercă) include specii de ciuperci parazite care formează spori de rezistenţă cunoscuţi sub denumirea de teliospori sau teleutospori. La aceste specii nu se formează corpuri sporifere, deoarece în cursul evoluţiei dispar ca urmare a adaptării la modul de viaţă parazitar. Din clasa Teliomycetes fac parte două ordine: Ustilaginales şi Uredinales. Ordinul Ustilaginales (lat. ustulare = tăciune) reuneşte specii care trăiesc parazite pe numeroase plante superioare. În ciclul de viaţă pentru o scurtă perioadă (miceliul primar) au o nutriţie saprofită.

Regnul Fungi

Ustilago maydis (Figura 4.26.) este o specie parazită care produce boala cunoscută sub numele de tăciunele comun (cu pungi) al porumbului (Zea mays).

Simptomele se observă pe ştiuleţi, panicul, tulpini, frunze, uneori şi pe rădăcinile adventive sub forma unor tumori, cu aspectul unor pungi care sunt pline cu teliosporii ciupercii. La plantele atacate procesele fiziologice, cu predilecţie metabolismul glucidelor sunt puternic modificate.

Teliosporii conţin un alcaloid foarte toxic pentru animale şi om care se numeşte ustilagină.

Figura 4.26. – Ustilago maydis: a. tumori pe tulpină, ştiulete şi panicul; b.

teliospori (după M. Pârvu, 1999)

Ordinul Uredinales include ciuperci microscopice, endoparazite obligate, în spaţiile intercelulare din ţesuturile unor plante cultivate sau spontane. Bolile produse de aceste ciuperci sunt cunoscute popular sub numele de rugini.

În ciclul de viaţă al acestor ciuperci se succed 5 categorii de organe

de sporifere în care se formează spori caracteristici, care se pot nota convenţional cu cifre romane: 0 – picnidii (spermogonii) cu picnospori (spermatii), I – ecidii cu ecidiospori, II – uredospori cu uredospori, III – teleutosori cu teleutospori şi IV – basidii cu basidiospori.

Speciile care prezintă în ciclul de viaţă toate cele 5 tipuri de spori se

numesc macrociclice, iar cele la care lipsesc anumite tipuri de spori se numesc microciclice.


Regnul Fungi

Puccinia graminis (Figura 4.27.) este o specie obligat parazită, care produce rugina neagră a grâului, rugina paiului sau rugina liniară.

Este o ciupercă macrociclică, heteroică cu picnidii şi ecidii pe

dracilă (Berberis vulgaris) sau mahonie (Mahonia aquifolium)şi uredospori şi teleutospori pe soiuri de grâu (Triticum), dar şi pe alte specii din familia Poaceae cultivate sau spontane.

Primele simptome ale bolii se observă primăvara pe frunzele de

dracilă sub forma unor pete circulare de culoare roşie– portocalie, corespunzător cărora pe epiderma superioară se

deschid picnidiile, iar spre epiderma inferioară ecidiile. Vara, pe tulpini, frunze, teci, glumele şi aristele spicelor se observă

pustule alungit liniare la început izolate, apoi asociate, formând numeroase striuri longitudinale, de culoare galben-portocalie, corespunzător uredosorilor în care se formează uredospori.

Ulterior, pustulele devin brun-negricioase, iar printre uredosori se

formează teleutosori cu teleutospori.

Figura 4.27. – Puccinia graminis: 1. frunze de Berberis vulgaris cu ecidii; 2. secţiune transversală prin frunză de Berberis vulgaris: a. picnidie; b. ecidie; 3. tulpină de grâu, cu uredosori şi teleutosori; 4. uredospori; 5. teleutospori (după N. Ştefan, 2001)


Teste autoevaluare TA. 4.43. Ordonaţi categoriile de spori specifici uredinalelor ţinând cont de

momentul apariţiei lor: a) basidiospori; b) picnospori; c) uredospori; d) ecidiospori; e) teleutospori

TA 4.44. Argumentaţi de ce Ustilago maydis şi Puccinia graminis sunt ciuperci parazite.

Regnul Fungi



TA 4.1. a; b; TA 4.3. a; c; d; e; TA 4.7. a; b; c; TA 4.8. a; b; d; e; TA 4.11. a; b; d; e; TA 4.14. b; c; d; e; TA 4.21. b; c; d; TA 4.26. a; c; d; e; TA 4.32. b; c; d; e; TA 4.35. a; c; TA 4.41. a; b; c;

TA 4.2. Fungii prezintă asemănări cu plantele, deoarece la anumite specii peretele celular conţine celuloză.

TA 4.4. a) Erysiphaceae – c 1) haustori; b) hife – 2) miceliu; c) sifonoplast – 3) cenocit; d) gimnoplast – 4) osmoză; e) cladom – 5) pleuridii.

TA 4.5. Ambele afirmaţii sunt corecte, dar nu au relaţie cauză efect. TA 4.6. Miceliul fertil se găseşte în alcătuirea corpului ciupercii, deoarece formează

corpurile sporifere sau carpoforii. TA 4.9. Ciupercile sunt organisme lipsite de pigmenţi asimilatori, prezentând o nutriţie

heterotrofă. Miceliul vegetativ acţionează asupra substratului nutritiv (cu viaţă sau fără viaţă), iar prin enzimele pe care le secretă descompune substanţele organice complexe în produşi mai simpli care sunt incluşi în celulele hifelor. Acest fenomen poate avea loc pe toată suprafaţa miceliului (la ciupercile parazite intracelular) sau prin porţiuni specializate: rizoizii la ciupercile saprofite (Mucor, Rhizopus) şi haustorii la ciupercile parazite (Plasmopara, Erysiphe, Puccinia).

Ciupercile parazite se hrănesc cu substanţe organice care provin din ţesuturile vii de origine vegetală şi animală. Există specii parazite obligate şi parazite facultative.

Ciupercile saprofite se hrănesc cu substanţe organice din substraturi în descompunere lipsite de viaţă. Acestea pot fi saprofite facultative şi saprofite obligate.

Astfel, ciupercile parazite determină starea de boală a organismelor gazdă (plante şi animale vii), iar cele saprofite descompun resturile vegetale (rădăcini, tulpini ale plantelor ierboase, frunze) sau animale (cadavre, excremente, pene, păr, copite).

Un caz particular de parazitism îl reprezintă simbioza (gr. sym – cu, împreună; bios – viaţă) care reprezintă o relaţie între două organisme diferite ce trăiesc împreună. Cel mai cunoscut exemplu de simbioză îl reprezintă lichenii sau ciupercile lichenizante, organisme cu o structură particulară care îşi datorează existenţa unui organism autotrof (specii de alge albastre sau verzi) şi un organism heterotrof (cel mai frecvent o ciupercă din subîncrengătura Ascomycotina sau Basidiomycotina).

Ciuperca utilizează substanţele hidrocarbonate sintetizate de algă, iar alga beneficiază de apa şi sărurile minerale absorbite de ciupercă.

La fungi simbioza este întâlnită şi în cazul asocierii între hifele unor ciuperci şi rădăcinile unor plante lemnoase, dar şi ierboase. Acest tip de relaţie se numeşte micoriză (gr. myco – ciupercă; rrhiza – rădăcină).

În acest tip de relaţie planta micorizantă asigură ciupercii glucide, vitamine şi substanţe stimulatoare de creştere a miceliului şi de sporulare, iar prin intermediul hifelor ciuperca favorizează absorbţia apei şi a sărurilor minerale din sol, solubilizează unele substanţe greu solubile care conţin azot şi fosfor şi intensifică activitatea metabolică generală a plantei.

TA 4.10. Enzimele secretate de speciile de ciuperci au rol în descompunerea substratului pe care se găsesc.

TA 4.12. Înmulţirea sexuată a fungilor poate fi: gametogamie sau merogamie, gametangiogamie şi somatogamie.vegetativă, asexuată şi sexuată.

TA 4.13. Dicariofaza este un stadiu intermediar care este de lungă durată doar la basidiomicete.

TA 4.15. Principalele grupe ecologice de ciuperci sunt următoarele: saprofite care se pot dezvolta în sol şi în apă, pe lemnul în descompunere, pe frunze putrede, pe alimente

Regnul Fungi


sau pe dejecţii animaliere şi parazite trăiesc pe organe vii ale plantelor, animalelor şi omului.

Ciupercile din sol (specii ale genului Mucor, Penicillium, Aspergillus, Cladosporium) se dezvoltă în straturile superficiale, unde datorită activităţii descompunere contribuie activ la formarea humusului. Unele specii de ciuperci din sol (specii ale genului Fusarium, Verticillium) în anumite condiţii devin parazite provocând boli la plante şi animale.

Unele specii de ciuperci preferă soluri cu un pH acid şi se numesc acidofile, iar alte specii se dezvoltă pe soluri alcaline şi se numesc bazifile.

Ciupercile coprofile şi fimicole se dezvoltă pe gunoiul de grajd în fermentaţie, în general pe dejecţii ale animalelor erbivore: specii de Mucor şi Pilobolus (Zygomycotina), Sordaria fimicola (Ascomycotina) sau Coprinus stercoreus (Basidiomycotina).

Ciupercile lignicole se dezvoltă pe lemnul viu sau mort al arborilor şi arbuştilor determinând distrugerea, colorarea şi putrezirea acestuia.

TA 4.16. Fungii asigură o bună aprovizionare a solului cu substanţe nutritive şi participă la circuitul materiei în natură, deoarece speciile saprofite împreună bacteriile contribuie la descompunerea materiei organice moarte.

Ciupercile din familia Saccharomycetaceae şi Aspergillaceae realizează fermentaţii acide şi alcoolice. Aceste specii produc fermentaţia alcoolică a berii, vinului şi cidrului, dar şi dospirea pâinii, cu importanţă în industria panificaţiei. Fermentaţia unor brânzeturi şi maturarea acestora este realizată pe lângă specii de bacterii şi de ciupercie: Penicillium roquefortii şi Penicillium camembertii. Un interes deosebit îl prezintă ciupercile care produc antibiotice, care sunt substanţe cu proprietatea de a opri dezvoltarea unor microorganisme (acţiune fungistatică) sau de a le distruge (acţiune fungicidă). Penicillium, Aspergillus, Trichoderma şi sunt folosite în terapia umană, animală şi vegetală. Astfel, Penicillium chrysogenum sintetizează penicilină, Penicillium griseofulvum – griseofulvină, Aspergillus fumigatus – fumigatina cu rol inhibitor asupra metabolismului ciupercilor patogene. Specia Trichoderma viride produce viridina, care are acţiune inhibitoare asupra unor specii de ciuperci, unele parazite pe plante şi de aceea este folosită în anumite sisteme de combatere biologică a micozelor. Există şi specii de macromicete care produc antibiotice: Agrocybe dura produce agrocibina, iar Clitocybe gigantea produce clitocibina.

Ciupercile reprezintă un aliment care poate completa şi reechilibra meniurile bogate în grăsimi sau sărace în substanţe proteice. Principalele specii de ciuperci care cresc spontan cu valoare alimentară sunt: Tuber aestivum (trufa de vară), Cantharellus cibarius (gălbiori), Boletus edulis (hrib, mânătarcă), Macrolepiota procera (burete şerpesc), Agaricus campestris (ciuperca albă de gunoi), Pleurotus ostreatus (păstrăv), Russula virescens (vineţică, pâinişoară).

Există specii de ciuperci otrăvitoare care dacă sunt consumate accidental pot produce intoxicaţii cu un mod de manifestare foarte variat: de la iritaţiile mucoaselor gastrointestinale până la distrugerea totală sau parţială a ţesuturilor organelor afectate iar uneori consumul acestora determină moartea. Cele mai cunoscute specii sunt: Boletus satanas (hrib ţigănesc), Russula emetica (pâinişoară piperată), Amanita pantherina (burete bubos), Amanita muscaria (pălăria şarpelui) şi Amanita phalloides (buretele viperei).

Ciupercile parazite pe animale şi om sunt mai puţin numeroase în comparaţie cu cele care se dezvoltă pe plante. Aceste ciuperci sunt patogene deoarece produc boli cunoscute sub numele de micoze.

La mamifere şi la om cele mai frecvente sunt dermatomicozele (produc afecţiuni ale pielii şi mucoaselor) şi tricofiţiile (atacă părul). Foarte grave sunt candidozele (mai ales la sugari) produse de Candida albicans care atacă mucoasa bucală şi a limbii.

Regnul Fungi


Bolile plantelor produse de ciuperci sunt foarte numeroase şi au un mod de manifestare foarte diferit în funcţie de modificările produse organelor atacate: citologice, histologice, biochimice, morfologice şi anatomice. Dintre bolile cele frecvente menţionăm: mana cartofului produsă de Phytophthora infestans, mana viţei-de-vie produsă de Plasmopara viticola, rapănul mărului produs de Venturia inaequalis, mălura grâului produsă de specii ale genului Tilletia, tăciunele comun al porumbului produs de Ustilago maydis, rugina neagră a grâului produsă de Puccinia graminis.

TA 4.17. Valoarea nutritivă a ciupercilor este de 250 – 400 kcal pentru 100 g substanţă uscată calculată după conţinutul în proteine, grăsimi şi zaharuri. Ciupercile pot fi consumate ca aliment dietetic, deoarece nu conţin amidon, iar grăsimile sunt în cantităţi reduse şi numai sub formă combinată fosfatide, lecitine, agaricine, ergosterine.

TA 4.18. Ciupercile otrăvitoare produc intoxicaţii foarte grave, deoarece aceste specii conţin alcaloizi toxici pentru organismul uman.

TA 4.19. a) Phytophthora infestans – 1) mana cartofului; b) Candida albicans – 2) candidoză; c) Puccinia graminis – 3) rugina neagră; d) Amanita phalloides – 4) buretele viperei; e) Pleurotus ostreatus – 5) păstrăv

Caracterele morfologice, structurale şi biochimice ale fungilor susţin originea lor polifiletică. Dovezile biochimice şi structurale susţin că ciupercile se aseamănă mai mult cu animalele decât cu organismele fotoautotrofe, din următoarele considerente: prezintă exoschelet chitinos, depozitează glicogen, nu au cloroplaste, iar în mitocondrii codonul UGA pentru triptofan nu este situat terminal.

TA 4.20. Menţionaţi aspecte pe care le consideraţi relevante pentru originea şi evoluţia fungilor.

TA 4.22. a) Stemonitis ferruginea – 3) hipotal; b) Plasmodiophora brassicae –4) tumori locale; c) mixosporange – 1) columelă; d) vacuolă pulsatilă – 2) particule solide.

TA 4.23. Mixomicetele prezintă mişcări amoeboidale, deoarece celula reprezentată prin plasmodiu care este lipsit de perete celular.

TA 4.24. Ambele afirmaţii sunt corecte, dar nu au relaţie cauză efect. TA 4.25. Ambele afirmaţii sunt corecte, dar nu au relaţie cauză efect. TA 4.27. Ambele afirmaţii sunt corecte, dar nu au relaţie cauză efect. TA 4.28. Caracteristica principală a ascomicetelor este asca, care este un organ

sporifer în care se formează ascospori cu rol în înmulţirea sexuată. TA 4.29. Înmulţirea sexuată este o ascogamie, deoarece în acest proces participă

gametangele bărbătesc – anteridia şi gametangele femeiesc – ascogonul. TA 4.30. Afirmaţiile sunt corecte şi au relaţie cauzală. TA 4.31. a) mucegaiul negru – 3) Aspergillus niger; b) cornul secarei – 5) Claviceps

purpurea; c) drojdia de bere – 4) Saccharomyces cerevisiae d) zbârciog – 1) Morchella esculenta; e) urechea babei – 2) Aleuria aurantia.

TA 4.33. Afirmaţiile sunt corecte şi au relaţie cauzală. TA 4.34. Tipurile morfologice de tal sunt următoarele: gelatinos, crustos, foliaceu şi

fruticulos. Deosebirile caracteristice între aceste tipuri de tal se datorează dispoziţiei cortexului, medulei şi stratului gonidial, precum şi modul de ataşare la substrat.

Talul gelatinos este gros în condiţii de umiditate excesivă, de consistenţă gelatinoasă, care în condiţii de uscăciune devine membranos, subţire şi friabil. Gonidiile care fac parte din structura acestui tip de tal aparţin cianobacteriilor (Collema, Leptogium) şi sunt înconjurate de hifele ciupercii cu care se găsesc asociate.

Talul crustos sau scorţos este dispus sub formă de crustă, compactă sau compartimentată, aderentă pe suprafaţa substratului (epilitică) sau situată în substrat (endolitică). În cele mai multe situaţii sunt singurele organisme care se instalează pe suprafaţa stâncilor la altitudini şi latitudini extreme. Suprafaţa acestui tip de tal apare

Regnul Fungi


crăpată în porţiuni foarte mici denumite areole şi dispuse pe un strat bazal care se numeşte hipotal. Aceşti licheni prezintă o acţiune corozivă asupra substratului şi apar sub forma unor porţiuni cu aspect neregulat, care sunt colorate diferit: alb, gălbui, verzui sau cenuşii.

Talul foliaceu, folios sau frunzos are aspectul unor frunze şi prezintă structură lamelară. Lichenii care prezintă acest tip de tal se fixează pe substrat (sol, ritidomul arborilor) cu ajutorul unor hife speciale numite rizine sau printr-un cordon central. Talul în general este ramificat sub forma unor lobi: Anaptychya, Cetraria, Heterodermia, Parmelia, Physcia şi Xanthoria.

Talul fruticulos sau tufos poate avea aspecte diferite: filiformă (Alectoria, Usnea), digitiformă sau cupuliformă (Cladonia), tufe ramificate (Cetraria), panglică sau bandă (Ramalina). Acestea pot fi pendente pe ramuri sau erecte pe sol sau ritidom. Pot avea dimensiuni de la câţiva mm, însă la unele specii pot atinge câţiva m (Usnea) şi se fixează de substrat cu ajutorul rizinelor, umbilic sau crampon.

TA 4.36. Lichenii rezistă la temperaturi de la –75 °C până la +100°C, precum şi la secete prelungite, fără a-şi pierde viabilitatea.

TA 4.37. Lichenii endolitici contribuie la dezagregarea rocilor, iar împreună cu specii de alge şi de muşchi contribuie la formarea humusului, având mare un rol important în procesul de solificare, favorizând ulterior şi instalarea unor specii de plante.

Lichenii sunt utilizaţi ca aliment pentru unele animale, la obţinerea industrială a glucozei şi a alcoolului, a coloranţilor şi a unor medicamente.

Unele specii de licheni conţin principii active asemănătoare antibioticelor, folosite ca pomezi pentru tratarea arsurilor sau plăgilor superficiale.

Medicina populară recomandă lichenii în tratarea eficientă a unor boli: Cetraria islandica este eficientă în tratarea unor boli ale plămânului şi diabetului, Lobaria pulmonaria este recomandată pentru tratarea unor afecţiuni pulmonare, Parmelia sulcata prezintă proprietăţi analgezice, Xanthoria parietina şi Peltigera canina sunt recomandate pentru tratarea unor afecţiuni ale ficatului (datorită conţinutului ridicat în metionină).

Datorită pigmenţilor caracteristici lichenii au fost utilizaţi din cele mai vechi timpuri ca sursă de coloranţi naturali. Astfel, vechii greci foloseau lichenii ca sursă importantă de colorant de purpură. Extragerea coloranţilor se realiza prin fierbere în amestec cu apă şi amoniac sau urină. Colorantul extras era denumit „orcil” şi era utilizat pentru colorarea lânii în nuanţe diferite de purpuriu, roşu sau maro.

Există specii care produc alergii (Evernia, Usnea), iar altele sunt considerate toxice (Cetraria pinastri, Lethraria vulpina).

TA 4.38. Lichenii sunt sensibili la concentraţii mici de SO2 indicând gradul de poluare al atmosferei. S-au alcătuit scări valorice, în funcţie de gradul de rezistenţă a anumitor specii de licheni la unele noxe şi la anumite concentraţii. Determinările calitative asupra componentelor din tal au evidenţiat faptul că lichenii din zonele arctice concentrează diferiţi radionuclizi (cesiu şi stronţiu radioactiv).

TA 4.39. Corpurile sporifere pot fi deschise şi închise, deoarece eliminarea basidiosporilor poate avea loc activ sau pasiv. TA 4.40. Pălăria poate fi plană, convexă, concavă, adâncită sau infundibuliformă, central mamelonată, mucronată sau puţin concavă, cu marginea dreaptă, involută sau revolută şi suprafaţa netedă, zbârcită, reticulată, striată, glabră, păroasă, scvamoasă, lânoasă, mătăsoasă, fibroasă, lipicioasă sau higrofană. Piciorul poate fi situat central, excentric sau lateral, simplu, mai rar ramificat, de formă cilindrică sau butucănoasă, claviform, fusiform sau radiciform, uneori la bază bulbos, cu marginea răsfrântă (bulb marginat).

Regnul Fungi


TA 4.41. Principalele specii de ciuperci comestibile sunt: Cantharellus cibarius, Agaricus campestris, Boletus edulis. Dintre speciile toxice menţionăm: Amanita muscaria şi A. phalloides.

TA 4.42. Ambele afirmaţii sunt corecte, dar nu au relaţie cauză efect. TA. 4.43. b) picnospori; d) ecidiospori; c) uredospori; e) teleutospori; a) basidiospori. TA 4.44. Ustilago maydis şi Puccinia graminis sunt ciuperci parazite, deoarece sunt

specii patogene care determină boli la plante.

4.4. Lucrare de verificare 4 4.1.: Din enunţurile următoare, grupaţi pe cele care prezintă caracteristicile ciupercilor:

1) corpul este reprezentat printr-un miceliu unicelular sau pluricelular; 2) participă la constituirea lichenilor sau micorizelor; 3) substanţa de rezervă este glicogenul; 4) au peretele celular celulozic, foarte rar chitinos

2 puncte 4.2.: Ciupercile prezintă: a) nutriţie heterotrofă; b) aparatul vegetativ se numeşte

miceliu; c) produc spori de înmulţire şi de rezistenţă; d) acumulează amidonul ca substanţă de rezervă

1 punct 4.3. Zigotul se formează toamna la Plasmopara viticola, deoarece oosporul este un

organ de rezistenţă. 1 punct

4.4. Teleutosporii de la Puccinia graminis sunt bicelulari, deoarece prin germinaţia lor formează basidii cu basidiospori.

1 punct 4.5. Identificaţi eroarea referitoare la ascomicete: a) în ască se formează ascospori; b)

în urma copulării miceliilor primare rezultă hife ascogene dicariotice; c) Penicillium chrysogenum se înmulţeşte asexuat prin conidii; d) Saccharomyces cerevisiae se înmulţeşte exclusiv prin înmugurire.

1 punct 4.6. De la Agaricus campestris consumăm miceliul terţiar, deoarece acest miceliu

reprezintă corpul cărnos al ciupercii. 1 punct

4.7. Lichenii sunt organisme simbiotice, deoarece frecvent ciupercile din structura lor sunt basidiomicete.

1 punct 4.8. Alga din structura lichenului este reprezentată în zona corticală inferioară de

conidii, astfel că ciuperca din structura lichenului se înmulţeşte concomitent cu alga. 1 punct

1 punct din oficiu

TOTAL: 10 puncte

4.5. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 4 Analizaţi comparativ a structura şi morfologia miceliului la diferite grupe de ciuperci. Caracterizaţi principalele categorii de spori şi însuşiţi-vă modalităţile de răspândire şi

realizaţi conexiuni tipurile de miceliu şi ciclul de viaţă al fungilor. Identificaţi şi analizaţi caracterele taxonomice utilizate pentru clasificarea fungilor.

Regnul Fungi


4.6. Bibliografie Anghel I., Herlea Viorica, Toma N., 1984. Drojdiile. Taxonomie. Ecologie. Citologie.

Genetică. Ed. Academiei Române, Bucureşti: 16–43 Breson Y., 1996. Dictionnaire étymologique des noms de champignons. Assoc. Mycol. d'

Aix-en-Provence : 228 p. Courtecuisse R., 2000. Champignons d’Europe. Ed. Delachaux et Niestlé, S.A., Lausanne,

Paris : 11–35; 259–324 Gams, W., van Reen–Hoekstra Ellen, Aptroot A., 1998. CBS course of Mycology (fourth

edition). Centraalbureau voor Schimmelcultures, Baarn: 1-119 Gorlenko, M. V., 1990. Curs de plante inferioare. Editura Cartea Moldovenească, Chişinău:

240-440 Iacob Viorica, Hatman M., Ulea E., Puiu I., 1999. Fitopatologie generală. Editura Cantes,

Iaşi : 53–92 Mititiuc M., 1995. Micologie. Editura Universităţii „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 238 p. Mititiuc M., Iacob Viorica, 1997. Ciuperci parazite pe arborii şi arbuştii din pădurile noastre.

Editura Universităţii „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 343 p. Müller E., Löffler W., 1971. Mykologie. Georg Thieme Verlag, Stuttgart: 19–281 Pârvu M., 1996. Fitopatologie. Editura Sincron, Cluj – Napoca: 99–277 Pârvu M., 1999. Atlas micologic. Editura Presa Universitară Clujeană, Cluj – Napoca : 325

p. Pârvu M., 2000. Ghid practic de fitopatologie. Editura Presa Universitară Clujeană, Cluj –

Napoca: 282 p. Samson, R.A., van Reen–Hoekstra Ellen, 1988. Introduction to food borne fungi.

Centraalbureau voor Schimmelcultures, Baarn: 3–210 Sălăgeanu Gh., Sălăgeanu Anişoara, 1985. Determinator pentru recunoaşterea ciupercilor

comestibile, necomestibile şi otrăvitoare din România. Editura Ceres, Bucureşti: 310 p.

Şesan Tatiana Eugenia, Tănase C., 2004. Ghid de recunoaştere a ciupercilor comestibile şi toxice. Editura Geea, Bucureşti: 72 p.

Ştefan N., Lupaşcu Angela, Oprea Ad., Mânzu C., 2001. Botanică generală. Editura Universităţii “Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 96-131

Tănase C., Mititiuc M., 2001. Micologie. Editura Universităţii „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 285 p.

Tănase C., 2002. Micologie. Manual de lucrări practice. Editura Universităţii „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 227 p.

Webster J., 1993. Introduction to fungi. (2nd edition). Cambridge University Press, Cambridge: 51–65

http://biodiversity.bio.uno.edu/~fungi/http://gateway.library.uiuc.edu/bix/subguides/mycology.htmhttp://www.indexfungorum.org/Index.htmhttp://www.mycokey.com/systematics.html/ http://www.mykoweb.com/CAF/http://sn2000.taxonomy.nl/Main/Classification/http://www.pilzepilze.de/piga/zeige.htm/

http://biodiversity.bio.uno.edu/%7Efungi/

http://gateway.library.uiuc.edu/bix/subguides/mycology.htm

http://www.indexfungorum.org/Index.htm

http://www.mykoweb.com/CAF/

http://sn2000.taxonomy.nl/Main/Classification/

http://www.pilzepilze.de/piga/zeige.htm/

Regnul Plantae

Unitatea de învăţare 5: REGNUL PLANTAE

Cuprins Pagina Introducere 130 Obiective Unitatea 5 130 Informaţii generale despre evaluare 130 5.1. Regnul Plantae 131 5.1.1. Definiţia plantelor 131 5.1.2. Caracterizarea generală a plantelor 131 5.2. Clasificarea plantelor 132 5.2.1. Încrengătura Bryophyta 132 5.2.2. Încrengătura Pteridophyta 141 5.2.3. Încrengătura Pynophyta 154 5.2.4. Încrengătura Magnoliophyta 170 5.3. Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare 248 5.4. Lucrare de verificare 5 254 5.5. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 5 255 5.6. Bibliografie 255


Introducere


stabilirea unor corelaţii între modul de organizare morfo-structurală a briofitelor şi cormofitelor;

evidenţierea caracterelor care dovedesc originea algală a briofitelor şi cormofitelor;

analiza comparativă a fecundaţiei simple şi duble la diferite grupe de plante; identificarea şi analiza unor caractere taxonomice utilizate pentru clasificarea

briofitelor şi cormofitelor; stabilirea unor corelaţii între ecologia şi răspândirea briofitelor şi cormofitelor

cu aspecte de organizare structurală şi funcţională;

În cadrul acestei unităţi de învăţare vei studia aspectele referitoare la organizarea structurală şi funcţională a plantelor. Pe baza acestor noţiuni vei înţelege conceptele referitoare la clasificarea, ecologia şi filogenia acestor organisme. La finalul unităţii de învăţare sunt prezentate răspunsurile la testele de autoevaluare pe parcurs şi lucrarea de verificare 5 pe care o vei trimite tutorelui după ce vei finaliza acest studiu.



Regnul Plantae


5.1. Regnul Plantae

5.1.1. Definiţia plantelor. Regnul Plantae grupează organisme multicelulare, haplo-diplobionte, cel mai adesea cu o diferenţiere morfo-anatomo-histologică evidentă. Aceste organisme au reuşit sa realizeze tranziţia de la apă la uscat dezvoltând un înveliş steril (perete) care protejează anteridiile şi arhegoanele din gametangii şi celulele sporogene ale arhesporului din sporange.

5.1.2. Caracterizarea generală a plantelor. Principalele caracteristici pe care le prezintă aceste organisme sunt:

peretele celular este de natură celulozică; nutriţia este fotoautotrofă, doar secundar se întâlneşte heterotrofia; înmulţirea se realizează mai ales prin meioză sporică; diviziunea celulară are loc prin formarea fragmoplastului şi a plăcii celulare; flagelii sunt uneori prezenţi doar la gameţii bărbăteşti; embrionul este prezent la majoritatea grupelor şi are o activitate îndelungată; briofitele şi plantele vasculare sunt denumite şi embriofite, deoarece zigotul se

transformă prin diviziune celulară într-un embrion pluricelular închis în arhegon sau în sacul embrionar;

toate embriofitele prezintă alternanţă de generaţii heteromorfe: gametofit şi sporofit;

la plantele vasculare sporofitul este dominant. Organismele care au reuşit să facă tranziţia de la apă la uscat au dezvoltat structuri care le protejează de uscăciune. Aceste organisme şi-au dezvoltat un înveliş steril (perete) protector în jurul celulelor gametice din gametangii (anteridii şi arhegoane) şi a celulelor producătoare de spori (arhesporul) din sporange. De asemenea, embrionii plantelor sunt protejaţi în interiorul arhegonului. Părţile supraterane ale plantelor sunt protejate de cuticulă care le apără de uscăciune. Prezenţa cuticulei este strâns legată de existenţa stomatelor care funcţionează, în principal, ca reglator al schimburilor de gaze. Ca şi algele verzi, plantele au clorofile (a şi b) şi carotenoizi ca pigmenţi accesori. De asemenea, amidonul este principalul produs de fotosinteză, care se găseşte depozitat în afara cloroplastelor. La alte organisme eucariote fotosintetizante, produşii de rezervă sunt depozitaţi în afara cloroplastelor. Datorită caracteristicilor comune pe care le au, este foarte probabil ca plantele (briofitele şi cormofitele) să descindă dintr-un strămoş algal comun sau diferite alge verzi înrudite care au invadat cu succes pământul.

Regnul Plantae

5.2. Clasificarea plantelor

Definiţia muşchilor. Încrengătura Bryophyta (gr. bryon = muşchi; phyton = plantă) sunt reunite aproximativ 30.000 de specii autotrofe terestre, secundar acvatice, de dimensiuni reduse (foarte rar ating 50 cm înălţime la Dawsonia), cu gametangi şi sporangi care sunt cunoscute sub numele de muşchi (Cadrul 5.1.).

5.2.1. Încrengătura Bryophyta

Deoarece muşchii formează arhegon, însă nu prezintă vase conducătoare tipice (asemănătoare cormofitelor) muşchii mai sunt denumiţi şi Archegoniatae avasculare. Sunt răspândite în toate zonele şi etajele de vegetaţie, cu predilecţie în habitate în care umiditatea prezintă valori ridicate.


Cadrul 5.1. Asemănări şi deosebiri ale muşchilor cu grupe de protiste şi de plante

Briofitele sau muşchii sunt consideraţi de unii autori talofite cu o organizare superioară, iar alţii îi consideră cormofite primitive, datorită prezenţei tulpiniţelor şi frunzişoarelor, existenţei unor elemente conducătoare, precum şi prezenţei organelor de reproducere sexuată, anteridia şi arhegonul. Cloroplastele (clorofila b, amidonul intraplastidial), anterozoizii cu flageli izoconţi, apropie briofitele atât de clorofite cât şi de cormobionte, în primul rând de pteridofite. Briofitele sunt evident superioare clorofitelor prin următoarele aspecte:

generalizarea ţesuturilor adevărate şi a creşterii terminale; prezenţa gametangiilor (anteridie şi arhegon); prezenţa sporangilor (capsula sporogonului); trecerea la viaţa terestră, dar cu fecundaţie dependentă de apa

atmosferică în stare lichidă. Se deosebesc de pteridofite şi în general de cormofite, printr-o serie de particularităţi ale celor două generaţii, dar mai ales prin relaţia dintre acestea. La ambele grupe zigotul (2n) germinează în arhegon, dar dezvoltarea ulterioară este cu totul diferită. La briofite acesta generează structuri formatoare de spori – sporogon, cu organizare foarte complexă, dar dependentă tot timpul vieţii de partea vegetativă – gametofit. La pteridofite, zigotul generează planta propriu-zisă, independentă, reprezentată prin corm cu ţesuturi conducătoare şi mecanice, formând de asemenea, spori.

Morfologia şi structura briofitelor. Talul prezintă o epidermă puţin diferenţiată (cutinizare slabă, fără stomate, excepţie Marchantia), schimbul de gaze şi absorbţia apei realizându-se pe toată suprafaţa. Imediat sub epidermă se găseşte parenchimul asimilator, câteodată puternic diferenţiat (clasa Hepaticatae), iar ţesuturile profunde îndeplinesc funcţia de depozitare.

Regnul Plantae


La muşchii frunzoşi există două tipuri de structuri implicate în fenomenul de conducere: hidroidele (care conduc apa şi sărurile minerale, asemănătoare traheidelor de la cormofitele primitive, dar fără îngroşări inelare sau spiralate cu lignină) şi leptoidele (cu rol în conducerea sevei elaborate, cu celule alungite şi îngroşate la extremităţi). La briofitele inferioare (clasa Hepaticatae), gametofitul este de tip taloidic, asemănător cu cel al clorofitelor (din care se pare că au provenit), iar la cele superioare (clasa Musci) gametofitul este reprezentat printr-un tal de tip cormoid, cu tulpiniţe şi frunzişoare, iar fixarea de substrat se face cu ajutorul rizoizilor, care le aseamănă cu cormofitele. În raport cu modul de repartiţie al gametangiilor pe taluri, speciile sunt dioice sau monoice. Sporogonul este format din haustor, setă şi capsulă (Figura 5.1.). Haustorul, este întotdeauna incolor şi pătrunde în gametofit îndeplinind rol de fixare şi de absorbţie a substanţelor nutritive. Din această cauză prezintă adesea adaptări în acest sens. Seta (la unele specii poate lipsi) are rolul de a conduce substanţele nutritive de la haustor la capsulă. Prin ridicarea capsulei deasupra talului, seta contribuie şi la dispersia sporilor la distanţe mai mari, iar când este verde îndeplineşte rol asimilator, ca de altfel şi capsula. Capsula reprezintă partea terminală a sporogonului în care se formează meiosporii (briosporii). Are morfologie extrem de diferită şi de asemenea variază modul în care sunt dispersaţi sporii. În vârful capsulei există o caliptră (scufia), care reprezintă resturi ale peretelui arhegonului. Capsula prezintă un căpăcel care se numeşte opercul, iar în partea bazală o parte dilatată care se numeşte apofiză. La maturitate, operculul se desprinde şi cade, permiţând observarea deschiderii urnei, care prezintă de jur împrejur, 1-2 rânduri de dinţi cu o dispoziţie circulară, care formează peristomul (care poate fi simplu sau dublu). În arhespor se pot forma, în funcţie de specie, spori şi elatere (Anthocerotae şi Hepaticatae) sau numai spori (Musci). Sporii (meiosporii sau briosporii) sunt izomorfi chiar şi la speciile dioice, totuşi la genul Macromitrium (Musci) se remarcă heterosporie (microspori care generează taluri mascule şi macrospori care generează taluri femele), fenomen care este întâlnit cu predilecţie la pteridofite.

Regnul Plantae

Figura 5.1. – Polytrichum commune: 1. tulpiniţă femeiască cu două sporogoane (c. capsulă; cp. caliptră; rz. rizoizi; s. setă); 2. secţiune prin tulpiniţă (ep. epidermă; hid. hidroide; lep. leptoide; sce. scoarţa externă; sci. scoarţa internă; uf. urmă foliară; tm. ţesut mecanic; ta. ţesut amilifer; 3. frunzişoară mărită, cu lamele asimilatoare; 4. secţiune prin frunzişoară (cb. celulă bazală; cc. celule conducătoare; cs. celule sclerenchimatice; ep. epidermă; la. lamele asimilatoare; 5. tulpiniţe bărbăteşti (perigon); 6. secţiune longitudinală prin capsulă (s. setă; ap. apofiză; u. urnă; cl. columelă; ep. epifragm; o. opercul); 7. capsulă (o. opercul; u. urnă; ap. apofiză); 8. capsulă cu operculul deschis (din Anca Sârbu, 1999)


Teste autoevaluare TA 5.1. Realizaţi o asociere grupată între noţiunile care au corespondentul

logic în fiecare paranteză, din următoarea frază: Muşchii sunt (1. procariote, 2. talofite, 3. cormofite) care prezintă rădăciniţă, tulpiniţă şi (a. frunzuliţe, b. frunzişoare), fiind considerate criptogame (c. avasculare, d. vasculare): A) 1, a, c; B) 3, a, d; C) 2, a, c; D) 2, b, d; E) 1, a, d

TA 5.2. Muşchii nu sunt talofite, deoarece rizoizii, tulpiniţele şi frunzuliţele nu sunt omoloage rădăcinii, tulpinii şi frunzelor cormofitelor.

TA 5.3. Identificaţi enunţul eronat care se referă la muşchi: a) sunt talofite superioare; b) sunt răspândiţi atât în mediul terestru cât şi în cel acvatic; c) prezintă hidroide şi leptoide; d) sunt exclusiv organisme dioice

TA 5.4. Capsula sporogonului prezintă: a) urnă; b) opercul; c) caliptră; d) peristom; e) haustor

TA 5.5. Briofitele sunt organisme superioare clorofitelor deoarece: a) prezintă ţesuturi adevărate care au creştere terminală; b) prezenţa gametangiilor (anteridie şi arhegon); c) prezenţa sporangilor cu capsulă; d) anterozoizi lipsiţi de flageli

Regnul Plantae

Înmulţirea briofitelor. La speciile de briofite înmulţirea poate fi vegetativă, asexuată şi sexuată.

Briofitele se înmulţesc frecvent vegetativ prin fragmente de tal sau

de protonemă, prin ramificaţii care devin autonome sau prin formaţiuni speciale ale talului cormoid, numite propagule.

Înmulţirea asexuată se realizează prin briospori haploizi, care sunt obligatorii în ciclul ontogenetic. Reproducerea sexuată este o heterogamie tipică: gameţii sunt diferenţiaţi morfo-fiziologic între ei, adică există anterozoizi şi oosferă, care se formează în anteridii, respectiv în arhegoane.

Ciclul de dezvoltare ontogenetică la briofite. Ciclul de dezvoltare ontogenetică la briofite cuprinde o alternanţă de generaţii heteromorfe tipice, suprapuse şi subordonate: gametofitul (n) şi sporofitul (2n). Ciclul ontogenetic este reglat în desfăşurarea sa de două procese: fecundaţia, care reprezintă punctul de trecere de la gametofit la sporofit, şi reducerea cromozomială (meioza), prin care se face trecerea de la sporofit la gametofit (Figura 5.2).


Figura 5.2. – Schema ciclului de dezvoltare la muşchi

briospor protonemă muşchi anteridie arhegon

anterozoizi oosferă

zigot sporogon

gametofit (n)

sporofit (2n)

FR

Clasificarea briofitelor. Pe baza caracterelor morfologice şi structurale ale gametofitului şi sporofitului speciile din încrengătura Bryophyta sunt grupate în trei clase: Hepaticatae, Anthocerotae şi Musci (Bryatae).

Teste autoevaluare TA 5.6. Meioza la briofite are loc în sporogon, deoarece embrionul la acest

grup de organisme este un sporofit tânăr. TA 5.7. Briofitele prezintă dominantă haplofaza, încât prin germinare

anterozoizii formează protalul. TA 5.8. Înmulţirea briofitelor poate fi: a) sexuată; b) vegetativă; c)

asexuată; d) izogamie; e) oogamie

Clasa Hepaticatae include aproximativ 10.000 specii, care se remarcă printr-o mare diversitate a gametofitului şi sporofitului.Sunt muşchi care pot prezenta corp taloid sau cormoid; unele specii prezintă frunzişoare rudimentare. Protonema este de scurtă durată şi este variată: scurt tubulară la speciile taloase şi pluricelulară sau alcătuită din celule puţine la speciile cormoide.

Regnul Plantae

Capsula nu prezintă columelă, caliptră şi peristom, iar operculul se găseşte doar la câteva specii de muşchi. În capsulă se formează spori şi elatere care au rol în diseminarea sporilor.

Speciile din această clasă sunt incluse următoarele ordine: Sphaerocarpales, Calobryales, Jungermanniales, Metzgeriales şi Marchantiales.

Ordinul Marchantiales prezintă o importanţă deosebită şi grupează forme taloase, care se caracterizează printr-o mare diferenţiere a talului, cu o structură anatomică avansată. Protonema poate fi uneori dicotomic ramificată. Sporogonul prezintă, în general, o formă sferică, cu haustori, o setă scurtă şi o capsulă (cu peretele format dintr-un singur strat de celule). În interiorul capsulei, din endoteciu, se formează apoi spori cu elatere.

Marchantia polymorpha (fierea pământului, coada rândunicii) este o specie frecventă pe stânci umede, umbrite, pe pereţii fântânilor sau în pivniţe. Gametofitul este dioic, dicotomic ramificat, taloidic, de culoarea fierii (verde-vineţiu-închis). Corpul vegetativ se fixează de substrat cu ajutorul rizoizilor care sunt hialini (Figura 5.3.).

Figura 5.3. – Marchantia polymorpha: 1. tal bărbătesc; 2. tal femeiesc; 3. secţiune prin arhegoniofor cu arhegoane (ar); 4. secţiune prin anteridiofor cu anteridii (a); 5. secţiune prin anteridie; 6. secţiune prin arhegon (cg. celule gât; cv. celula ventrală a canalului; o. oosfera); 7. sporogon deschis (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)


Regnul Plantae


Pe tal se formează gametangiile: anteridiile se găsesc în vârful unor fragmente de tal metamorfozate, numite anteridiofori, iar arhegoanele sunt purtate de filamente numite arhegoniofori. Anterozoidul este biciliat, se contopeşte cu oosfera şi rezultă zigotul. Prin diviziunea zigotului rezultă un sporogon mic, în care se găsesc briospori cu elatere. Se poate înmulţi şi asexuat, prin propagule care sunt grupate în coşuleţe. Clasa Musci include aproximativ 15.000 de specii care pot fi monoice sau dioice grupate în trei subclase: Sphagnidae, Andraeidae şi Bryidae. În subclasa Sphagnidae este inclus ordinul Sphagnales, considerat monotipic deoarece include o singură familie Sphagnaceae, cu un singur gen Sphagnum. În România au fost inventariate 32 de specii dintre care cele mai cunoscute sunt următoarele: Sphagnum palustre, S. acutifolium, S. papillosum, S. robustum şi S. squarrosum. Speciile genului Sphagnum se găsesc turbării (din această cauză sunt cunoscute sub numele de muşchiul de turbă) şi pot fi atât monoice, cât şi dioice. Aceste specii preferă locuri umede cu pH acid, situate în păduri şi goluri din zona montană, alcătuind turbării care mai sunt cunoscute şi sub numele de sfagnete. Genul Sphagnum prezintă tulpiniţele ramificate şi fără rizoizi la maturitate. Pe tulpiniţe se dezvoltă ramificaţii grupate (3-7) într-un smoc şi inserate verticilat. În vârful tulpiniţei se găsesc ramuri scurte care formează coroana sau capitulul (Figura 5.4.). Tulpiniţa prezintă la exterior scoarţa care este alcătuită din celule mari, hialine, cu pereţii subţiri, alcătuind hialoderma, cu rol în absorbţia apei. Frunzuliţele sunt unistratificate şi prezintă două tipuri de celule: clorociste (care sunt mai înguste şi prezintă cloroplaste) şi hialociste (care sunt mai mari, situate în ochiurile reţelei formate de clorociste, nu au conţinut celular, sunt transparente, prevăzute cu pori şi îngroşări inelare situate în pereţii celulari). Hialocistele pot acumula apă şi datorită faptului ca sunt dominate în frunzuliţe, dau culoarea caracteristică verde-deschis. Anteridiile prezintă perigon, iar arhegoanele pericheţiu. Sporogonul este alcătuit din haustor, pseudopodiu şi o capsulă sferică. Prin alcătuirea sporogonului, care rămâne închis în peretele arhegonului şi datorită absenţei caliptrei, aceste specii sunt considerate cele mai primitive briate, apropiate de hepatice.

Regnul Plantae


Figura 5.4. – Sphagnum acutifolium: 1. individ cu ramuri anteridiale; 2. secţiune longitudinală prin frunză (c. clorocite; h. hialocite, p. pori în pereţii hialocitelor); 3. ramură cu sporogon (ps. pseudopodiu); 4. secţiune longitudinală prin sporogon (a. rest din arhegon; c. columelă; o. opercul; p. picior; ps. pseudopodiu, u. urnă) Subclasa Bryidae include cele mai numeroase specii de muşchi cormoidici, care pot fi atât monoice, cât şi dioice. Unele specii pot fi acrocarpe deoarece gametangiile se formează în vârful ramificaţiilor principale şi/sau tulpiniţei, respectiv pleurocarpe pe ramificaţiile laterale. Majoritatea speciilor prezintă rizoizi care rol în fixarea gametofitului pe substrat şi în absorbţia sevei brute. Tulpiniţa poate fi erectă (ortotropă) sau plagiotropă (repentă). Sporofitul este alcătuit din haustor, setă şi capsulă operculată, cu peristom (simplu sau dublu) şi columelă cilindrică. La majoritatea speciilor capsula este acoperită de o caliptră bine dezvoltată. Aceste specii se înmulţesc frecvent vegetativ, prin fragmente de protonemă, resturi din corpul vegetativ sau prin propagule care se dezvoltă pe rizoizi. Pe baza caracterelor morfologice şi structurale ale gametofitului şi sporofitului, aceste specii sunt incluse în mai multe ordine: Polytrichales, Buxbaumiales, Dicraniales, Funariales, Bryales, Neckerales, Hypnales. Ordinul Polytrichales include specii dioice, acrocarpe reunite în familia Polytrichaceae. Această familie reuneşte specii de muşchi pereni, fixaţi de substrat cu ajutorul rizoizilor, cu tulpiniţe erecte, simple sau ramificate lungi până la 30 (50) cm şi cu frunzuliţe lat lanceolate. Capsulele sunt erecte sau orizontale, cilindrice sau muchiate.

Regnul Plantae

Polytrichum commune (muşchiul de pământ) este o specie foarte frecventă pe sol, în păduri din zona montană (Figura 5.1.).

Gametofitul prezintă dimorfism foliar. Frunzuliţele inferioare sunt

mici, solziforme, iar cele superioare sunt dezvoltate şi diferenţiate în teacă şi limb (lamină). Tulpiniţa este dicotomic ramificată, iar capsula sporogonului este prismatică, cu 4-6 muchii. La bază, capsula prezintă o apofiză, iar apical opercul, sub care se găseşte epifragmul care este fixat de peristom. Caliptra este de culoare galben-portocalie până la brună şi păroasă (de unde şi numele genului: gr. poly = numeroşi, mulţi; trichi = peri).


Teste autoevaluare TA 5.9. Specia Marchantia polymorpha se aseamănă cu o algă verde,

deoarece muşchii au sporofitul dominant faţă de gametofit. TA 5.10. Specia Polytrichum commune prezintă: a) dimorfism foliar; b)

tulpiniţa dicotomic ramificată; c) capsulă prismatică; d) caliptră membranoasă TA 5.11. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu cele din a

doua coloană, notate cu cifre: a) frunzuliţe 1) pseudopodiu b) tulpiniţa 2) peristom c) sporogon 3) hialociste

d) arhegon 4) plagiotropă e) epifragm 5) arhegoniofor

TA 5.12. Gametangiile unor specii de muşchi pot fi pleurocarpe, deoarece se formează în vârful ramificaţiilor principale.

Ecologia şi importanţa briofitelor. Briofitele sunt organisme răspândite în habitate din cele două emisfere, latitudinal de la ecuator până în cele polare, iar altitudinal de la nivelul mării până în zonele alpine ale munţilor. Astfel, numeroase specii se găsesc pe sol, pe ritidomul arborilor şi arbuştilor, pe ramuri şi cioate în descompunere, iar altele pe pietre, stânci sau în fisurile rocilor. Există specii care se găsesc şi în mediul acvatic, unele fiind flotante, iar altele fixate de substrat. Se cunosc şi specii epifile (dintre hepatice) care se dezvoltă pe frunzele arborilor tropicali. Asemeni speciilor de alge şi licheni, muşchii prezintă importanţă în procesul de solificare pe solurile nude şi pe stânci. Prin activitatea lor au o mare importanţă în procesul de pedogeneză contribuind la formarea humusului, iar pe versanţii abrupţi au acţiune de protecţie împotriva eroziunii torenţilor. În pajişti însă, acidifică solul şi împiedică instalarea plantelor furajere valoroase. Există specii care prezintă importanţă farmaceutică, datorită acţiunii antimicrobiene, prin pH-ul scăzut.

Regnul Plantae

În turbă se conservă foarte bine polenul fosil, prin studiile palinologice putându-se aprecia structura covorului vegetal din diferite ere geologice. În baza acestor informaţii se pot face reconstituiri de areal floristic şi faunistic, care permit concluzii biogeografice de mare interes incontestabile.

Importanţa economică a turbei constă în utilizarea ei sub formă de

combustibil sau pentru obţinerea unor derivate chimice (gudronul, fenolii, crezolii). Turba este folosită ca îngrăşământ în agricultură, la îmbunătăţirea fizică a unor soluri, la izolarea termică, precum şi în balneologie.

Cercetările din domeniul briologiei (cu deosebire cele de ecologie şi

briocenologie) au evidenţiat rolul ecologic în cadrul diverselor asociaţii şi formaţii vegetale şi totodată menţinerea echilibrului biologic în natură.


Teste autoevaluare TA 5.13. Cum apreciaţi valenţele ecologice ale briofitelor? TA 5.14. Precizaţi principalele aspecte legate de importanţa briofitelor.

Originea şi evoluţia briofitelor. Dovezile morfologice, structurale şi biochimice susţin originea briofitelor din alge verzi străvechi, la care predomină generaţia gametofitică. Aspectele legate de organizarea structurală şi biochimică a briofitelor susţin originea lor monofiletică. Pe baza cercetărilor citologice şi biochimice, se consideră, că au derivat din clorofite. Deşi, s-au adaptat la viaţa terestră, aceste organisme reprezintă o linie filogenetică închisă, fiind considerată paralelă cu cea a pteridofitelor. Aceasta din urmă, însă, nu s-a închis şi a continuat apoi, prin apariţia gimnospermelor şi angiospermelor. Se consideră că, briofitele ar prezenta anumite legături filogenetice cu psilofite străvechi din familia Rhyniaceae (cele mai vechi pteridofite). Astfel, se apreciază că, psilofitele şi briofitele îşi au originea într-un strămoş comun, ancestral, însă au evoluat în direcţii diferite. Fosilele speciilor de muşchi au fost descoperite încă din Devonian şi se pare, că ele nu au evoluat prea mult ulterior. Formele din Mezozoic şi Terţiar sunt asemănătoare speciilor actuale, ceea ce duce la presupunerea, că ulterior nu s-au mai diferenţiat forme structurale noi.

Teste autoevaluare TA 5.15. Menţionaţi principalele aspecte referitoare la originea şi evoluţia

briofitelor.

Regnul Plantae

5.2.2. Încrengătura Pteridophyta


Definiţia ferigilor. Încrengătura Pteridohyta (gr. pteris = ferigă; phyton = plantă) grupează specii de plante superioare briofitelor prin organizarea şi structura anatomică a cormului, precum şi prin raportul dintre gametofit şi sporofit. (Cadrul 5.2.). Ferigile sunt primele plante adaptate la viaţa terestră. Prezenţa aparatului vascular cu rol în conducerea sevei brute şi elaborate în corpul plantei, a permis expansiunea sporofitului. Ferigile reprezintă un important centru filogenetic pentru toate celelalte cormofite. Alcătuirea ferigilor. Sporofitul este reprezentat prin zigot, embrion, plantă şi sporangi. El se identifică cu însăşi planta vasculară care are dimensiuni variabile, de la câţiva centimetri până la zeci de metri. Acesta se formează din zigotul diploid, situat pe protal, care prin germinare generează embrionul, acesta fiind legat de protal printr-un masiv celular numit talpa sau suspensorul, care are rol în nutriţia sa.

Cadrul 5.2. Caractere generale ale ferigilor Majoritatea ferigilor sunt plante ierboase perene, rar anuale (Selaginella), dar şi arbustive sau chiar arborescente, vasculare, cu ramificare dicotomică, rar monopodială. Gametofitul este reprezentat prin protal, independent şi adesea nevascularizat. Sporofitul prezintă un mare grad de diferenţiere celulară. Pe sporofit se formează sporangii cu spori, iar pe gametofit se formează gametangiile: anteridiile cu anterozoizii pluriciliaţi şi arhegoanele cu câte o oosferă. Corpul vegetativ reprezintă sporofitul diploid, alcătuit din organe vegetative tipice (rădăcină, tulpină şi frunze), în care se găsesc fascicule vasculare cu vase lemnoase de tipul traheidelor scalariforme. Fasciculele vasculare sunt organizate într-un cilindru central sau stel primitiv. Apar unele caractere morfo-anatomice noi: epiderma cu cuticulă şi stomate, ca urmare a adaptării la viaţa terestră. Frunzele pteridofitelor sunt de două categorii: microfile (mai mici, considerate primitive) şi macrofile (mari, considerate evoluate). Pe sporofit se formează sporangii cu spori, care pot fi izospori la ferigile primitive şi heterospori la cele evoluate.

La una din extremităţile embrionului se disting mugurele tulpiniţei şi primordiile foliare (frunza cotiledonară), iar la cealaltă radicula (Figura 5.5.). Prin creştere, embrionul generează rădăcina, tulpina şi frunzele plantei.

Regnul Plantae


Figura 5.5 – Embrion de la Pteridium aquilinum: prot. protal; tp. talpa; rad. radicula cu piloriza (pil); tulp. tulpiniţa; fr. frunza cotiledonară (din N. Ştefan, 2001) Rădăcina principală lipseşte. Primele rădăcini apar lateral, după care mor imediat, fiind înlocuite cu rădăcini adventive, care prezintă ramificare dicotomică sau pseudodicotomică. Rădăcina la polipodiofitele primitive lipseşte (Rhyniales, Psilotales), absorbţia având loc prin rizoizi care se dezvoltă pe rizomoizi. Ramificarea este dicotomică sau pseudodicotomică. Tulpina are creştere apicală şi poate fi erectă (ferigi arborescente, Lycopodiaceae), târâtoare, epigee sau hipogee (Lycopodium, Pilularia), unele sunt liane prin ramuri (Selaginella) sau prin frunze (Lygodium), mai rar flotante (Salvinia). La ferigile ierboase tulpina este subterană, un rizom, iar la cele lemnoase, un stip înalt de câţiva metri. Ramificarea este dicotomică, rar monopodială, iar la ferigile superioare este simpodial-dicotomică. Frunzele, numite fronde, sunt de două tipuri fundamentale: microfile şi macrofile (megafile). Frunzele au limbul simplu, întreg sau divizat (palmat sau penat), sau compus şi au rol în procesul de fotosintetiză, de aceea se numesc trofofile. Unele poartă sporangi, pierd funcţia asimilatoare şi se numesc sporofile, iar altele sunt asimilatoare şi purtătoare de sporangi şi se numesc trofosporofile. Sporangii au peretele pluricelular. La polipodiofitele arhaice sporangii se află în vârful tulpinilor (Rhyniales), alteori se grupează formând sinangii (Psilotales).

Regnul Plantae


La ferigile evoluate sporofilele se grupează în vârful tulpinilor, formând spice sporifere sau strobili (Lycopodiatae, Equisetatae) sau se aglomerează pe partea inferioară a frunzelor, formând sori, uneori protejaţi de o membrană numită induzie. După provenienţă şi poziţie, sporangii sunt de două tipuri: eusporangi, la ferigile primitive, care se numesc şi eusporangiate, şi leptosporangi, la ferigile evoluate, numite leptosporangiate. Gametofitul este reprezentat prin spori, protal, gametangi şi gameţi şi se identifică cu protalul. Acesta rezultă din germinarea sporilor, rezultaţi prin diviziunea reducţională a celulelor sporogene din arhesporiul sporangelui. Sporii pot fi identici şi se numesc izospori, sau diferenţiaţi pentru fiecare sex, homospori şi heterospori, microspori şi macrospori. Prin germinare, sporii dau naştere unui masiv de celule numit protal. Protalul are dimensiuni de la câţiva milimetri la câţiva centimetri (de obicei 1-2 cm, mai rar 5 cm). De regulă, este taloidic, fixându-se de substrat cu ajutorul rizoizilor şi numai excepţional are forma unui corm vascularizat (cormoid-Psilotales), dezvoltându-se independent de sporofit. Pe protal se formează anteridiile şi arhegoanele. Anteridia are formă sferică, la ferigile primitive fiind încorporată în protal cu un număr foarte mari de anterozoizi. La ferigile evoluate, anteridia este situată pe o proeminenţă, iar numărul anterozoizilor este redus. Arhegonul are forma unei butelii, având partea bazală mai umflată încorporată în protal, conţine o oosferă mare, imobilă, şi un gât (trichogin). Fecundarea se realizează prin intermediul apei, fiind zoidiogamă. Ferigile se înmulţesc sexuat prin spori şi vegetativ prin rizomi, stoloni, tuberculi, tuberuli, frunze sau protal. Uneori butăşesc sau marcotează prin formarea de rădăcini adventive la nodurile ramurilor sau chiar în vârful frunzelor.

Teste autoevaluare TA 5.16. Identificaţi erorile referitoare la caracterele generale ale ferigilor: a)

majoritatea sunt plante perene; b) gametofitul este reprezentat prin protonemă; c) corpul vegetativ este format din rădăcină, tulpină, frunze şi flori; d) frunzele sunt microfile şi macrofile.

TA 5.17. Cum explicaţi faptul că majoritatea ferigilor sunt plante perene?

Regnul Plantae


Ciclul de dezvoltare al ferigilor. În ciclul de dezvoltare al pteridofitelor se succed obligatoriu două generaţii heteromorfe, care îşi duc viaţa independent, sporofitul şi gametofitul (Figura 5.6.). Generaţia sporofitică este dominantă, fiind reprezentată prin planta propriu-zisă şi începe cu zigotul diploid. Acesta, prin diviziuni mitotice repetate dă naştere embrionului, din care rezultă planta pe care se dezvoltă sporangii. Generaţia gametofitică debutează cu formarea sporilor, prin diviziunea reducţională a celulelor sporogene din sporange. Din spor rezultă protalul pe care se dezvoltă anteridiile şi arhegoanele. În urma fecundării rezultă zigotul, diploid. În ciclul de viaţă predomină sporofitul, deci ferigile sunt plante diplobionte. Figura 5.6. – Ciclul de dezvoltare al ferigilor

spor protal anteridie anterozoizi

arhegon oosferă

sprorangi plantă plantulă embrion zigot

R

F

GAMETOFAZA (n)

SPOROFAZA (2n)

Clasificarea ferigilor. Încrengătura Pteridophyta grupează aproximativ 12.000 de specii care sunt răspândite pe tot globul, mai ales în păduri şi pe terenuri mlăştinoase. Aceste specii sunt repartizate în patru clase: Psilophytatae, Lycopodiatae, Equisetatae şi Polypodiatae (Filicatae). Clasa Psilophytatae reuneşte pteridofitele considerate cele mai vechi şi mai puţin evoluate, marea majoritate fiind fosile (Rhynia, Asteroxilon). În prezent se găsesc în regiunile tropicale două genuri: Psilotum şi Tmesipteris. Aceste grup reprezintă strămoşii tuturor pteridofitelor, prezentând caractere considerate primitive: i) absenţa rădăcinilor; ii) ramificaţia dicotomică sau pseudodicotomică; iii) poziţia terminală a sporangelui cu pereţi groşi (care împiedică eliberarea sporilor); iv) prezenţa unui stel primitiv; v) asemănarea dintre gametofit şi sporofit.

Regnul Plantae


Ordinul Psilotales este reprezentat prin 2 genuri actuale cu 10 specii de arbuşti fără rădăcini, răspândite pe soluri humice şi pe ritidomul arborilor ca epifite, în pădurile tropicale şi subtropicale umede. Psilotum triquetrum (Figura 5.7.) are forma unei tufe de 50 cm până la un metru, cu un rizomoid ramificat, care prezintă rizoizi şi cu tulpini aeriene rigide, verzi, ramificate dicotomic, afile în tinereţe, iar la maturitate cu mici solzi bifizi, nevascularizaţi, cei superiori purtând la subsuara lor pediceli scurţi cu câte un sinangiu de 3 sporangi uniţi (proveniţi din trei ramuri rezultate din două dicotomii succesive. Figura 5.7. – Psilotum triquetrum: 1. protal; 2. anteridie (ant); 3. arhegon (arh); 4. anterozoizi; 5, 5a. sporofitul; 6, 6a. sinangiu (din N. Ştefan, 2001)

Clasa Lycopodiatae reuneşte cormofite adevărate, cu rădăcină, tulpină şi frunze. În această clasă se găsesc atât pteridofite fosile, cât şi actuale, cu frunze mici, uninerve (microfile), dispuse spiralat în jurul tulpinii şi diferenţiate în sporofile şi trofofile. Sporofilele se grupează la vârful ramificaţiilor dicotomice în spice sporifere (strobile). Sporangii sunt dispuşi axilar şi poartă izospori (la cele primitive) sau heterospori (la cele evoluate). Gametofitul este reprezentat prin protal, care de obicei este saprofitic, cu micorize. Din această clasă fac parte următoarele ordine: Protolepidodendrales, Lycopodiales, Selaginellales, Lepidodendrales şi Isoëtales. Ordinul Protolepidodendrales include mai ales specii lemnoase fosile (rar ierboase), derivate din psilofite străvechi (de tipul Rhynia şi Asteroxylon), cu care se aseamănă prin habitus, frunze, protostel, deosebindu-se prin faptul că sporangii se găseau pe partea inferioară a sporofilelor.

Regnul Plantae


Dintre genurile reprezentative, care au trăit în Devonian, pot fi citate Protolepidodendron şi Drepanophycus, considerate verigi de legătură între Psilophytatae şi Lycopodiatae. Ordinul Lycopodiales include numeroase specii actuale, reunite în familia Lycopodiaceae. Aceste specii sunt ierboase, cu tulpina aeriană ramificată dicotomic, pe care sunt dispuse frunze mici, asimilatoare (trofofile), iar la vârful ramificaţiilor sunt grupate sporofilele în spice sporifere. Sporofilele au pe faţa superioară un sporange reniform cu numeroşi izospori din care rezultă un protal subteran monoic. Pe partea superioară a protalului se găsesc anteridiile cu anterozoizi şi arhegoanele cu oosfere. Genul Lycopodium (brădişor, pedicuţă) prezintă tulpini repente, cu ramuri laterale scurte, pe care sporofilele sunt grupate terminal, iar trofofilele sunt dispuse altern în lungul tulpinii. În România au fost identificate 8 specii, dintre care mai frecvente sunt: Lycopodium clavatum (Figura 5.8.), care prezintă sporofilele grupate în spice sporifere pedicelate şi L. annotinum (Figura 4), cu spice sporifere sesile.

Figura 5.8. – Lycopodium clavatum: 1. plantă cu spice de sporofile; 2. sporofilă cu un sporange; 3. spori; 4. Lycopodium annotinum cu spice de sporofile (din N. Ştefan, 2001)

Teste autoevaluare TA 5.18. Realizaţi o asociere grupată între noţiunile care au

corespondentul logic în fiecare paranteză, din următoarea frază: Psilofitele sunt (1. talofite, 2. strămoşii pteridofitelor, 3. cormofite) care nu prezintă (a. rădăcină, b. funzuliţe, c. flori), iar ramificaţia este (d. dicotomică, e. pseudodicotomică, f. simpodială): A) 1, a, d; B) 2, a, d; C) 2, a, c; D) 3, b, e; E) 1, a, f

TA 5.19. Speciile genului Lycopodium prezintă tulpini repente, deoarece sporofilele sunt grupate terminal, iar trofofilele sunt dispuse altern în lungul tulpinii.

Regnul Plantae


Clasa Equisetatae sau Articulatae include specii fosile (ordinele Hyeniales, Sphaenophylales, Calamitales) şi actuale (ordinul Equisetales), care au un habitus aparte faţă de celelalte pteridofite (Cadrul 5.3.).

Cadrul 5.3. Caractere generale ale speciilor din clasa Equisetatae

Equisetatele sunt actuale şi fosile: cele actuale sunt plantele ierboase mici, în comparaţie cu cele dispărute, care erau lemnoase, sub formă de arbori, arbuşti şi liane, arborii atingând până la 1 m în diametru.

Tulpinile şi ramurile sunt ramificate monopodial, (caracter care apare

pentru prima dată), sunt articulate, formate din internoduri lungi, canaliculate, separate de noduri scurte, de aici şi numele de Articulatae.

Frunzele în general sunt microfile, de obicei îngustate spre bază, în formă

de ic (pană) dispuse în verticil la noduri sau se unesc într-un manşon în jurul tulpinilor şi ramurilor, formând vagina, neasimilatoare, caz în care funcţia de asimilaţie este preluată de tulpină.

La articulatele primitive sporangii sunt dispuşi în vârful sporofilelor

ramificate dicotomic, iar la cele actuale sporofilele sunt grupate în vârful tulpinii sau ramurilor în spice sporifere sau strobili.

În funcţie de nivelul evoluţiei, ecvisetatele se clasifică în 4 ordine: Hyeniales, Sphenophyllales, Calamitales şi Equisetales dintre care primele trei sunt cunoscute numai ca fosile. Ordinul Equisetales cuprinde ferigi fosile şi actuale de talie mică (rar ajung la câţiva metri) reunite în familia Equisetaceae care include un singur gen actual – Equisetum (coada calului), cu 9 specii în flora României, răspândite în locuri mlăştinoase, pe nisipuri, din regiunea de câmpie până în cea montană. În sol prezintă un rizom orizontal, ramificat, alcătuit din noduri şi internoduri. Tulpinile aeriene pot fi: fertile, de culoare brună, apar primăvara devreme şi cu un strobil în vârf; sterile, de culoare verde (apar pe acelaşi rizom), cu ramuri verticilate şi frunze mici, scvamiforme, unite într-o teacă la noduri; la unele specii tulpinile sunt verzi, terminate însă cu un strobil de culoare brună. Speciile cele mai răspândite sunt: E. arvense şi E. telmateia au tulpini sterile şi fertile, iar E. palustre şi E. hyemale au un singur tip de tulpini, care sunt verzi, asimilatoare, cu un strobil terminal de culoare brună (Figura 5.9.).

Regnul Plantae


Figura 5.9. – Equisetum arvense: a. tulpină fertilă; b. ulpină sterilă; 1. Equisetum palustre; 2. Equisetum hyemale; 3. Equisetum telmateia: a. tulpină fertilă cu spic de sporofile; b. tulpină sterilă; c. sporofil cu sporangi (din N. Ştefan şi colaboratorii, 2001)

Teste autoevaluare TA 5.20. Caractere generale ale ecvisetatelor sunt: a) tulpinile şi ramurile

sunt articulate, formate din internoduri lungi, separate de noduri scurte; b) frunzele în general sunt macrofile; c) la unele specii sporofilele pot fi grupate în vârful tulpinii sau ramurilor în spice sporifere sau strobili

TA 5.21. Tulpinile aeriene ale ecvisetatelor sunt fertile, deoarece au culoarea brună şi apar primăvara devreme.

Clasa Polypodiatae (Filicatae, Pteropsida, Filicopsida) include ferigi propriu-zise, cu corm alcătuit din rădăcină, tulpină şi frunze. Rădăcinile sunt adventive şi pornesc de pe rizom. Frunzele sunt macrofile, de obicei divizate diferit. Sub aspect funcţional, frunzele pot fi: verzi, asimilatoare, numite trofofile; brune sau gălbui, purtătoare de spori, numite sporofile; verzi şi cu sporangi bruni pe faţa inferioară, cu rol de asimilaţie şi de înmulţire, numite trofo-sporofile (Figura 5.10.).

Figura 5.10. – Pinule fertile de Filicatae: Dicksonia, faţa superioară (A) şi faţa inferioară (B); Gleichenia (C); Cyathea (D); Pteris (E); Dryopteris (F); Asplenium (G); (din N. Ştefan, 2001)

Regnul Plantae


De obicei, sporangii sunt grupaţi mai mulţi la un loc, formând sori, ce pot fi acoperiţi de o membrană numită induzie. Până în prezent se cunosc aproximativ 10.000–12.000 specii de ferigi grupate în următoarele subclase: Protopterididae, Archaeopterididae, Coenopterididae, (toate acestea aparţinând într-o clasificare mai veche clasei Primofilicidae), Ophyoglossidae, Marattiidae (clasa Eusporangiidae), Osmundidae, Polypodiidae şi Hydropterididae (clasa Leptosporangiidae). Subclasa Protopterididae include cele mai primitive ferigi fosile cunoscute din Devonian, iar din subclasa Archaeopterididae fac parte plante fosile lemnoase (arbori şi arbuşti) cu trunchiuri groase şi drepte, cu vârful ramificat. Tulpina creştea în grosime, iar frunzele aveau forme variate: filofore, foliolate sau macrofile penat sectate. Subclasa Ophioglossidae grupează ferigi actuale şi fosile care au apărut în Carbonifer. Ordinul Ophioglossales cuprinde ferigi actuale ierboase, cu un rizom pe care se formează în fiecare an o frunză cu două segmente: unul steril, verde şi altul brun, fertil, pe care se formează sporangi sesili. Protalul este subteran, saprofitic. Ophioglossum vulgatum (limba şarpelui) prezintă lobul steril al frunzei nedivizat, iar sporangii, concrescuţi, sunt grupaţi pe două rânduri, în formă de spic liniar (Figura 5.11.). Botrychium lunaria (limba cucului) prezintă cei doi lobi ai frunzei divizaţi şi sporangi liberi. Este sporadică prin pajiştile montane(Figura 5.11.). Figura 5.11. – A. Botrychium lunaria; B. Ophioglossum vulgatum; a. segment steril; b. segment fertil (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Subclasa Polypodiidae include specii de ferigi ierboase, cu excepţia unor specii tropicale, care sunt arborescente. Frunzele sunt mari, de obicei sectate.

Regnul Plantae


Ordinul Filicales reuneşte ferigile terestre din regiunile temperate, dar şi unele genuri şi specii arborescente tropicale. Reprezentanţii săi preferă locuri relativ umede, umbroase, de la şes până la altitudini mari. Au sporangii mai lung pedicelaţi, dispuşi pe dosul frunzelor în grupe (sori), acoperiţi sau nu de induzie. Sporangele prezintă un inel mecanic vertical incomplet. Dryopteris filix-mas (feriga mare) este frecventă în pădurile de foioase de la deal şi munte. Prezintă trofosporofile mari (până la 1 m lungime), bipenat-sectate, pe faţa inferioară a segmentelor existând sori reniformi induziaţi. Rizomul este utilizat în scop medicinal (Figura 5.12.). Polypodium vulgare (feriguţă, iarbă dulce de munte), prezintă rizom de pe care pornesc frunzele aeriene simplu sinuat-sectate. Creşte pe stâncării montane, înierbate. Rizomul se utilizează în fitoterapie ca uşor laxativ, colagog (la eliminarea bilei) şi pentru tratamentul bronşitei (Figura 8). Figura 5.12. – A. Dryopteris filix-mas; B. Polypodium vulgare (din N. Ştefan, 2001)


doua coloană, notate cu cifre: a) iarbă dulce de munte 1) Ophioglossum vulgatum b) limba şarpelui 2) Botrychium lunaria c) feriga mare 3) Dryopteris filix-mas d) limba cucului 4) Polypodium vulgare TA 5.23. Ce importanţă prezintă rizomul de la anumite specii de ferigi?

Regnul Plantae


Subclasa Hydropteridiidae include specii de ferigi acvatice şi palustre, cu aparatul vegetativ şi de reproducere diferit de cel al ferigilor terestre. Ordinul Salviniales reuneşte plante acvatice, libere şi plutitoare. Au tulpini subţiri şi ramificate, cu frunze verticilate pe două rânduri. Genul Salvinia include 13 specii, majoritatea tropicale. În ţara noastră se găseşte Salvinia natans (peştişoara), întâlnită prin ape stagnante sau lin curgătoare din regiunea de câmpie, mai ales în Delta Dunării. Are o tulpină scurtă, pe care sunt verticile cu trei frunze: două opuse şi natante, iar a treia este submersă şi transformată în rădăcini (Figura 5.13.). Figura 5.13. – Salvinia natans, cu frunze natante, frunze submerse (rădăcini) şi sporocarpi (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Teste autoevaluare TA 5.24. Speciile de ferigi din ordinul Salviniales prezintă următoarele

caracteristici: a) sunt plante acvatice; b) prezintă rizom; c) au tulpini plutitoare; d) frunzele sunt verticilate; e) sunt specii palustre

TA 5.25. Salvinia natans se găseşte în Delta Dunării, deoarece prezintă frunze natante şi submerse.

Importanţa ferigilor. Majoritatea ferigilor actuale trăiesc prin păduri, contribuind prin descompunerea organelor moarte la îmbogăţirea solului în substanţe nutritive. Ferigile paleozoice care formau păduri în regiunile mlăştinoase (Lepidodendron, Calamites, Sigillaria) s-au carbonizat în mâl şi au format depozitele de cărbuni, care se exploatează astăzi. Unele specii prezintă proprietăţi medicinale: extractul rizomului de Dryopteris filix-mas este folosit ca vermifug, iar ceaiurile de

Regnul Plantae


Equisetum arvense se utilizează sub formă de ceaiuri diuretice, antibronşice şi antireumatice. Sporii de Lycopodium sunt sicativi şi erau folosiţi pentru combaterea transpiraţiei sugarilor, iar ca pulbere fină, fără fum, utilizaţi la fabricarea artificiilor. De asemenea, cenuşa de Equisetum, fiind bogată în cristale de siliciu este utilizată la lustruirea obiectelor fine din metale rare. Unele ferigi (Adianthum capillus-veneris, Platycerium alcycorne, Lygodium) sunt utilizate ca plante ornamentale de apartament, iar frunzele de Dryopteris filix-mas sunt folosite în scop decorativ în buchetele de flori. Unele ferigi exercită diferite acţiuni negative. Astfel, aproape toate ferigile sunt toxice şi pot provoca intoxicaţii grave animalelor. Fânul care conţine plante de Pteridium aquilinum (ţolul lupului) este toxic mai ales pentru animalele gestante. De asemenea, diverse specii de Equisetum produc hematuree, deoarece cristalele de siliciu din structura tulpinilor afectează mucoasele şi canalele urinare. Ecologia şi răspândirea ferigilor. Ferigile sunt plante higrofile şi sciafile, majoritatea vegetând prin păduri umede şi numai puţine sunt heliofile (Pteridium aquilinum). În zonele temperate, toate sunt tericole, acidofile, foarte puţine sunt saxicole (Asplenium trichomanes). Majoritatea sunt euritrofe, trăind pe diverse substraturi, dar preferă solurile bogate în humus. Unele sunt palustre (Equisetum palustre) sau acvatice natante (Salvinia natans, Azolla filiculoides). În pădurile tropicale, majoritatea ferigilor sunt epifite (Hymenophyllum, Platycerium alcycorne) sau liane (Lygodium), iar unele sunt arborescente (Cyathaea dealbata). Din punct de vedere al răspândirii geografice, majoritatea sunt cosmopolite (Equisetum, Lycopodium, Ophyoglossum, Dryopteris, Salvinia). Unele sunt circumpolare, iar altele pantropicale (Psilotum, Pteris, Lygodium, Platicerium ). La noi în ţară se găsesc aproximativ 70 de specii de ferigi (2% din flora vasculară).

Teste autoevaluare TA 5.26. Menţionaţi aspecte relevante despre importanţa ferigilor. TA 5.27. Speciile de ferigi pot fi: a) acvatice; b) terestre; c) epifite; d)

arborescente; e) parazite

Regnul Plantae


Originea şi evoluţia ferigilor. Ferigile au populat terenurile mlăştinoase începând din Silurian şi până la începutul Mezozoicului când au format păduri caracteristice, care şi-au atins apogeul dezvoltării în Paleozoic. De aceea Paleozoicul mediu este considerat era ferigilor. La începutul Devonianului apar ferigile Psylophytatae, de tipul Rhynia, Hornea, Asteroxylon. Tot atunci au apărut şi primii arbuşti dintre Lycopodiatae de tipul Protolepidodendron, Drepanophycus, Duisbergia. Au apărut de asemenea şi ferigile Equisetatae (Hyenia), iar dintre Polypodiatae arbustul Cladoxylon şi feriga arborescentă Archeopteris. Apogeul ferigilor este apreciat în Carbonifer, când apar ferigile arborescente Lepidodendron şi Sigillaria (Lycopodiatae), Sphenophyllum şi Calamites (Equisetatae). Dintre Psilophytatae, ferigile din ordinul Psilotales provin cu certitudine din Rhyniales de tip Psilophyton, cu care Psilotum este asemănător. Psilofitele devin plante atât tericole cât şi epifite, adaptate definitiv la viaţa terestră. Lycopodiatele primitive (Protolepidodendrales) derivă din rinialele de tip Asteroxylon, din care au provenit atât licopodiatele arborescente de tip Lepidodendron, cât şi licopodiatele şi selaginelalele actuale ierboase. Equisetatele provin din rinialele de tip Psilophyton, cu un început de articulaţie a tulpinilor, cu frunzele dicotomice, cu sporangii dispersaţi, din care a derivat Hyenia, la care sporangii se agregă în strobili terminali. Ecvisetalele au derivat paralel cu licopodiatele şi filicatele, dar nu au dat naştere altor plante, având o evoluţie închisă. Filicatele arhaice devoniene au descins din rinialele străvechi de tip Pseudosporochnus, cu care se aseamănă mult. Acestea au evoluat în două direcţii: una care a dat naştere ferigilor eusporangiate (Ophioglossales), iar alta la ferigile leptosporangiate (Filicales).

Teste autoevaluare TA 5.28. Ferigile au populat terenurile mlăştinoase începând cu

Paleozoicul, deoarece condiţiile de mediu erau favorabile dezvoltării lor. TA 5.29. Lycopodiatele primitive au evoluat din: a) Psilotales; b) Rhyniales ;

c) Filicales; d) Ophioglossales TA 5.30. Ecvisetalele au derivat paralel cu leptosporangiatele, dar nu au dat

naştere altor plante, având o evoluţie închisă.

Regnul Plantae

5.2.3. Încrengătura Pinophyta Definiţia gimnospermelor. Încrengătura Pinophyta (de la genul

Pinus = pinul) cunoscută şi sub numele de Gymnospermatophya, respectiv Gimnosperme (gr. gymnos = descoperit, nud; sperma = sămânţă; phyton = plantă) include doar plante lemnoase (arbori, arbuşti, subarbuşti şi liane). Sporofitul este reprezentat printr-un corm complet (planta propriu-zisă), iar gametofitul este redus şi inclus în sporofit, din această cauză se numesc endoprotaliene. Se apreciază că îşi au originea în pteridofite străvechi, iar unele grupe realizează trecerea la angiosperme (Cadrul 5.4.).

Unele sisteme de clasificare grupează gimnospermele şi

angiospermele într-o singură încrengătură: Spermatophyta, în care sunt reunite cele mai evoluate plante, atât în ceea ce priveşte organele vegetative, cât şi cele de reproducere. Această grup reuneşte plante cu flori şi de aceea este cunoscut şi sub numele de Anthophyta (gr. anthos = floare), Phanerogamae (gr. phaneros = vizibil; gamos = căsătorie, aici reproducere). Deoarece gameţii bărbăteşti sunt neciliaţi, fiind dirijaţi spre oosferă printr-un tub polenic, se mai numesc şi Embriofite sifonogame (gr. siphon = tub).


Cadrul 5.4. Caractere generale ale gimnospermelor

Pinofitele sunt plante lemnoase alcătuite dintr-un corm complet, cu rădăcină, tulpină şi frunze. Aceste plante au lemnul format din traheide areolate, iar liberul este lipsit de celule anexe şi prin activitatea meristemelor (cambiu şi felogen) se formează ţesuturi secundare, care determină creşterea în grosime a tulpinii şi rădăcinii.

Sunt organisme diplobionte, eusporangiate şi heterosporee. Sporangii

sunt încorporaţi în mezofil şi se formează pe sporofile specializate: microsporangii pe stamine, iar macrosporangii pe carpele. Deoarece macrosporangele este învelit în integument, apare un organ nou, numit ovul.

Sunt antofite, deoarece staminele sau carpelele se formează pe

lăstari fertili, care constituie flori, unisexuate, ahlamide şi anemogame, monoice sau dioice. Numai unele pinofite fosile (Bennettitales) au flori bisexuate.

Ovulul, după fecundare la pinofitele evoluate se transformă în

sămânţă, din care cauză ele se numesc şi spermatofite. Sămânţa nu este închisă în carpele (care nu formează ovar), ea rămâne descoperită (nudă), de aceea se numesc şi gimnosperme.

Primele diviziuni ale zigotului sunt nucleare şi nu celulare ca la

angiosperme, formându-se un proembrion nediferenţiat, fără pereţi celulari, cu aproximativ 1000 de nuclee.

Regnul Plantae

Alcătuirea gimnospermelor. Rădăcina este lemnoasă, cu ramificaţie monopodială. La speciile care se găsesc în zona montană rădăcina este trasată, ramificându-se la suprafaţa solului, care adesea este scheletic. Cele mai multe specii prezintă micorize ectotrofe. La Taxodium distichum (chiparosul de baltă), rădăcina are pneumatofori, pentru a evita asfixia în habitatele de mlaştină în care găseşte.

Tulpina este lemnoasă, cu ramificare monopodială, rar simpodială sau dicotomică. În structura secundară a rădăcinii şi a tulpinii, xilemul este alcătuit numai traheide areolate, iar floemul este lipsit de celule anexe. Pe tulpini sunt două tipuri de ramuri: macroblaste şi microblaste (bradiblaste).

Frunzele (Figura 5.15.) sunt, de obicei, aciculare sau scvamiforme

(solzoase). Uneori, pot fi în formă de evantai (Ginkgo biloba), liniare (Welwitschia mirabilis) sau penat divizate (Cycas circinalis).


Figura 5.15. – Tipuri de frunze la gimnosperme: a. Ginkgo biloba; b. Abies alba; c. Pinus sylvestris; d. Juniperus communis; e. Thuja orientalis; f. Picea abies; g. Ephedra distachya; h. Welwitschia mirabilis; i. Gnetum neglectum; fz. Frunze (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Organele de reproducere sunt florile, care au o conformaţie strobilară, de con şi sunt lipsite de periant (ahlamidă) sau cu periantul redus (Gnetatae). Sporofilele poartă numele de stamine şi carpele, dispuse spirociclic pe un lăstar scurt, terminal sau axilar (Figura 5.16.). Alcătuirea florii este adaptată la anemofilie (polenizarea cu ajutorul vântului). Unele gimnosperme au flori unisexuate, iar în acest caz sunt dioice (Cycadatae, Ginkgoatae, Gnetatae, Taxus baccata), sau monoice (Pinatae), precum şi flori bisexuate au numai unele Bennettitatae.

Regnul Plantae

Figura 5.16. – Tipuri de inflorescenţe bărbăteşti: a. Ginkgo biloba; b. Cordaites

laevis (sp. spic); c. Pinus sylvestris; d. Gnetum latifolium (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Staminele (Figura 5.17.) se numesc şi microsporofile sunt alcătuite dintr-un filament, care are pe partea dorsală doi saci polenici, unde se formează grăuncioarele de polen.

Figura 5.17. – Tipuri de stamine la gimnosperme: a. Cycadeoidea dacotensis (st. stamină; g. ovule grupate conic; pe. periant); b. Cycas revoluta; c. Ginkgo biloba; d. Pinus sylvestris; e. Taxus baccata; f. Ephedra distachya (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Carpelele care se numesc şi macrosporofile au la baza lor, de obicei, două ovule.


Teste autoevaluare TA 5.31. Caracteristicile florilor la gimnosperme sunt: a) sunt grupate în

conuri; b) sunt protejate de periant; c) sporofilele pot fi stamine şi carpele; d) elementele florale sunt dispuse ciclic; e) polenizarea este anemofilă

TA 5.32. Frunzele gimnospermelor pot fi: a) aciculare; b) scvamiforme; c) solzoase; d) cu aspect de evantai; e) liniare; f) penat divizate

TA 5.33. Carpelele care se numesc şi microsporofile, deoarece au la baza lor, două ovule.

Regnul Plantae

După polenizare şi fecundare, ovulele se transformă în seminţe, care rămân libere la baza carpelei, neînchise în fruct, motiv pentru care se numesc gimnosperme.

Ciclul ontogenetic al gimnospermelor. Ciclul ontogenetic (Figura 5.18.) se caracterizează prin alternanţa celor două generaţii: sporofitul diploid (planta propriu-zisă) şi gametofitul haploid, care este redus, taloidic, nevascularizat. Gametofitul bărbătesc este reprezentat prin celulele protaliene, celula vegetativă şi celula anteridială din grăunciorul de polen, iar gametofitul femeiesc este reprezentat prin endospermul primar, pe care se formează arhegoanele.


Figura 5.18. – Schema ciclului de viaţă la gimnosperme

Clasificarea gimnospermelor. Diversitatea gimnospermelor număra peste 10.000 specii în diferite epoci geologice, din care astăzi mai supravieţuiesc 800 (1000) specii care grupate în 5 clase: Cycadatae, Bennettitatae, Ginkgoatae, Pinatae şi Gnetatae. Clasa Cycadatae include specii fosile şi actuale, cu tulpini columnare, care terminal prezintă un buchet de frunze mari, penat-divizate, asemănătoare cu cele ale ferigilor din care provin. Din această clasă fac parte ordinele: Pteridospermales (cu frunze diferenţiate în trofofile şi sporofile); Caytoniales (cu ovule tipice şi grăunciori de polen cu saci aeriferi) şi Cycadales

macrospor endosperm primar corpuscule oosfera microspor celulă vegetativă celula generativă spermatii

nucelă ovule carpele flori plantă embrion zigot arhespor antere stamine (unisexuate)

GAMETOFAZA (n)

F

SPOROFAZA (2n) R

Teste autoevaluare TA 5.34. După ce are loc polenizarea şi fecundarea, ovulele se transformă

în seminţe, deoarece acestea sunt închise în fruct. TA 5.35. În ciclul ontogenetic la gimnosperme gametofitul bărbătesc este

reprezentat de: a) celulele protaliene; b) endospermul primar: c) grăunciorul de polen; d) celula anteridială

Regnul Plantae

Din ordinul Cycadales fac parte Cycas revoluta, Cycas circinalis, Zamia floridana, Ceratozamia mexicana, care sunt arbori dioici, cu tulpina columnară terminată cu un buchet de frunze penate, în mijlocul cărora se dezvoltă un con mare, format din sporofile.

Clasa Bennettitatae include doar specii fosile, cu o mare importanţă filogenetică, deoarece se consideră că la unele dintre acestea (Bennettites dacotensis) a apărut, pentru prima dată în regnul Plantae, floarea bisexuată. Au atins maximum de dezvoltare în Mezozoic, unele dintre acestea considerându-se strămoşii angiospermelor primitive, de tipul Magnoliatelor.


Teste autoevaluare TA 5.36. Din ordinul Cycadales fac parte: a) specii monoice; b)

frunzele sunt penate asemănătoare ferigilor; c) prezintă con format din sporofile; d) arbori dioici

Speciile din clasa Ginkgoatae sunt cunoscute din Permianul inferior, atingând cea mai mare dezvoltare în Mezozoic. Astăzi este cunoscută o singură specie Ginkgo biloba, din familia Ginkgoaceae, ordinul Ginkgoales, care este răspândită în Estul Chinei, fiind cultivată în Europa ca arbore ornamental. Ginkgo biloba (arborele pagodelor, Figura 5.19.) este un arbore care poate atinge 30 m înălţime cu coroană bogat ramificată, cu ramuri lungi (macroblaste) şi ramuri scurte (microblaste). Tulpina simpodială, are ţesuturi secundare, cu lemnul alcătuit din traheide areolate, iar în scoarţă şi medulă se găsesc canale secretoare de substanţe mucilaginoase. Frunzele sunt mari, în formă de evantai, bilobate, cu nervaţiune dicotomică, caduce toamna. Florile sunt unisexuate, plantele fiind dioice. Florile mascule sunt alcătuite din numeroase stamine cu câte 2-7 saci polenici. Florile femele au un peduncul simplu sau dicotomic ramificat, de obicei cu câte un ovul ortotrop în vârful fiecărei ramuri. După polenizare se formează sămânţa, cu tegumentul cărnos (are aspect de prună). Părţile tegumentului sunt: sarcotesta (groasă, cărnoasă), sclerotesta (tare), endotesta (subţire). Sămânţa prezintă endosperm şi un embrion cu două cotiledoane.

Regnul Plantae

Figura 5.19. – Ginkgo biloba: 1. ramură cu flori femeieşti; 2. floare femeiască; 3. ramură cu flori bărbăteşti; 4. sămânţa; B. inflorescenţă bărbătească şi o stamină; C. ovul în secţiune: a. nucela; b. endosperm primar; c. integument; d. camera polenică; D. sămânţa: s. sarcotesta; sc. sclerotesta; en. endotesta; em. Embrion (din Anca Sârbu, 1999)


Teste autoevaluare TA 5.37. Caracterele ginkgoatelor sunt: a) sunt plante unisexuate; b)

tulpina monodială; c) frunzele sunt bilobate; d) sămânţa prezintă tegumentul cărnos.

TA 5.38. Ce importanţă ştiinţifică prezintă specia Ginkgo biloba?

Clasa Pinatae reuneşte aproximativ 600 specii fosile şi actuale, cu flori unisexuate, dispuse monoic, rar dioic. Aceste specii pot fi arbori sau arbuşti cu ramificare monopodială, mai rar simpodială (Pinus, Taxodium, Taxus baccata), cu ramuri lungi (macroblaste), scurte (microblaste) şi mici (brachiblaste) (Pinus), lungi şi scurte (Cedrus) sau numai lungi (Abies, Picea). Din această clasă fac parte trei ordine : Cordaitales, Pinales şi Taxales. Ordinul Cordaitales include specii apărute în Carbonifer şi dispărute în Cretacic, care erau arbori înalţi de până la 30–40 m. Dintre speciile de cordaitalele fosile menţionăm: Cordaites laevis, Cordaianthus williamsonii şi Cordaicarpus cordei. Ordinul Pinales (Coniferales) include arbori şi arbuşti cu ramificare monopodială, mai rar simpodială (Pinus). Ramurile sunt macroblaste, microblaste şi brachiblaste. În lemn şi în scoarţă se găsesc canale secretoare. Frunzele sunt persistente, rar caduce, aciculare sau solzoase. Florile sunt unisexuate, monoice, rar dioice, grupate în conuri. Solzul staminal are doi saci polenici, iar solzul carpelar are două ovule anatrope. Seminţele sunt de obicei aripate.

Regnul Plantae


Familia Pinaceae (Abietaceae) reuneşte specii de arbori cu coroana piramidală, cu macroblaste (Abies, Picea) sau atât cu macroblaste, cât şi cu microblaste (Pinus, Larix). Rădăcina este rămuroasă, adesea trasantă, ceea ce favorizează dezrădăcinarea arborilor de către vânt. Toate organele vegetative au canale rezinifere, ce secretă răşină (de aici şi denumirea de specii răşinoase). Frunzele sunt aciculare, dispuse izolat sau în fascicule şi au o structură xeromorfă, cu epiderma cerificată şi hipoderma sclerificată. Frunzele cad anual la Larix, la 2-7 ani la Picea, Abies, însă cad succesiv, în aşa fel încât arborii au frunze permanente. Florile sunt unisexuate dispuse monoic. Florile bărbăteşti au forma unor conuri mici şi prezintă un ax, pe care se inseră spiralat staminele (microsporofilele). Fiecare stamină are câte doi saci polenici (microsporangi), unde se formează grăunciorii de polen, care au câte două membrane: exina şi intina. Pe părţile laterale există între membrane doi saci cu aer (cu rol în polenizarea anemofilă). Grăunciorul de polen este alcătuit din două celule protaliene, o celulă spermatogenă şi o celulă vegetativă mare. Conurile mascule sunt interpretate ca flori, deoarece bracteile protectoare se găsesc doar la baza axului. Florile femeieşti sunt grupate în conuri mai mari, care au un ax pe care se inseră spiralat numeroşi solzi sterili (bractee), în axila cărora se află câte o carpelă (solz fertil), cu care concresc la bază. Pe faţa inferioară a fiecărei carpele se află câte două ovule anatrope. Solzul steril, împreună cu cel fertil, formează o floare femelă, deci conul femel reprezintă o inflorescenţă. Carpelele sunt la început moi, iar la maturitate devin tari, pieloase. Ovulul are formă ovală şi un singur înveliş extern, numit integument. Acesta lasă o deschidere (micropil), sub care se află camera polenică. Ţesutul parenchimatic din interiorul ovulului se numeşte nucelă. Dintr-o celulă diploidă a nucelei, prin meioză se formează patru macrospori. Numai unul dintre ei, prin diviziuni mitotice succesive, va forma endospermul primar (un fel de macroprotal), pe care se dezvoltă două arhegoane cu câte o oosferă. După ce are loc polenizarea, urmează o perioadă relativ lungă (1 an la Pinus, 2-5 ani la Larix), după care are loc fecundarea. Prin germinarea polenului se formează un tub polenic prin care trec doi gameţi bărbăteşti (din diviziunea celulei spermatogene), neciliaţi (spermatii sau nuclee spermatice). Ulterior, doar unul se va uni cu oosfera unui arhegon, formând zigotul.

Regnul Plantae

Fecundaţia este, deci, simplă, sifonogamă, spre deosebire de fecundaţia angiospermelor, care este dublă, din ea rezultând doi zigoţi.

După fecundare ovulele se transformă în seminţe. Tegumentul seminal concreşte cu ţesutul superficial al carpelei şi formează o aripă care favorizează diseminarea anemocoră.

Pinaceele includ 9 genuri cu peste 200 specii, grupate în trei subfamilii: Abietoideae, Pinoideae, Laricoideae.


Subfamilia Abietoideae reuneşte specii la care toate frunzele sunt solitare, dispuse spiralat sau distih pe ramuri lungi.

Teste autoevaluare TA 5.39. Pinaceele prezintă următoarele caracteristici: a) organele

vegetative au canale rezinifere, care secretă răşină; b) rădăcinile sunt rămuroase, adesea trasante, ceea ce favorizează dezrădăcinarea arborilor; c) frunzele sunt aciculare; d) florile sunt unisexuate dispuse monoic; e) polenizarea este entomofilă TA 5.40. După fecundare ovulele se transformă în seminţe, deoarece diseminarea este anemocoră.

Genul Picea este reprezentat prin arbori cu ramuri verticilate, etajate, cu frunze aciculare pungente, tetramuchiate, dispuse spiralat pe microblaste. Conurile bărbăteşti sunt mici şi cad de timpuriu, iar conurile femeieşti sunt mari, pendente cu solzi carpelari foliacei cu vârful retuz şi strâns imbricaţi, la maturitate căzând întregi. În acest gen sunt incluse peste 50 specii dintre care Picea abies (molidul european, Figura 6) formează păduri pure (molidişuri) sau în amestec cu bradul şi fagul. Picea obovata (molidul siberian) formează molidişuri în nord-estul Europei şi Siberia Occidentală, iar Picea pungens este răspândit America de Nord. Genul Abies este reprezentat prin arbori piramidali cu frunze acicular-lăţite, emarginate, dispuse pectinat şi cu două dungi ceroase albe pe faţa inferioară. Conurile femeieşti sunt erecte, iar la maturitate solzii carpelari rotunjiţi cad, rămânând axul golaş. Acest gen este reprezentat prin aproximativ 50 specii dintre care Abies alba (bradul alb, Figura 5.20) formează păduri în amestec cu fagul şi molidul în munţii Europei.

Regnul Plantae

Abies sibirica (bradul siberian) este răspândit în Siberia, A. balsamea se găseşte în America de Nord, iar A. cephalonica în Grecia.


Figura 5.20. – A. Picea abies: 1. ramură cu conuri bărbăteşti; 2. con femeiesc; 3. solz fertil cu 2 seminţe; B. Abies alba: 1. ramură cu conuri femele; 2. solzi carpelari; se. solz extern; şi. solz intern; 3. solzul fertil cu 2 seminţe (s) cu aripioare (a); 4. seminţe (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Subfamilia Pinoideae include specii cu frunze dispuse câte două sau 5-7 pe ramuri scurte. Genul Pinus se caracterizează prin frunze aciculare, lungi, grupate câte 2–5 (7) în vârful unui microblast. Conurile bărbăteşti sunt grupate la extremitatea unor rămurele, formând un con mai mare, iar conurile femeieşti sunt izolate, pendente, formate din solzi carpelari sclerificaţi. Pinus sylvestris (pinul, Figura 5.21.) este un arbore cu ritidomul roşiatic care se exfoliază în plăci, cu frunze aciculare uninerve, grupate câte 2 pe microblaste şi înconjurate cu o teacă membranoasă. Pinul poate constitui păduri pure (pinete), dar creşte şi prin turbării (forma turfosa). Figura 5.21. – Pinus sylvestris: con femeiesc (detaliu) şi două frunze prinse într-un microblast (din N. Ştefan, 2001)

Regnul Plantae

Alte specii sunt: Pinus montana (jneapăn), Pinus nigra (pinul negru), Pinus cembra (zâmbrul), etc.

Subfamilia Laricoideae include specii cu frunze dispuse în fascicule pe ramuri scurte.

Genul Larix reuneşte arbori cu frunze aciculare, caduce, dispuse în

fascicule (câte 30-40) pe microblaste. Conurile femeieşti sunt mici.

Acest gen are aproximativ 25 de specii dintre care Larix decidua (zadă, lariţă, crinul de munte, Figura 5.22.) este răspândită în Europa, fiind o specie ocrotită. Alte specii: Larix sibirica şi Larix dahurica răspândite în Asia, iar Larix americana se găseşte în America de Nord.

Figura 5.22. – Larix decidua: A. ramură vara; B. ramură primăvara, cu conuri bărbăteşti, femeieşti şi din anul anterior; C. microsporofilă; D. carpela cu ovule (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)



doua coloană, notate cu cifre: a) molidul 1) Larix decidua b) zâmbrul 2) Pinus montana c) zada 3) Picea abies d) jneapănul 4) Pinus cembra e) bradul alb 5) Abies alba

Ordinul Taxales grupează arbori şi arbuşti dioici, uneori monoici, aparţinând familiei Taxaceae. Aceste plante prezintă ramificaţie simpodială, sunt lipsite de canale rezinifere, au frunze aciculare, uneori lanceolate, alterne.

Regnul Plantae

Florile bărbăteşti sunt alcătuite din 6 sau mai multe stamine, sub formă de scut pedicelat (peltate) care poartă 2 – 8 saci polenici, iar florile femeieşti sunt solitare, fiind formate dintr-un singur ovul, unde după fecundare, la bază ia naştere o formaţiune cărnoasă roşie numită aril, care acoperă parţial sau total sămânţa.

Taxus baccata (tisa, Figura 5.23.) este o specie ocrotită, toxică,

care se prezintă fie ca un arbore sau ca un arbust, dioic, cu frunze aciculare, uninerve. Conurile bărbăteşti sunt formate din stamine peltate, iar seminţele sunt înconjurate de un aril cupuliform, cărnos, care nu este toxic.

Figura 5.23. – Taxus baccata: A. ramură femeiască; B. floare femeiască cu aril cupuliform; C. floare bărbătească; D. stamină (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)


Teste autoevaluare TA 5.42. Care sunt caracterele pentru identificarea speciei Taxus

baccata? Precizaţi aspecte legate de importanţa acestei specii.

Clasa Gnetatae (de la numele genului Gnetum) sau Chlamidospermopsida (gr. chlamys, chlamydos = înveliş; sperma = sămânţă) reuneşte specii lemnoase dioice arbustoide, rar liane, nerăşinoase, fără reprezentanţi fosili. Frunzele sunt variate ca formă şi dimensiuni, scvamiforme, late, în formă de panglică, cu dispoziţie opusă. Florile unisexuate au perigon redus. Polenizarea este entomofilă. La unele specii s-a evidenţiat dubla fecundaţie şi există endosperm secundar, ca la angiosperme.

Regnul Plantae

Gnetatele se clasifică în trei ordine: Ephedrales, Gnetales şi Welwitschiales.

Ordinul Ephedrales grupează subarbuşti sau liane cu tulpini articulate, virgate şi frunze solziforme, reduse, neasimilatoare. Efedralele sunt reprezentate prin aproximativ 30 specii, aparţinând genului Ephedra din Familia Ephedraceae.

Ephedra distachia (cârcelul, Figura 5.24.) este un arbust dioic, bogat ramificat, cu tulpini virgate, uneori vârfurile ramurilor terminale cu un cârcel.

Frunzele sunt mici, solziforme, neasimilatoare, concrescute la bază,

dispuse opus la noduri. Floarea bărbătească este alcătuită din stamine cu filamente groase

(anterofori) ramificate, purtând în vârf 2-8 saci polenici şi la bază câte 2 bractee concrescute. Staminele se dispun pe ax câte 2-8 perechi, formând o inflorescenţă.

Floarea femeiască este alcătuită dintr-un ovul înconjurat de 2-4

perechi de bractee, simulând un ovar primitiv. Florile se grupează în inflorescenţe verticilate.

După fecundare, ovulul se transformă în sămânţă, care se

înconjoară de bractee ce devin cărnoase, colorate în roşu, asemănător unui fruct.

Figura 5.24. – Ephedra distachya: 1. tulpină bărbătească; 2, 2a. tulpină femeiască; 3. inflorescenţă bărbătească; 4. floare bărbă; 5. secţiune prin ovul: t. integument intern (tubilus); i. integument extern; b. bractee; c. camera polenică; n. nucelă; 6, 6a. ramură cu ovul (din Anca Sârbu, 1999)

Ordinul Gnetales include plante arbustive sau liane dioice, cu tulpina formată din ramuri lungi şi scurte, pe care se găsesc frunze mari, late, coriacee, scurt peţiolate şi cu nervaţiune penată, dispuse opus pe ramurile scurte, iar pe ramurile lungi se află frunze mici, solziforme.


Regnul Plantae

Inflorescenţele mascule sunt spiciforme, formate dintr-un ax pe care se găsesc bractee sudate în etaje succesive, la baza cărora se află florile mascule, alcătuite din stamine cu 2 antere.

Inflorescenţa femeiască este formată dintr-un ax, la noduri cu

bractee, la baza cărora se găsesc ovulele, care după fecundare se transformă într-o sămânţă învelită de periantul devenit cărnos.

Gnetatele sunt reprezentate prin aproximativ 40 specii, aparţinând

genurilor Gnetum din familia Gnetaceae, dintre care Gnetum neglectum, Gnetum gnemon şi Gnetum latifolium (Figura 5.25.) se cultivă în zonele tropicale.

Ordinul Welwitschiales include o singură familie, Welwitschiaceae din care face parte Welwitschia mirabilis (Figura 5.25.) care se găseşte deşertul Namibiei. Este o plantă lemnoasă dioică, cu trunchiul scurt, napiform (butuc), cu vârful lăţit în doi lobi de care se prinde câte o frunză în formă de panglică lungă de 2-3 metri cu nervuri paralele. Frunzele persistă toată viaţa (2000 de ani) şi au creştere continuă.

Florile unisexuate sunt grupate în conuri. Conul bărbătesc este mic format din numeroase bractee solziforme, la baza cărora se dispune floarea bărbătească formată din 6 stamine, protejate de 4 foliole perigoniale, iar conul femeiesc este format dintr-un ax cu numeroase bractee dispuse opus, la baza cărora se află ovulul cu un singur integument.

Figura 5.25. – A. Gnetum neglectum: ramură cu seminţe (1); B. Gnetum latifolium, inflorescenţe bărbăteşti, femeieşti şi ovul în secţiune (2, 2a, 2b); C. Gnetum gnemon (3, 3a), flori bărbăteşti şi femeieşti; D. Welwitschia mirabilis (din N. Ştefan, 2001)


Regnul Plantae


Teste autoevaluare TA 5.43. Care sunt caracterele de superioritate ale gnetatelor faţă de

celelalte pinofite. TA 5.44. Welwitschia mirabilis prezintă următoarele caractere: a) plantă

lemnoasă dioică; b) trunchiul este bine dezvoltat; c) frunza are aspect de panglică cu nervuri paralel; d) frunzele sunt caduce; e) florile sunt grupate în conuri

Importanţa gimnospermelor. Dintre toate gimnospermele, speciile din ordinul Pinales au cele mai multe utilizări. Din lemnul acestora se obţine cheresteaua, stâlpi pentru liniile de comunicaţii, mobilă, şindrilă, se construiesc ambarcaţiuni uşoare, ambalaje, pastă de celuloză pentru hârtie, lemn pentru foc, mangal. Lemnul de molid este utilizat pentru realizarea instrumentelor muzicale, iar din lemn de tisă se fabrică mobilă foarte fină. Din coaja şi lemnul de molid se extrage 50% din producţia de tanin folosit în tăbăcării, industria vopselelor şi fotografică. De asemenea, răşina este utilizată pentru obţinerea terebentinei din care se prepară lacurile, negrul de fum pentru cerneală tipografică şi cremă de ghete, colofoniul (sacâz) necesar în industria săpunurilor. Din specia Ephedra distachya se extrage efedrina, un alcaloid cu proprietăţi antibronşice, hipertensive şi midriazice. Seminţele de Pinus cembra, Ginkgo biloba şi Pinus pinea sunt alimentare, din cetina de Pinus nigra fermentată se prepară în Canada un sortiment de bere, iar din măduva de Cycas se extrage o făină comestibilă cu u conţinut ridicat în amidon. Pinofitele au o creştere mai rapidă decât foioasele, în pădurile de răşinoase, ciclul este relativ mai scurt, ele acoperind solul pe care îl protejează mai bine împotriva agenţilor climatici nefavorabili. Amestecul de răşinoase şi foioase formează masive păduroase mai avantajoase, iar plantaţiile de răşinoase sunt mai puţin costisitoare. Răşinoasele sunt folosite ca păduri de protecţie la mari altitudini şi pe terenuri cu pante abrupte, precum şi pentru fixarea dunelor. Există specii de răşinoase care se autoincendiază uşor (Pinus), datorită picăturilor de răşină care focalizează razele solare, de aceea se recomandă amestecul cu specii de foioase. Multe pinofite sunt plante decorative datorită frunzişului persistent, portului lor piramidal şi miresmelor plăcute, precum şi pentru menţinerea parcurilor verzi în timpul iernii: Abies concolor, Pinus strobus, Pinus nigra, Picea pungens.

Regnul Plantae

Unele specii (Taxus baccata, Thuja orientalis, Thuja occidentalis) se pretează la tuns, utilizându-se fie ca arbuşti de bordură sau pentru a crea diferite forme de arhitectură peisageră.

Bradul este utilizat în aproape toate ţările emisferei nordice ca

arbore împodobit cu daruri pentru Sărbătoarea de Crăciun, asemenea speciei Ginkgo biloba arborele tradiţional al popoarelor asiatice de rit budist.


Teste autoevaluare TA 5.45. Menţionaţi aspecte relevante referitoare la importanţa

gimnospermelor. TA 5.46. Răşinoasele sunt folosite ca păduri de protecţie, deoarece au un

aspect decorativ deosebit.

Ecologia gimnospermelor. Gimnospermele sunt plante terestre tipice, caracteristice climatului temperat, formând păduri de răşinoase întinse (taigaua siberiană). Totuşi, există specii cu ecologie specială: genurile Cycas şi Gnetum sunt specii tropicale, iar Ginkgo biloba este un arbore subtropical. Unele specii suportă înmlăştinirea, Pinus sylvestris f. turfosa formând fitocenoze caracteristice în turbării, iar Taxodium distichum se găseşte în mlaştinile americane datorită prezenţei pneumatoforilor. Alte specii sunt caracteristice terenurilor nisipoase din stepele şi semideşerturile din emisfera nordică (Ephedra distachya) sau deşertului Namibiei (Welwitschia mirabilis). Unele sunt specii criofile, populând munţii înalţi în etajul subalpin, constituind tufărişuri şi rezistând mult timp sub zăpadă: Pinus mugo, Juniperus sibirica sau din extremul orient (Larix dahurica rezistă la – 60 ºC).

Teste autoevaluare TA 5.47. Cum explicaţi diversitatea ecologică a pinofitelor? TA 5.48. Taxodium distichum este o specie care prezintă

pneumatofori, în timp ce Welwitschia mirabilis este o specie care se găseşte în deşertul Namibiei din Africa.

Originea şi evoluţia gimnospermelor. Pinofitele au fost descoperite ca fosile încă din Devonian, de când se cunosc aproximativ 3000 specii, însă se presupune că ar fi mai vechi. Acestea au atins apogeul în Jurasic, când se presupune că existau aproximativ 10.000 specii.

Regnul Plantae

Originea lor este considerată a fi printre psilofitate, ceea ce este atestat de o fosilă devoniană, Tetraxylopteris schmidtii, descoperită în straturile geologice din SUA, considerată o pteridospermă cu sporangii terminali, foarte asemănătoare cu rinialele.

Dovezile morfoanatomice, paleontologice şi biochimice, îndreptăţesc să se considere că pinofitele îşi au originea într-un grup de psilofite străvechi, Progimnospermae, un grup intermediar între riniale şi pteridospermale.

Cycadalele şi benetitalele au evoluat pe căi paralele, derivând din pteridospermale. Cicadalele au un port filicoid, cu frunze penat sectate, lemnul cu traheide scalariforme şi medula bine dezvoltată, ovulul cu cameră polenică asemănător pteridospermalelor. Din cordaitalele fosile au provenit ordinele Ginkgoales şi Pinales. La ginkgoale are loc concreşterea filomilor şi reducerea microsporofilelor la spice de stamine, iar conul femel al pinalelor actuale provine prin contractarea strobilului cordaitalelor.

O poziţie filogenetică deosebită o au gnetatele, de la care nu se cunosc fosile mezozoice. Legăturile lor filogenetice cu celelalte grupe sunt puţin cunoscute, de aceea originea lor este incertă. Unii cercetători apreciază că acestea sunt înrudite cu cordaitalele, iar după alţii cu benetitalele. Apropierea de benetitalele se datorează prezenţei florile iniţial bisexuate şi prin formarea grăunciorului de polen.

Gnetalele sunt considerate cele mai evoluate dintre pinofite, având unele caractere de superioritate care le apropie de angiosperme.


Teste autoevaluare TA 5.49. Cycadalele şi benetitalele au evoluat pe căi paralele, deoarece

acestea au evoluat din gnetate. TA 5.50. Gnetatele sunt înrudite cu: a) cicadalele; b) cordaitele; c)

benetitalele; d) Progimnospermae TA 5.51. Cum argumentaţi faptul că gnetalele sunt considerate cele mai

evoluate dintre pinofite?

Regnul Plantae

5.2.4. Încrengătura Magnoliophyta Definiţia angiospermelor. Încrengătura Magnoliophyta (de la

genul Magnolia = magnolia) cunoscută şi sub numele de Angiospermatophyta (gr. angeion = înveliş; sperma = sămânţă; phyton = plantă) respectiv Angiospermae, grupează plante cu flori (antofite), specii lemnoase (arbori şi arbuşti) şi ierboase (perene şi anuale). Acestea sunt plante tipic terestre, formând păduri şi pajişti şi numai secundar sunt adaptate la mediul acvatic limnicol şi mai rar marin (Cadrul 5.5.).


U

Cadrul 5.5. Caractere generale ale angiospermelor

Majoritatea angiospermelor sunt plante verzi, perene, bianuale, anuale autotrofe şi doar puţine sunt heterotrofe, saprofite (Neottia, Corallorhiza, Limodorum), parazite (Cuscuta, Orobanche, Lathraea, Rafflesia) sau semiparazite (Rhinanthus, Melampyrum, Viscum, Loranthus).

Stelul este de tip eustel şi atactostel cu ţesutul lemnos (cu puţine

excepţii), alcătuit exclusiv din trahee, care nu conţine canale rezinifere, iar ţesutul liberian este compus şi din celule anexe.

Ramificarea tulpinii este preponderent simpodială, mai rar

monopodială, dar niciodată dicotomică.

Frunzele sunt macrofile, mai rar aciculare sau reduse.

Florile sunt mai evoluate decât la gimnosperme, caracterizându-se prin prezenţa periantului (caliciu şi corolă), apariţia ovarului care închide ovulele lipsite de cameră polenică ce se transformă în fruct, iar stamina este redusă la filament şi anteră.

Gameţii bărbăteşti nu sunt niciodată ciliaţi (spermatii) şi realizează

dubla fecundaţie (a oosferei şi a nucleului secundar).

După fecundare se formează endospermul secundar din zigotul accesoriu al sacului embrionar.

Embrionul are numai 1-2 cotiledoane.

Apariţia unor caractere de superioritate a dus la o mai bună adaptare la mediul de viaţă terestru, angiospermele devenind încă de acum 100 de milioane de ani, grupul dominant de plante, în habitatele terestre. Succesul înregistrat în cucerirea şi colonizarea uscatului s-a bazat atât pe edificarea unui corp vegetativ rezistent la uscăciune, dotat cu un sistem vascular eficient, cuticulă şi stomate, cât şi pe apariţia florilor tipice, a fructelor şi seminţelor, care au asigurat o mai bună diseminare şi protecţie a embrionului.

Regnul Plantae


Sporofitul. Angiospermele sunt cormofite tipice, al căror corp vegetativ reprezintă sporofitul, perfect adaptat la viaţa terestră. Rădăcina primară provine din radicula embrionului, fiind persistentă la majoritatea magnoliatelor (dicotiledonatelor), dar efemeră la liliate (monocotiledonate) când moare şi este înlocuită de rădăcini adventive cu origine, de regulă, endogenă, în periciclu. Aceasta poate fi rămuroasă, pivotantă şi fasciculată. La unele specii rădăcinile lipsesc, fiind arize (Wolffia arrhiza, Utricularia). Majoritatea rădăcinilor sunt prevăzute cu peri absorbanţi, dar pot lipsi la unele magnoliate, lipsa acestora fiind suplinită de miceliul ciupercilor micorizante, dar şi la unele liliate, lipsa acestora fiind suplinită prin rădăcinile fasciculate care formează un sistem radicular intensiv. Multe rădăcini pot să drajoneze producând lăstari aerieni sau stoloni subterani. Tulpina este generată de meristemele apicale ale gemulei embrionului şi poate avea dimensiuni de la 1 mm (Wolffia) până la aproximativ 300 de metri la liane (Calamus). Ea este de consistenţă lemnoasă sau ierboasă şi creşte în grosime, fie prin activitatea meristemelor secundare (cambiu şi felogen), la magnoliate, fie prin sporirea numărului şi volumului celulelor corticale, la liliate. De asemenea, ca poziţie în spaţiul aerian, tulpina poate fi erectă (la majoritatea magnoliofitelor), volubilă (Convolvulus, Cuscuta) sau repentă (Lysimachia nummularia). Frunza provine din primordiile foliare ale mugurilor şi este întotdeauna în poziţie laterală şi niciodată terminală, dar poate să ia o poziţie pseudoterminală. Frunzele pot fi simple, cu marginea întreagă, dinţată sau serată, lobată, sectată (palmat penată) şi compuse, penate (impari- sau paripenate) şi palmate. Unele specii se caracterizează prin heterofilie, diferind în funcţie de stadiul de dezvoltare (Populus, Eucalyptus) sau dependente de mediu, (Sagittaria faţă de mediul acvatic) sau sunt de forme diferite pe aceeaşi plantă (Hedera helix, Morus alba). Nervaţiunea poate fi paralelă (în general la liliate) sau reticulat penată (la majoritatea magnoliatelor). Frunzele sunt inserate pe tulpini cu o mare regularitate, acestea având o dispoziţie alternă, opusă, decusată, verticilată. Unele frunze au anexe foliare: stipele (Pisum), ligule şi auricule (Poaceae). Floarea este organul caracteristic de reproducere al angiospermelor, fiind alcătuită din peduncul sau receptacul pe care se inseră învelişurile protectoare, periantul şi elementele reproducătoare, staminele şi pistilele.

Regnul Plantae

Androceul este alcătuit din totalitatea staminelor, o stamină (microsporofil) în formă clasică fiind alcătuită din filament şi anteră divizată în două de un conectiv, antera având 4 saci polenici (microsporangi).

Gineceul reprezintă totalitatea pistilelor (macrosporofile), pistil

rezultat din unirea uneia sau mai multor carpele prin marginile lor, alcătuind ovarul care închide ovulele, stilul şi stigmatul.

Florile pot fi izolate, singulare sau grupate în inflorescenţe simple

sau compuse. Fructele rezultă după fecundare şi sunt de două tipuri: uscate şi

cărnoase. Fructele uscate pot fi indehiscente (achena, diachena, tetrachena,

poliachena, samara, disamara, nuca sau nucula, cariopsa) şi dehiscente (capsula, silicva, silicula, folicula, păstaia, pixida). Fructele cărnoase sunt drupa şi baca.

De asemenea, fructele pot fi adevărate, atunci când provin din

peretele gineceului şi false, la care pe lângă gineceu mai participă şi alte elemente florale (receptacul, sepale, etc.). O altă categorie o reprezintă fructele simple şi multiple (poliachene, polinucule, polidrupe).

Sămânţa provine din ovulul fecundat şi este protejată de un

tegument seminal, la care se pot ataşa diverse formaţiuni suplimentare: peri, aripi, caruncul, etc.

Embrionul este format din tigelă, gemulă, radiculă, 1-2 cotiledoane

şi hipocotilul (partea de tigelă de sub cotiledoane).


Teste de autoevaluare TA 5.52. Grupaţi enunţurile corecte referitoare la angiosperme: 1) sunt plante verzi, perene, bianuale, anuale autotrofe şi doar puţine sunt heterotrofe, saprofite, parazite şi semiparazite; 2) ramificarea tulpinii este preponderent simpodială, uneori poate fi dicotomică; 3) apariţia ovarului care închide ovulele ce se transformă în fruct; 4) după fecundare se formează endospermul secundar din zigotul accesoriu al sacului embrionar; 5) embrionul are doar 1-2 cotiledoane TA 5.53. Tulpina poate avea consistenţă lemnoasă sau ierboasă, deoarece provine meristemele apicale ale gemulei embrionului. TA 5.54. Androceul este alcătuit din totalitatea staminelor, în timp ce gineceul reprezintă totalitatea pistilelor. TA 5.55. Părţile principale ale embrionului sunt: a) tigela: b) gemula; c) rădăciniţa; d) numeroase cotiledoane; e) hipocotilul

Regnul Plantae


Gametofitul. Grăunciorul de polen (microsporul sau androsporul), se formează în urma diviziunii reducţionale a ţesutului sporogen din anteră, este învelit în exină, ce constituie un criteriu de identificare a speciilor (Figura 5.26.) şi intină, închizând o celulă vegetativă (microprotalul) şi o alta mică, lenticulară, celula generativă (anteridiola-gametange). Celula generativă va da naştere la 2 gameţi masculi neciliaţi, spermatii (microgameţi). Acesta reprezintă gametul mascul, foarte mult redus, închis în microsporangi (saci polenici) de pe sporofit.

Figura 5.26. – Structura grăunciorului de polen la Mentha aquatica: ex. exina; int. intina; nv. nucleul vegetativ; cg. celula generativă (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Ovulul (Figura 5.27.) la majoritatea magnoliofitelor este protejat de două integumente, numai la gamopetale şi apiacee ovulul este prevăzut cu un singur integument, şi numai rar el lipseşte (Santalaceae). Sub integument se găseşte nucela (macrosporange), în care dintr-o celulă de sub micropil, prin meioză iau naştere macrosporii, din care unul va da naştere sacului embrionar (macroprotalul), cu 8 nuclee din care se vor forma 7 celule: 3 celule spre micropil, din care una centrală, oosfera (macrogametul) şi 2 laterale sinergide (gametangele); 3 celule la polul opus, antipode (macroprotalul); o celulă centrală, nucleul secundar al sacului embrionar, diploid (macrogamet). Sacul embrionar cu conţinutul său reprezintă gametofitul femel, redus şi închis în macrosporange (nucela) de pe sporofit. Fecundarea este dublă: o spermatie va fecunda oosfera, dând zigotul şi ulterior embrionul, iar alta va fecunda nucleul secundar al sacului embrionar, dând zigotul accesoriu, triploid, din care prin mitoze se va forma endospermul secundar, bogat în substanţe albuminoide, mult mai nutritiv pentru embrion.

Regnul Plantae


Figura 5.27. – Structura ovulului la Polygonum divaricatum: fun. funicul; h. hil; int. e. integument extern; int. i. integument intern; nuc. nucela; cl. calota; m. micropil; f. fascicul libero-lemnos; ch. chalaza; sc. sac embrionar; sin. sinergide; ant. antipode; o. oosfera; n. sec. nucleul secundar al sacului embrionar (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Teste de autoevaluare TA 5.56. Fecundarea la angiosperme este dublă, deoarece sunt considerate cele mai evoluate plante. TA 5.57. Identificaţi eroarea referitoare la structura grăunciorului de polen: a) se formează în urma diviziunii reducţionale a ţesutului sporogen din anteră; b) prezintă exină şi intină; c) celula vegetativă formează două spermatii; d) morfologia exinei este un criteriu de recunoaştere a speciilor TA 5.58. Sacul embrionar reprezintă gametofitul femel, dar gametul mascul, este închis în macrosporangi. TA 5.59. Magnoliofitele sunt diplobionte, în timp ce alternanţa de faze este obligatorie.

Ciclul de viaţă al angiospermelor. Magnoliofitele sunt diplobionte (Figura 5.28.) cu o alternanţă de faze obligatorie: haploidă (gametofaza) şi diploidă (sporofaza). Generaţia gametofitică este mult mai redusă şi este inclusă în sporofit. Gametofitul (gametofaza) debutează cu grăunciorul de polen şi ovulul, care închid micro- şi macroprotalul şi gametangii producători de gameţi (spermatii, oosfera şi nucleul secundar) şi se încheie cu fecundarea. Sporofitul (sporofaza) începe cu zigotul şi continuă cu embrionul, plantula şi plana matură, purtătoare de flori, încheindu-se cu reducerea cromatică a celulelor mamă ale micro- şi macrosporilor.

Regnul Plantae


PLANTA

RADĂCINĂ TULPINĂ FRUNZE

STAMINE FLORI CARPELE

anteră (cu microsporangi) arhespor sporogonii sporocite

ovul (macrosporange) cu nucelă

un arhespor (celula mamă a sacului embrionar)

o sporogonie

un sporocit

SPOROFAZA

GAMETOFAZA

R

tetradă de microspori o tetradă de 4 macrospori (grăuncioare de polen) (din care 3 avortează) o celulă vegetativă o celulă generativă un sac embrionar cu un nucleu (protal mascul) (anteridie)

gametofit mascul sac embrionar cu 8 nuclee (gametofit femel)

gamet gamet gamet femel nucleu 1 nucleu 2 mascul mascul

secundar (2n)

zigot diploid zigot triploid

(accesoriu) embrion

albumen (endosperm secundar)

planta

Figura 5.28. – Ciclul de viaţă la angiosperme

tub polenic

nucleu

F

F

Regnul Plantae

Clasificarea angiospermelor. Angiospermele grupează aproximativ 10.000 de genuri cu 290.000-300.000 specii, repartizate în 300-412 familii botanice, clasificate în următoarele clase şi subclase:

Clasa Magnoliatae (Dicotyledonatae) din care fac parte

subclasele Magnoliidae, Hamamelidae, Rosidae, Dilleniidae, Caryophyllidae, Asteridae (cu 58 de ordine);

Clasa Liliatae (Monocotyledonatae) din care fac parte

subclasele Alismidae, Liliidae, Arecidae.

Clasa Magnoliatae (Cadrul 5.6.) grupează aproximativ 171.000 (200.000) specii de plante lemnoase şi ierboase, care reprezintă componentele principale ale ecosistemelor din zonele tropicală, subtropicală şi temperată.


Cadrul 5.6. Caractere generale ale magnoliatelor Rădăcina principală endogenă este pivotantă sau ramificată, persistentă,

exceptând unii reprezentanţi din familiile Ranunculaceae, Berberidaceae, Nymphaeaceae, etc. la care dispare de timpuriu, fiind înlocuită de rădăcini adventive.

Tulpina este ierboasă sau lemnoasă, eustelică, cu fascicule libero-

lemnoase de tip colateral, dispuse de regulă pe un singur cerc concentric. Creşterea în grosime (îngroşarea secundară) se face de către cele două zone generatoare (cambiul, în cilindrul central şi felogenul, în scoarţă). Ramificarea tulpinii este simpodială.

Frunza este foarte diversificată ca formă: simplă cu marginea întreagă,

dinţată, serată, penat sau palmat-lobată sau sectată, sau penat- şi palmat-compusă, de regulă peţiolată şi uneori stipelată, cu nervaţiune penată sau palmat-reticulată.

Florile sunt în majoritate diplohlamidee, frecvent pe tipul 5, sau 4, mai rar

pe tipul 2, spirociclice sau hemiciclice la tipurile primitive şi ciclice la tipurile evoluate. Prezintă un aparat nectarifer floral, frecvent în formă de disc.

Embrionul, în general cu 2 cotiledoane, mai mult sau mai puţin egale, dar

sunt şi cazuri de heterocotilie (Artocarpus) sau de pseudocotilie, cu un singur cotiledon rezultat în urma reducerii unuia sau prin sincotilie (Ficaria, Cyclamen, Corydalis, Dicentra), rar cotiledoanele lipsesc la unele specii parazite (Cuscuta).

Subclasa Magnoliidae sau Polycarpice (gr. polys = numeros, mult; carpos = fruct) reuneşte specii primitive care au apărut în Jurasic, în perioada de maximă dezvoltare a benetitalelor din care se presupune că au derivat.

Regnul Plantae

Subclasa Magnoliidae cuprinde angiospermele cele mai primitive, caracterizate printr-un număr mare de elemente florale (polimerie), dispuse spiralat (spirociclic), prin receptacul convex şi simetrie actinomorfă.

Speciile considerate primitive sunt lemnoase, iar cele evoluate sunt

ierboase. Principalele ordine grupate în această clasă sunt: Magnoliales, Piperales, Ranunculales, Papaverales, Aristolochiales şi Nymphaeales.

Ordinul Magnoliales grupează specii fosile din Cretacicul timpuriu (inferior). Acestea sunt plante arborescente, mai rar liane, cu lemnul primitiv. Frunzele sunt simple, întregi sau lobate, coriacee, stipelate, cu dispoziţie alternă, conţin celule secretoare de uleiuri eterice. Florile, de regulă, sunt mari, actinomorfe, bisexuate, mai rar unisexuate, cu elementele florale (sepale, petale, stamine, carpele) numeroase, dispuse spirociclic, mai rar ciclice, pe un receptacul conic şi cu fructe multiple.

Magnolialele se caracterizează prin prezenţa unor produşi metabolici importanţi: uleiuri volatile bogate în hidrocarburi aromatice (cimol, timol, eugenol, camfor, pinen, geraniol), alcaloizi (tulipiferina, calicantina, trilobina, dafnandrina, laurelina).


Teste autoevaluare TA 5.60. Magnoliidele au ovarul unicarpelar, dar androceul acestor

plante prezintă numeroase stamine. TA 5.61. Identificaţi eroarea referitoare la magnoliate: a) florile sunt mari

hermafrodite; b) corola are diferite culori; c) elementele florale au o dispoziţie ciclică; d) conţin uleiuri eterice volatile; e) speciile primitive au apărut în Jurasic

TA 5.62. Magnoliatele includ cel mai mare număr de specii dintre cormofite, deoarece sunt cele mai evoluate plante actuale, cu o mare variabilitate morfologică şi ecologică.

TA 5.63. Frunzele magnolialelor prezintă următoarele caracteristici: a) sunt simple, întregi sau lobate; b) sunt opuse; c) sunt coriacee; d) au stipele

Dintre familiile importante menţionăm: Magnoliaceae, Degeneriaceae, Winteraceae, Annonaceae, Myristicaceae, Moniniaceae, Lauraceae. Familia Magnoliaceae include specii de arbori sau arbuşti cu frunze persistente sau caduce, mari, simple, rar lobate, alterne, stipelate, cu stipele de regulă caduce. Florile mari, bisexuate, solitare, cu perigon colorat, care favorizează polenizarea entomofilă, androceu şi gineceu polimer superior, cu carpele dispuse spiralat pe un receptacul alungit.

↵ GAP ∞∞∞

Regnul Plantae

Fructele pot fi achene (nucule), capsule, bace şi folicule. În această familie sunt incluse aproximativ 200 specii dintre care 10 genuri sunt răspândite în regiunile tropicale şi subtropicale, originare din America, Asia, Japonia, Indonezia, şi cultivate în scop ornamental în zona temperată. Dintre speciile mai răspândite menţionăm: Magnolia acuminata, M. stellata, M. obovata, M. grandiflora, M. kobus şi Liriodendron tulipifera.

Magnolia acuminata (magnolie, Figura 5.29.) este arbore de 30 m cu port piramidal, frunze ovate sau eliptice mari, acute. Flori campanulate, galbene-verzi, fruct ovoid, roşu.

Figura 5.29. – Magnolia stellata, floare în secţiune: r. receptacul, A. androceu, G. gineceu; 2. Magnolia precia, secţiune prin floare; 3. fructe multiple; 4. Magnolia yulan, secţiune prin receptacul şi fructe; 5. diagrama florală (din I. Hodişan şi I. Pop, 1976)

Liriodendron tulipifera (arborele lalea, Figura 5.30.) este un

arbore înalt cu frunze lobate în formă de liră şi florile mari, asemănătoare cu cele de lalea, originar din America de Nord.

Figura 5.30. – Liriodendron tulipifera: 1. ramură cu floare; 2. fruct multiplu (din

T. Chifu şi colaboratorii, 2001)


Regnul Plantae

Familia Lauraceae include peste 100 specii de arbori şi arbuşti în zonele tropicale, cu o singură specie în zona mediteraneeană (Laurus nobilis), cu excepţia genului Cassytha, care este o liană ierboasă parazită.

Frunzele sunt persistente, coriacee, simple, nestipelate, alterne, rar

opuse, care conţin celule secretoare de uleiuri volatile. Florile sunt mici, unisexuate, plantele fiind monoice, rar dioice, sau

bisexuate, actinomorfe, de regulă trimere (rar di sau pentamere), cu elementele dispuse ciclic (caracter de superioritate). Androceul polimer şi gineceul trimer dar unilocular, polenizarea entomofilă, iar fructele sunt bace sau drupe.

Laurus nobilis (laur sau dafin, Figura 5.31.) este un arbore care poate atinge înălţimea de 10 m, cu frunze simple, alungite, aromate condimentare, flori unisexuate şi fructe care conţin ulei utilizat în medicină.

Figura 5.31. – Laurus nobilis: 1. ramură cu frunze şi fructe; 2. floare femeiască

3. floare bărbătească; 4. ramuri cu flori bărbăteşti şi femeieşti; 5. floare bărbătească normală; 6. floare bărbătească la care staminele externe formează o corolă, încă incompletă, una dintre staminele externe nefiind transformată (din Hodişan şi I. Pop, 1976)


Teste autoevaluare TA 5.64. Familia Magnoliaceae include specii de plante ierboase,

deoarece majoritatea au o organizare primitivă. TA 5.65. Liriodendron tulipifera este un arbore care este originar din

Asia. TA 5.66. Identificaţi erorile referitoare la familia Lauraceae: a) include

specii mediteraneene, doar o singură specie este tropicală; b) frunzele sunt stipelate; c) elementele florale sunt dispuse ciclic; d) fructele pot fi bace sau drupe; e) polenizarea este entomofilă

Ordinul Piperales este neomogen, cu familii cu specii ierboase şi lemnoase răspândite în zonele tropicale. Florile sunt nude, bisexuate sau unisexuate grupate în inflorescenţe spiciforme sau cime dense. Fructele sunt bace.

Regnul Plantae

Familia Piperaceae este reprezentată prin 15 genuri şi 1.300 specii răspândite de regulă în regiunile tropicale: Piper nigrum (piperul, Figura 5.32.) este o liană originară din Malayezia, cu frunze ovate, cu nervaţiune arcuat-reticulată, fiind cultivată în regiunea tropicală.

Figura 5.32. – Piper nigrum: 1. ramură cu fructe; 2. ramură cu flori; 3. floare; 4.

diagrama florală; 5. stamină; 6. secţiune longitudinală prin fruct (din Hodişan şi I. Pop, 1976)

Ordinul Ranunculales grupează plante în majoritate ierboase, care aparţin familiei Ranunculaceae. Acestea sunt înrudite cu magnolialele, cu care au caractere comune: i) spirociclia; ii) polimeria androceului şi gineceului; iii) apocarpia şi reacţia serologică pozitivă; iv) cantitatea redusă de fermenţi; v) prezenţa a numeroşi alcaloizi (aconitina, delfinina, hidrasitina, etc.) şi a saponinelor.

Ranunculalele prezintă însă şi unele caractere care le deosebesc

de magnoliale: i) lipsa rădăcinii principale înlocuită cu rădăcini adventive; ii) tulpina la majoritatea speciilor este ierboasă; iii) lipsa celulelor anexe ale stomatelor şi a pungilor secretoare de uleiuri volatile; iv) apariţia zigomorfiei florilor speciilor evoluate; v) ovule anatrope cu albumen bogat, ceea ce i-a determinat pe unii autori să le considere o subclasă aparte: Ranunculidae.

Ranunculalele sunt considerate un important centru genetic pentru multe magnoliofite.

Familia Ranunculaceae este cea mai importantă cu foarte mulţi

reprezentanţi. În această familie sunt reunite plante ierboase, rar lemnoase (Clematis), perene, rar anuale, cu rădăcini adventive, cu frunze divers divizate, predominant cu flori hermafrodite şi actinomorfe, solitare sau grupate în inflorescenţe cimoase, cu petale însoţite de nectarii. Fructele sunt multiple, folicule, achene (nucule) şi bace. Embrionul uneori cu un singur cotiledon. Polenizarea este entomofilă sau anemofilă, uneori ornitofilă.


Regnul Plantae

Din punct de vedere biochimic, majoritatea ranunculaceelor conţin glicozide (cimarina, adonitoxina, heleborina, etc.) şi alcaloizi (aconitina, decozina, delzomina, etc.).

Ranunculaceele grupează peste 1500 specii răspândite pe tot

globul, mai ales în zona temperată. În România au fost identificate peste 110 de specii. Majoritatea autorilor clasifică ranunculaceele în 3 subfamilii: Ranunculoideae, Anemonoideae şi Helleboroideae. Există autori care mai consideră încă 2 subfamilii: Clematitoideae şi Thalictroideae.


Teste autoevaluare TA 5.67. Precizaţi care sunt principalele caractere de asemănare şi

deosebire ale ranunculalelor cu magnolialele. TA 5.68. Ranunculaceele conţin următoarele glicozide: a) heleborina; b)

aconitina; c) decozina; d) cimarina; e) delzomina TA 5.69. Florile sunt hermafrodite şi actinomorfe, deoarece

inflorescenţele sunt cimoase.

Subfamilia Ranunculoideae include plante ierboase cu frunze alterne, flori diplochlamidee, de regulă pentamere, cu sau fără nectarine, fructele multiple, nucule:

↵ GAC )n( ∞∞−− 3535K

Cel mai reprezentativ este genul Ranunculus (piciorul cocoşului) cu numeroase specii ierboase, anuale sau bianuale, frecvent perene, cu frunze palmat sectate sau lobate, flori actinomorfe, solitare sau în inflorescenţe cimoase, cu nectarine la baza petalelor sub formă de buzunare, receptacul uneori alungit, nucule cu rostru drept sau recurbat:. Cele mai răspândite specii sunt: Ranunculus acer, R. repens (Figura 5.33.), R. arvensis, R. polyanthemos.

Figura 5.33. – Ranunculus repens: 1. plantă cu flori; 2. floare în secţiune; 3. diagramă florală (din Anca Sârbu, 1999)

Regnul Plantae

Subfamilia Anemonoideae grupează ranunculacee ale căror flori au periant nediferenţiat în caliciu şi corolă, rar cu nectarine, frunze alterne, fruct multiplu, nucule:


↵ GAP ∞∞+33

Genul Anemone (Figura 5.34.) cu aproximativ 10 specii ierboase, perene, cu rizomi cilindrici, tulpină neramificată, uneori cu frunze bazale lung peţiolate şi limbul palmat-sectat sau palmat-partit. Florile sunt involucrate, solitare sau în inflorescenţe umbeliforme, cu periant petaloid cu 5-8 tepale galbene (Anemone ranunculoides – păştiţă) sau albe (Anemone nemorosa – floarea Paştelui). Figura 5.34. – 1. Anemone ranunculoides: a. fructul; 2. Anemone nemorosa: a. fructul; 3. Anemone sylvestris: a. fructe; 4. diagrama florală: i. involucrul; 1, 2, 3. piesele involucrului (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Subfamilia Helleboroideae grupează ranunculacee cu frunze alterne, diplohlamidee, caracterizate prin petalele unora transformate în nectarine de forme diverse, un număr mic de carpele libere şi fructele folicule. Unele au flori actinomorfe, altele zigomorfe:

↵, ↑ GAC 310520 −∞−K 510−

Genul Helleborus include plante ierboase perene, tulpină ramificată, frunze palmat-sectate, alterne, flori mari, actinomorfe, cu periantul din 5 (4) sau mai multe tepale verzi sau purpuriu-verzi, şi cu 5-15 nectarine în formă de cornet, albe sau alb-gălbui, caduce, iar gineceul cu 3-5 (8-10) pistile. Folicule mari, uneori concrescute la bază. Dintre speciile care se găsesc la noi în ţară menţionăm: Helleborus purpurascens (spânz, Figura 5.35.), cu periant din 5-6 foliole purpuriu-verzui, H. odorus cu periantul din 5 foliole verzi-gălbui, H. dumetorum.

Regnul Plantae


Figura 5.35. – Helleborus purpurascens: 1. plantă cu flori; 2. fructul (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Subfamilia Clematitoideae grupează specii ierboase sau lianoide, uneori lemnoase, cu frunze opuse, simple sau compuse, flori actinomorfe, solitare sau grupate în inflorescenţe cimoase, cu periantul caduc sau persistent, simplu, din 4-5 (8) tepale, fructe nucule terminate cu o prelungire lungă, păroasă:

↵ GAC ∞∞− 084K

Dintre speciile răspândite în pădurile de foioase este Clematis vitalba (curpenul de pădure), liană lemnoasă cu flori mici, alb-gălbui (Figura 5.36.). Figura 5.36. – Clematis vitalba: 1. ramură cu flori; 2. detaliu floare; 3. diagrama florală; 4. fructul (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Subfamilia Thalictroideae grupează plante ierboase cu frunze alterne, de obicei penat-compuse, flori actinomorfe mici, dispuse în inflorescenţe racemoase, cu periant simplu, de

Regnul Plantae

regulă cu 4 tepale petaloide, fără nectarine, androceu polimer cu filamente adesea lăţite, gineceu oligomer sau polimer, iar fructul o nuculă aripată:


↵ GAP 1214 −∞

În genul Thalictrum sunt incluse peste 80 specii: Th. aquilegiifolium (Figura 5.37.), Th. flavum, Th. minus, Th. simplex. Figura 5.37. – Thalictrum aquilegiifolium: a. stamină; b. fructul; c. fruct secţionat (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Teste autoevaluare TA 5.70. Asociaţi denumirile populare notate cu litere în coloana din stânga cu denumirile ştiinţifice notate cu cifre în coloana din dreapta:

a) piciorul cocoşului 1) Helleborus purpurascens b) spânz 2) Anemone ranunculoides c) păştiţă 3) Clematis vitalba d) curpenul de pădure 4) Anemone nemorosa e) floarea Paştelui 5) Ranunculus repens

TA 5.71. Menţionaţi care sunt deosebirile între speciile genului Heleborus.

Ordinul Nymphaeales grupează specii de plante acvatice, cu structura magnolialelor şi ranunculalelor datorită elementele florale în număr nedefinit, dispuse spirociclic şi hemiciclic, gineceul apocarp şi sincarp, însă prin trimeria florilor, rizomul lipsit de cambiu, reacţii serologice pozitive, se leagă de ordinul Alismales. Familia Nymphaeaceae include plante ierboase acvatice, cu rizomi şi rădăcini adventive (rădăcina principală caducă). Frunzele sunt radicale, rar caulinare, cordate sau peltate, lung peţiolate, emerse sau natante.

Regnul Plantae

Organele vegetative au vase laticifere. Florile mari, solitare, lung pedunculate, emerse, bisexuate, actinomorfe, cu periant dublu, din 3-6 sepale şi corola din numeroase petale libere, sau cu periantul nediferenţiat în caliciu şi corolă (monohlamideu), hemiciclic. Androceu polimer, indistinct separat de corolă, gineceu polimer pseudocenocarpic, super, semiinfer sau infer:


↵ GC )(;)( 33654 −∞−∞−∞−K

Fructul capsulă sau bacă. Nymphaea alba (nufărul alb, Figura 5.38.) prezintă frunze lung peţiolate, peltate, cu limbul ovat sau sub-rotund, flori mari, albe, cu aproximativ 20 petale care trec treptat în stamine, populând apele stătătoare şi lin curgătoare. Figura 5.38. – Nymphaea alba: 1. rizom; 2. frunză; 3. floare; 4. secţiune prin floare; 5. stamine; 6, 7. gineceu (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Nuphar lutea (nufărul galben) este o specie răspândită în apele stătătoare sau lin curgătoare, iar Nymphaea lotus var. thermalis este o specie endemică. care populează apele pârâului Peţea, de la Băile 1 Mai (lângă Oradea – judeţul Bihor). Teste autoevaluare

TA 5.72. Ordinul Nymphaeales grupează specii cu structura magnolialelor şi ranunculalelor, deoarece sunt specii acvatice. TA 5.73. Argumentaţi importanţa ştiinţifică a speciei Nymphaea lotus var. thermalis. TA 5.74. Identificaţi eroarea referitoare la caracterele familiei Nymphaeaceae: a) au vase laticifere; b) sunt emerse sau natante; c) florile sunt hermafrodite; d) fructul este o capsulă sau o bacă; e) androceul este polimer

Regnul Plantae

Ordinul Papaverales (Rhoeadales) grupează plante ierboase sau lemnoase (arbori, rar arbuşti), cu rădăcini pivotante sau rămuroase, la unele specii organele subterane sunt tuberculi. Frunze alterne, întregi, adesea lobate, sau adânc sectate sau compuse. Florile, în majoritate dimere, rar tri- sau tetramere, solitare sau dispuse în inflorescenţe cimoase, sunt actinomorfe sau zigomorfe, cu gineceu sincarp şi super.

Familia Papaveraceae grupează plante, în general, ierboase anuale şi perene, mai rar arbuşti sau arbori (Bocconia). Frunzele sunt alterne, flori dimere sau tri- şi tetramere, actinomorfe, caliciul din 2 sepale, rar 3 sau 4, de regulă caduc, corola din 4 petale, rar 6, întregi sau lobate, aşezate pe două cercuri, androceul în general polimer, gineceu polimer sau din puţine carpele, sincarp şi super:


GACK )( 24222 −∞−∞+

Fructul poate fi o capsulă, silicvă sau achenă. Plantele prezintă laticifere anastomozate, cu un latex incolor, alb-lăptos sau divers colorat, bogat în alcaloizi. Papaver somniferum (macul, Figura 5.39.) este o specie ierboasă anuală cultivată, cu frunze mari, lobate şi flori mari, roşii, pistil cu stigmat stelat, fructul o capsulă poricidă cu discul stigmatului plan dinţat.

Figura 5.39. – Papaver somniferum: 1. plantă cu floare şi boboc; 2. gineceu; 3. secţiune transversală prin ovar; 4. fructul; 5. sămânţă; 6. secţiune transversală prin sămânţă; 7. diagrama florală (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Regnul Plantae

Seminţele de mac conţin 40-50 % ulei, folosite în alimentaţie, iar din latexul capsulei imature se extrage opiul, care conţine aproximativ 25 de alcaloizi, dintre care mai importanţi sunt: morfina, narceina, papaverina, codeina, narcotina, tebaina, codamina, landanina etc., folosiţi în medicină ca narcotici. Primul alcaloid care a fost extras din opiu a fost morfina.

Alte specii: P. hybridum, P. rhoeas (macul roşu), P. dubium (mac de câmp).


Teste autoevaluare TA 5.75. Asociaţi noţiunile referitoare la caracteristicile ordinului

Papaverales din prima coloană notate cu litere cu cele din a doua coloană, notate cu cifre:

a) morfina 1) poricidă b) gineceu 2) latex incolor sau colorat c) capsulă 3) opiu

d) flori 4) polimer

Subclasa Hamamelidae sau Amentiferae grupează magnoliate în majoritate lemnoase, cu flori ciclice, haplohlamidee, rar diplohlamidee, sau cu periant rudimentar. Majoritatea au flori unisexuate, plantele fiind monoice sau dioice, cu florile mascule grupate în amenţi, iar cele femele adesea formând inflorescenţe variate, uneori în formă de con. Hamamelidele prezintă unele caractere de primitivitate, de aceea în unele sisteme de clasificare sunt considerate ca cele mai primitive magnoliofite. Totuşi, multe dintre caracterele amentiferelor sunt secundare, derivate, ca rezultat al adaptării la condiţiile de mediu. Ele se clasifică în următoarele ordine: Trochodendrales, Hamamelidales, Fagales, Casuarinales, Urticales, Myricales şi Juglandales. Ordinul Hamamelidales grupează specii de arbori şi arbuşti cu lemnul secundar alcătuit din trahee scalariforme sau şi cu traheide cu punctuaţii areolate ca şi unele magnoliale. Ordinul este considerat un important centru biogenetic, din care au evoluat celelalte amentifere. Familia Hamamelidaceae include specii de arbori şi arbuşti, cu peri stelaţi, răspândiţi în regiunile calde şi temperate. Frunzele sunt alterne, rar opuse, simple sau lobate, stipelate, caduce sau persistente. Florile sunt mici, dispuse în inflorescenţe cimoase, înconjurate de bractee colorate, actinomorfe, prevăzute cu o cupă, cu caliciul din 4-5 sepale mici, corola din 4-5 petale liniare, libere, androceul din 4-5 (2-24) stamine, iar gineceul este bicarpelar, apocarp sau sincarp, super sau infer:

ACK )()( 2425405454 −−−−↵ G )(,;)(, 2222

Fructul este o capsulă lemnoasă loculicidă sau septicidă.

Regnul Plantae

Hamamelis virginiana este un arbore originar din America de Nord de la care se utilizează frunzele şi coaja în scopuri medicinale (Figura 5.40).

Figura 5.40. – Hamamelis virginiana: A. ramură cu flori şi fruct din anul anterior;

B. stamine şi ovar; C, D. fructul; E. diagrama florală (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Ordinul Urticales grupează specii de plante lemnoase, arbori şi

arbuşti, rar ierboase, acoperite cu peri aspri. În scoarţă se găsesc canale laticifere, fibre elastice sau celule mari cu cistoliţi. Frunzele sunt simple sau compuse, stipelate, cu dispoziţie alternă sau opusă. Florile sunt unisexuate, rar bisexuate, mici, grupate în inflorescenţe cimoase; sunt ahlamidee sau haplohlamidee, din 4-6 tepale, cu androceu compus din 4-6 stamine, iar gineceul super, 1-2 carpelar, sincarp. Fructele pot fi achene, samare sau drupe.

Familia Ulmaceae grupează aproximativ 120 specii (arbori şi

arbuşti), cosmopolite, în scoarţa cărora se găsesc celule cu substanţe mucilaginoase. Frunzele sunt simple, cu marginea întreagă sau serată, alterne, rar opuse, dispuse distich, de regulă cu baza asimetrică, aspru păroase, cu nervaţiune penată, de obicei stipelate. Florile mici, bisexuate sau unisexuate, plantele fiind monoice sau poligame, rar dioice (Barbeya), solitare sau dispuse în inflorescenţe cimoase contractate (glomerulare). Periantul, mai mult sau mai puţin campanulat, format din 4-5 sau 3-8 tepale libere, uneori unite, androceu izomer, cu 4-6, rar 12 stamine, iar gineceul este super, bicarpelar, sincarp:


↵ GAP )(;; 2128548364 −−−−

Fructele pot fi achene sau samare. Ulmaceele se clasifică în 3 subfamilii: Ulmoideae, Celtoideae şi Barbeyoideae.

Regnul Plantae

Subfamilia Ulmoideae se caracterizează prin inflorescenţe sau flori dispuse în axila frunzelor sau bracteelor din anul precedent, iar fructele sunt uscate. Sunt reprezentate prin genul Ulmus cu următoarele specii răspândite în pădurile noastre: Ulmus minor, Ulmus laevis (Figura 5.41.), Ulmus procera, Ulmus glabra.


1

Figura 5.41. – Ulmus levis: 1. ramură cu frunze; 2. ramură cu flori; 3. floare; 4. floare în secţiune longitudinală; 5. ramură cu fructe; 6. fructul (samară) (din I. Hodişan şi I. Pop, 1976) Familia Moraceae grupează specii de arbori sau arbuşti, uneori liane sau epifite, rar şi erbacee, adesea conţinând un latex, uneori bogat în cauciuc. Frunzele alterne, simple, întregi, serate sau lobate, stipelate, dispuse spiralat sau distih, uneori dimorfe. Florile unisexuate, plantele fiind monoice sau dioice, dispuse în inflorescenţe cimoase sau amentiforme. Periantul este simplu alcătuit din 4, rar 2-6 tepale, unite sau libere, uneori la florile femele lipsind. Androceul izomer, din 4, rar o stamină, iar gineceul este bicarpelar, sincarp, super sau infer.

↵ ♂ ; ♀AP 422 −+ G )();( 2222+P

Polenizarea este entomofilă sau mirmecofilă. Fructul este simplu (achenă sau drupă) sau compus, cărnos, format din dezvoltarea receptaculului, perigonului sau axului inflorescenţei, care adesea devin cărnoase. Moraceele numără peste 100 specii, în majoritate tropicale şi subtropicale, dintre care se remarcă genurile: Morus şi Ficus. Din genul Morus fac parte specii de arbori sau arbuşti, cu heterofilie frecventă, cu flori mascule şi femele în amenţi scurţi, cu periant cărnos. Fructul este o drupă falsă, cu înveliş cărnos provenit din îngroşarea perigonului, întreaga inflorescenţă formând un fruct multiplu comestibil numit soroză, agudă sau dudă. La noi în ţară se cultivă Morus alba (dudul alb, Figura 5.42.) şi Morus nigra (dudul negru).

Regnul Plantae

Figura 5.42. – Morus alba: 1. ramură cu amenţi bărbăteşti; 2. floare bărbătească; 3. floare femeiască; 4. ramură fructiferă; 5. frunză lobată; 6. inflorescenţa femeiască; 7. fruct compus (soroza = dudă); 8, 9. diagramele florilor (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Genul Ficus grupează arbori, arbuşti sau liane cu frunze

persistente sau căzătoare care se găsesc în zonele calde, unele conţinând un latex abundent (Ficus elastica).

Ficus carica (smochinul, Figura 5.43.) este singura specie

europeană, cultivată şi în regiunile sudice ale ţării noastre. Această specie este un arbust, mai rar arbore, cu frunzele lat-ovate sau subrotunde, adânc lobate, iar fructul numit siconă sau smochină este comestibil.

Figura 5.43. – Ficus carica: 1. floare bisexuată; 2. floare femeiască (longistilă şi

brevistilă); 3. siconă; 4. secţiune longitudinală prin siconă (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)


A55

Familia Cannabaceae grupează specii de plante ierboase holarctice cu glande secretorare. Frunzele sunt stipelate, simple sau compuse, alterne. Florile sunt unisexuate, plantele fiind dioice, rar monoice. Florile mascule au periantul format din 5 tepale şi androceul din 5 stamine, iar florile femele au periantul rudimentar şi gineceul bicarpelar sincarp şi super, unilocular:

↵ ♂P ; ♀ GP )(25

Regnul Plantae

Cannabis sativa (cânepa, Figura 5.44.) este o plantă anuală dioică, cultivată pentru fibrele liberiene textile şi fructele oleaginoase comestibile. Frunzele palmat-sectate, cu stipele caduce. Indivizii masculi (cânepa de vară) au flori nutante, dispuse în cime racemiforme axilare, compuse din 5 tepale şi 5 (6) stamine. Indivizii femeli (cânepa de toamnă) au flori aşezate câte una la subsuoara bracteei formând inflorescenţe glomerulare axilare. Florile femele sunt nude sau cu periant în formă de cupă rudimentară şi pistil bicarpelar sincarp şi super cu 2 stigmate fliforme. Fructul o nuculă.

Figura 5.44. – Cannabis sativa: 1. inflorescenţa femeiască; 2. inflorescenţa

bărbătească; 3. floare bărbătească; 4. floare femeiască cu hipsofilă; 5. floare femeiscă; 6. floare bărbătească, diagramă; 7. floare femeiască, diagramă: a. gineceu; b. perigon rudimentar, c. hipsofilă; 8. sămânţă (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Cannabis sativa var. indica este o specie bogată în cannabină, cu

proprietăţi stupefiante (hipnotice, sedative şi excitante). În Orient din această plantă se obţine haşişul, un stupefiant periculos, care duce la degradare fizică, slăbirea capacităţii intelectuale şi la demenţă.

Familia Urticaceae include plante erbacee, anuale sau perene, rar

lemnoase sau liane, care sunt lipsite de vase laticifere, adesea cu peri urticanţi şi cu fibre textile.


Regnul Plantae

Frunzele sunt opuse sau alterne, simple, cu margini serate sau întregi, stipelate sau nestipelate. Florile sunt tetramere, unisexuate, rar bisexuate, plantele fiind monoice, dioice sau poligame, sunt dispuse în inflorescenţe cimoase, glomerulare, capituliforme, umbele sau amenţi. Periantul este alcătuit din 4–5, rar 2-3 tepale libere sau unite la bază, androceul din 4-5, rar o stamină, iar gineceul este bicarpelar, sincarp şi super:


;122+

↵ ♂ ; ♀AP ;522+ GP )(; 2522+

Fructul este o achenă, adesea înconjurat de perigonul remanent. Urtica dioica (urzică, Figura 5.45.) este o specie ierboasă, perenă prin rizom, cu tulpina tetraunghiulară, cu frunze opuse, simple, cu peri urticanţi şi flori dispuse în panicule axilare. Figura 5.45. – Urtica dioica: 1. inflorescenţa bărbătească; 2. floare bărbătească; 3. floare bărbătească, diagrama florală; 4. floare femeiască, diagramă florală (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Teste autoevaluare TA 5.76. Asociaţi denumirile populare notate cu litere în coloana din stânga

cu denumirile ştiinţifice notate cu cifre în coloana din dreapta: a) dudul alb 1) Ficus carica b) cânepa 2) Morus alba c) urzica 3) Ulmus levis d) ulmul 4) Cannabis sativa e) smochinul 5) Urtica dioica TA 5.77. Polenizarea este mirmecofilă, deoarece se realizează cu ajutorul insectelor.

Regnul Plantae


;; ∞−−− 1487474

Ordinul Fagales include specii de plante lemnoase monoice, arbori şi arbuşti, cu frunze caduce sau persistente, alterne, simple, întregi sau lobate, stipelate. Florile sunt unisexuate, rar bisexuate. Polenizarea este anemofilă. Fructele sunt achene (nucule) prevăzute cu o cupă. Familia Fagaceae reuneşte specii de arbori şi arbuşti monoici, rar dioici, (Nothofagus), cu frunze stipelate, alterne, caduce sau persistente, întregi sau lobate. Flori în majoritate sunt unisexuate, rar bisexuate. Florile bărbăteşti sunt dispuse în amenţi la subsuoara unei bractee, au un periant simplu sau dublu, homofil, scarios, din 4-7 tepale unite şi 4-7 sau 8-14 stamine, rar mai multe (Nothofagus). Florile femeieşti sunt solitare sau grupate în cime pauciflore, alcătuite dintr-un perigon rudimentar cu 4-7 tepale şi un gineceu sincarp, infer, tricarpelar, rar 2-6 carpele:

↵ ♂P ; ♀A GP )(;)( 62374 −−

Fructul este o achenă (nuculă) înconjurată fie numai la bază (Quercus) sau în întregime (Fagus, Castanea) de o cupă rezultată din proliferarea receptaculului, la care se adaugă elementele periantului, cât şi bracteele persistente de la baza florii. Fagaceele grupează aproximativ 900 de specii care se clasifică în trei subfamilii: Fagoideae, Castaneoideae şi Quercoideae. La subfamilia Fagoideae amenţii bărbăteşti sunt aproape sferici, lung pedunculaţi şi pendenţi, iar florile femeieşti câte 2, înconjurate la bază cu numeroase bractee care concresc formând o cupă.

Genul Fagus include 10 specii în emisfera nordică, formând păduri pure sau în amestec cu alte foioase şi răşinoase. Fagus sylvatica (fagul, Figura 5.46.) este o specie frecventă în Europa şi la noi în ţară. Fagul este un arbore cu ritidomul neted, frunze simple, ovate sau eliptice, cu margini ondulate. Florile bărbăteşti sunt dispuse în capitule lung pedunculate, pendente, au perigonul din 4-7 tepale, unite la bază, iar androceul din 8-16 stamine. Florile femele sunt dispuse câte 2, înconjurate de numeroase bractee unite la bază formând un involucru persistent, cu gineceu tricarpelar sincarp. Fructele sunt achene (jirul), în trei muchii, câte 2 învelite în cupa involucrului lemnos, care se deschide în 4 valve. Alte specii sunt: Fagus orientalis (fagul oriental), F. taurica, F. grandiflora care se găseşte în America de Nord.

Regnul Plantae


Un gen înrudit este Nothofagus, care este răspândit în sudul Americii de Sud, Australia şi Noua Zeelandă. Figura 5.46. – Fagus orientalis: a. floare bărbătească; b. fructul; c. lujer fructifer (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) La subfamilia Castaneoideae amenţii bărbăteşti sunt alungiţi, erecţi, florile femele câte 1-3, înconjurate complet de un involucru spinos. Genul Castanea grupează specii eurasiatice şi din America de Nord, dintre care Castanea sativa (castanul comestibil, Figura 5.47.) este un arbore mediteranean, care creşte spontan şi în ţara noastră la Tismana şi Baia Mare. Frunzele oblong-lanceolate, cu marginea spinos-dinţată, dispuse spiralat. Florile bărbăteşti sunt dispuse în amenţi cilindrici, iar florile femeieşti sunt solitare. Fructul este închis într-o cupă sferică, prevăzută cu ghimpi, închizând în interior 1-3 achene (castana) care sunt comestibile.

Figura 5.47. – Castanea sativa: ramură cu frunze şi flori; a. fruct deschis; b. două seminţe văzute din poziţii diferite (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Regnul Plantae


igura 5.48. – Quercus robur: 1. ramură cu inflorescenţe bărbăteşti şi femeieşti; , 3. flori bărbăteşti; 4. floare femeiască; 5. ramură fructiferă cu frunze

lte specii: Quercus petraea (gorunul) este un arbore cu frunze ng peţiolate şi fructe sesile.

ţi.

pubescente pe epiderma inferioară şi

La subfamilia Quercoideae amenţii masculi alungiţi, pendenţi, floarea femelă înconjurată parţial de un involucru în formă de cupă.

Genul Quercus este reprezentat prin aproximativ 200 specii, de arbori şi arbuşti monoici, cu frunze caduce sau persistente, simple, cu marginea dinţată, lobată, rar întreagă. Florile mascule, au perigonul divizat în 4-6 lobi şi cu 4-12 stamine şi sunt dispuse în amenţi pendenţi. Florile femele sunt solitare sau dispuse în inflorescenţe spiciforme, pauciflore, au perigonul cu marginile uşor dinţate şi gineceul tricarpelar. Fructul (ghinda) o achenă, având la bază sau acoperită în întregime de un involucru în formă de cupă, provenită din bracteele de la baza florii femele. Quercus robur (stejarul, Figura 5.48.) este un arbore cu frunze penat-lobate, scurt peţiolate şi cu baza auriculată, iar fructele câte 2-5 sunt lung pedunculate.

F2 Alu Quercus cerris (cerul) este un arbore submediteranean, cu frunze oriacee şi lucioase, iar cupa ghindelor prezintă solzi alungic

Quercus pubescens (stejarul pufos) este un arbore ubmediteranean cu frunzele s

cu fructele sesile.

Regnul Plantae


zona mediteraneană se găsesc stejari cu frunze empervirescente: Quercus suber (stejarul de plută) cu ritidomul ros exploatat pentru interes industrial pentru obţinerea dopurilor e plută, Q. ilex (stejarul de stâncă), Q. coccifera (stejarul cârmâz) are este un arbust.

orile femeieşti sunt grupate câte 2-4 sau olitare, în amenţi, fără perigon şi gineceu bicarpelar sincarp şi

Însgdc Familia Betulaceae grupează arbori şi arbuşti monoici cu frunze alterne, cu stipele caduce, simple. Florile bărbăteşti au perigonul format din 4 tepale şi androceu din 4 stamine, dispuse câte 2-4 în amenţi pendenţi. Flsinfer. Inflorescenţele au o dispoziţie terminală:

↵ ♂ AP 2222 ++ ; ♀ GP )(222+

Fructul o achenă (nuculă) cu două aripi laterale. Dintre speciile importante ale genului Betula menţionăm: Betula pendula (mesteacănul, Figura 5.49.) este un arbore cu ritidomul de culoare albă, netedă, exfoliantă ş runze r boidale; Betula

la 50 cm înălţime, lict glaciar care se găseşte în unele turbării. Turbăria de la Mohoş

ţa inferioară, Alnus viridis (anin de munte) e găseşte pe versanţii abrupţi din zona montană.

igura 5. ti; 2. floare ărbătească cu stamine bifurcate (3); 4. ramură cu amenţi femeieşti; 5. flori meieşti cu o bractee trilobată, văzute dorsal şi ventral; 6. sămânţă aripată amară); B. Alnus glutinosa: 1. ramură cu flori şi cu conuri din anul anterior; 2. mură cu frunze; 3. dichaziu; 4. diagrama dichaziului; 5. două flori femeieşti; 6. agrama florală femeiască (din I. Hodişan şi I. Pop 1976)

i f omnana (mesteacănul pitic) este un arbust până re(judeţul Harghita) este considerată limita sudică mondială pentru această specie. Genul Alnus include specii de arbori şi arbuşti, dintre care frecvente sunt speciile: Alnus glutinosa (aninul negru), este arbore cu frunze lucioase (Figura 21), Alnus incana (aninul alb), arbore cu frunze cenuşii pe fas F 49. – A. Betula pendula: 1. ramură cu amenţi bărbăteşbfe(sradi

Regnul Plantae


amilia Corylaceae include specii de arbori şi arbuşti monoici, cu orile organizate asemănător celor de la betulacee. Florile ărbăteşti sunt nude, învelite de o bractee concavă şi androceul din -8 sau numeroase stamine, dispuse în amenţi pendenţi, iar florile meieşti au perigon, sunt dispuse la baza unei bractee, uneori

tulus arpenul, Figura 5.50.) şi Carpinus orientalis (cărpiniţa) care

Figura 5.50. rf cu un ament femeiesc imulă cu flori bărbăteş ctee trilobată; f,

n I Hodişan şi I. Pop, 1976)

dit în zona e deal şi de munte şi Corylus colurna (alunul turcesc) care creşte

trage taninul care este folosit în tăbăcării şi dustria farmaceutică. Coaja aninului se foloseşte în vopsitorii. Prin

Fflb4feconcrescută cu două bracteole laterale. Fructul este o nuculă. Genul Carpinus reuneşte specii de arbori sau arbuşti cu frunze dublu serate, cu amenţi bărbăteşti cilindrici, pendenţi, şi amenţi femeieşti. Nucula este însoţită de o bractee concrescută cu două bracteole laterale. În ţara noastră creşte specia Carpinus be(ceste un arbore submediteraneean semnalat în păduri din Dobrogea, Oltenia şi Banat.

– Carpinus betulus: a. ramură cu frunze, spre vâ, spre bază cu amenţi bărbăteşti; b. ramură cu fructe; c. cti; d. flori femeieşti la baza unei bractee; e. fruct pe o bra

g . diagramele dichaziilor – b. bractee (di

Genul Corylus include specii arbori şi arbuşti cu amenţi masculi cilindrici care apar primăvara devreme. Fructele sunt nucule (aluna) grupate câte 2-6, înconjurate cu o cupă foliacee sau membranoasă: Corylus avellana (alunul, Figura 5.51.), cel mai răspândspontan în Banat. Speciile din ordinul Fagales, în mod special fagaceele reprezintă o sursă de lemn de calitate superioară care este folosit în construcţii, industria mobilei, combustibil, etc. Din ritidomul majorităţii cvercineelor se exindistilarea uscată a lemnului de mesteacăn se obţine un gudron folosit în dermatologie. Fructele castanului şi alunului sunt comestibile.

Regnul Plantae


Ju landa i de arbori, rar arbuşti monoici

ărbăteşti sunt dispuse în inflorescenţe în formă de amenţi axilari

paripenat compuse, bogate în substanţe aromatice. Florile

racteole şi cu androceul din 2-4 stamine, iar florile femeieşti dintr-n perigon 3-5 lobat, la bază cu câte o bractee şi un gineceu

Ordinul g les grupează specicu frunze căzătoare, alterne, rar opuse, penat-compuse. Florile bpendenţi iar florile femele dispuse în inflorescenţe glomerulare.

amilia Juglandaceae include specii de arbori cu frunze Fimbărbăteşti nude sau cu un perigon 2-4 (5) laciniat sau din câteva bubicarpelar sincarp şi infer, dispuse solitar sau în racem de câte 2-4 (9).

↵ ♂ AP ;04242 −− ; ♀ GP )(2402−

Fructul este o drupă falsă (nucă), cu epicarp subţire, mezocarp cărnos, comestibil. Juglans regia (nucul, Figura 5.52.) este un arbore cultivat pentru fructele sale comestibile, iar J. nigra (nucul american), este o specie ornamentală cultivată în parcuri.

Teste autoeval aTA 5.78. Realizaţi o asociere grupat

parantezele frazDenumire

cerris), sesile; e. cu sol

A. 2; c; f

u re ă între noţiunile corespondente din

i următoare: ştiinţifică a stejarului este (1. Quercus petraea; 2. Q. robur; 3. Q.

are frun ele (a. lung peţiolate; b. sesile; c. scurt peţiolate) şi fructele (d. alungiţi; f. lung pedunculate).

B. 1; a; d C. 3; b; e D. 1; b; e

urna 2) Betula pendula

ârmâz 3) Alnus viridis ănul 4) Quercus coccifera rcesc 5) Fagus sylvatica ructul la Fagus sylvatica este jirul, iar ghinda de la Quercus robur

este o .82 Identificaţi eroarea referitoare la caracteristicile fagaceelor: a)

ginece nţi; e) frunzele sunt

stipela ciei Betula nana (mesteacănul pitic)?

eazzi

E. 2; a; d TA 5.79. Exemplificaţi specii din ordinul Fagales care prezintă importanţă

alimentară. TA 5.80. Asociaţi denumirile populare notate cu litere în coloana din stânga

cu denumirile ştiinţifice notate cu cifre în coloana din dreapta: a) aninul de munte 1) Corylus colb) fagul c) stejarul cd) mesteace) alunul tuTA 5.81. Fachenă.

TA 5 . ul este tricarpelar super; b) fructul este o achenă; c) floarea prezintă periant

simplu sau dublu; d) florile bărbăteşti sunt grupate în amete TA 5.83. Care este importanţa ştiinţifică a spe

Regnul Plantae

Proiectul pentru Învăţământul Rural

igura 5.52. – Juglans regia: a. ramură cu frunze şi inflorescenţe; b. floare ărbătească (faţă şi lateral); c. floare femeiască; d. fruct cu pericarpul crăpat (din

op şi colaboratorii, 1983)

peciile din ordinul Juglandales prezintă importanţă în industria obilei (furnir), iar fructele sunt comestibile, fiind bogate în ulei

omestibil folosit în cosmetică şi în industria chimică. Frunzele sunt tilizate în medicină.

Rosa) grupează structură, dimensiuni,

ecologie şi corologie (răspândire). Majoritatea prezintă flori bisexuate, diplohlamidee, dialisepale şi dialipetale, cu androceu de regulă polimer (dublu faţă de pe e stamine,dispuse centripet pe mai multe verticile) până la oligomer sau chiar monomer (Alchemilla arvensis). Gineceul, de asemenea,

olimer, apocarp sau sincarp, până la monomer, cu poziţie variabilă

te sau nestipelate, alterne, rar opuse sau erticilate.

199

P

FbI. Smcu

Teste autoevaluare TA 5.84. Juglandaceele prezintă următoarele caracteristici: a) au frunze

imparipenat compuse; b) gineceul este bicarpelar inferior; c) androceul prezintă numeroase stamine; d) fructul este o drupă falsă; e) conţin substanţe aromatice

TA 5.85. Florile bărbăteşti sunt dispuse în inflorescenţe, dar fructul prezintă un mezocarp cărnos care este comestibil.

Subclasa Rosidae (numele de la genul magnoliatele cele mai tipice, foarte variate ca

tale sau numeroas

pîn floare, superioară, semiinferioară şi inferioară. Dispoziţia elementelor florale, adesea ciclică. Rosidele sunt reunite în 19 ordine. Ordinul Rosales cuprinde un mare număr de specii lemnoase (arbori, arbuşti, subarbuşti) şi ierboase cu o mare variabilitate (anuale, perene, suculente). Frunzele sunt stipelav

Regnul Plantae


(plante dioice), ciclice,

e, cimoase, paniculate). Androceul este de regulă olimer, iar gineceul este polimer, izomer sau oligomer, chiar onomer, apocarp sau sincarp. Fructele sunt folicule, nucule, bace, rupe, multiple, la formarea cărora participă adesea şi axa florală eceptaculul).

amilia Rosaceae grupează specii de arbori, arbuşti sau ubarbuşti şi ierburi anuale şi perene. În funcţie de forma

ptaculului, gineceu, fruct această familie se clasifică în 4 bfamilii: Spiraeoideae, Rosoideae, Maloideae şi Prunoideae.

in subfamilia Spiraeoideae fac parte arbuşti, rar ierburi, flori e, cu receptaculul plan sau uşor concav, care nu ia parte

formarea fructelor, dispuse în corimb globulos sau în racem. aliciul şi corola sunt dialifile, de obicei pentamere, androceul din

ine sau multiplu de 10, gineceul apocarp şi super, format in 5-2 carpele, rar 12-1:

eceu

ctinomorf

0 stam

Florile sunt bisexuate, rar unisexuateactinomorfe, rar zigomorfe, dispuse în inflorescenţe variate (umbeliformpmd(r Fsrs DalaC1d

↵ G ; 112251010 −−+

sunt folicule.

ul Spiraea (cununiţa) include aproximativ 100 specii holarctice, unze simple, întregi sau lobate, cu margini crenate sau serate.

lorile mici, albe sau roşiatice, dispuse în raceme, corimb sau nicul. Speciile spontane cele mai răspândite sunt Spiraea licifolia, S. ulmifolia, S. crenata, iar S. alba, S. vanhouttei

3.) S. japonica, sunt cultivate ca ornamentale.

igura 5.53. – Spiraea vanhouttei: a. ramură floriferă; b. floare secţionată gitudinal; c. diagrama florală ( din T. Chifu şi colaboratorii 2001)

ACK ;101055 +

Fructele

enu fr

aa

GcFps(Figura 5.5

Flon

Regnul Plantae


, alungit, cu androceu polimer şi gineceu polimer , super sau in . Uneori prezintă şi calicul:

↵

apocarp

Subfamilia Rosoideae include specii de plante arbustive, rar arbori sau ierboase perene sau anuale cu frunze stipelate. Florile sunt bisexuate, pentamere, cu receptacul convex sau concav, cupuliform

ferGACK ;; ∞∞∞+ 5555

stipele cute cu peţiolul. Florile dispuse în raceme, panicule sau u rece ceolat sau globulos incluzând în

gineceul policarpelar, apocarp. Caliciul din (4) 5 sepale sau unele penat fidate. Petalele sunt (4) 5 sau la speciile

tivate numeroase (flori involte), sunt de culoare roz, roşu, alb, rar şi gineceul sunt polimere. Fructele sunt nucule,

cărnos la maturitate, bogat în vitamine, comestibil, cunoscut sub numele de măceaşă. Dintre speciile cele mai cunoscute menţionăm: Rosa canina (măceşul, Figura 5.54.), R. centifolia, R. gallica, R. pendulina, R. damascena, etc. Multe specii sunt cultivate în scop decorativ: Rosa multiflora (trandafirul urcător), R. indic R. alba, R. sempervirens, etc.

ra 5.54. – Rosa canina: a. floare secţionată longitudinal; b. măceaşa ţionată longitudinal; c. diagrama florală (din I. Pop şi colaboratorii 1983)

Rubus include peste 200 specii arbustive, spinoase, rar rboase sau subfrutescente, uneori monoice sau dioice, cu frunze igitat-compuse, rar penat-compuse sau simple, lobate, de obicei u ghimpi pe nervura principală.

Fructele sunt poliachene sau polidrupe, la care participă adesea şi receptaculul. Rosoideele sunt foarte heterogene şi adesea împărţite în triburi, serii etc. Genul Rosa (măceşul, trandafirul) include peste 100 specii de arbuşti spinoşi, cu frunze imparipenat compuse şi cuconcressolitar, ainteriorîntregi culgalben. Androceul închise în receptaculul devenit

ptacul ovoidal, ur

a,

Figuec

enul

s Giedc

Regnul Plantae


isexuate, dispuse în raceme, rar solitare, cu receptaculul de obicei alungit, convex, uneori plan sau şor concav. Androceul este polimer, iar gineceul este polimer

Figura 5.55.) este un arbust spinos cu

cu flori şi fructe; b. secţiune prin floare; secţiune prin fruct (din Anca Sârbu, 1999)

ubfamilia Maloideae (Pomoideae) include specii cu importanţă onomică, cultivate ca arbori şi arbuşti fructiferi. Frunze sunt elate, dispuse altern. Florile sunt actinomorfe, pentamere,

ndroceul este polimer, din 15-50 stamine dispuse pe cercuri,

sub umele de poamă:

Florile sunt bisexuate, rar un

ecstipa

uapocarp. Fructul este apocarpic, polidrupă, compus din drupeole libere, aşezate pe receptacul.

ubus idaeus (zmeurul, Rfrunze penat compuse, alb tomentoase pe dos, iar fructul de culoare roşie, comestibil, dulce şi aromat. Rubus caesius (murul de zăvoi) are aspectul unei tufe repente cu fructele de culoare neagră, pruinoase, comestibile. Alte specii: R. hirtus, R. canescens, R. serpens, R. candicans, R. discolor, etc.

Figura 5.55. – Rubus idaeus: a. ramurăc. S

gineceu infer, 5-2 sau 1 carpelar, adesea unite între ele şi cu receptaculul concav, formând un fruct fals, comestibil cunoscutn

↵ GACK );( 125155055 −−

Genul Malus include specii de arbori şi arbuşti, cu frunze simple, întregi, serate sau lobate. Florile sunt mari, dispuse în racem sau

imb, cu androceul din 15-50 stamine, de regulă cu antere albene, gineceul cu 5 carpele libere, concrescute cu receptaculul.

corg

Regnul Plantae


tiv.

Figura 5.56. u fructe; c. floare în secţiune longitudinal e. fruct în secţiune transversală; f. diagrama florală (din Anca Sârbu, 1999) Genul Pyrus include specii de arbori sau arbuşti uneori spinoşi, cu frunze simple, întregi. Florile sunt bisexuate, dispuse în corimb sau umbelă, androceul din 15-30 stamine cu antere ro ii sau violete, iar gineceul din 2-5 carpele libere şi concrescute cu receptaculul. Fructul este fals, cărnos, piriform, alungit sau conic. Speciile cele mai cunoscute sunt: Pyrus pyraster (părul pădureţ), răspândit prin ădurile de la noi din ţară, P. communis (părul de grădină, Figura .57.), care este cultivat pentru fructele sale dulci şi aromate.

57. – Pyrus communis: a. floare; b. fruct (din T. Chifu şi colaboratorii )

Fructul este cărnos, globulos, turtit sau alungit, cu caliciu persistent: Malus sylvestris (mărul pădureţ), M. pumila (măr, Figura 5.56.) este cultivat pentru fructele comestibile, iar M. floribunda este cultivat pentru aspectul decora

Figura 5.2001

c– Malus pumila: a. ramură cu flori; b. ramurăă; d. sămânţa în secţiune longitudinală;

ş

p5

Regnul Plantae


carpelar şi infer, neconcrescut cu ceptaculul:

↵

Subfamilia Prunoideae include specii de arbori şi arbuşti, dintre care multe specii au fructe comestibile. Frunzele sunt simple, caduce sau persistente, florile bisexuate, cu receptacul urceolat, caduc, androceul din 20-30 stamine, iar gineceul unire

GACK 110101055 ++

ructul este o drupă.

enul Prunus include arbori sau arbuşti cu frunzele eliptice, alterne, orile albe, cu receptacul urceolat, cu nectarine, fructul drupă cu xocarp pielos, subţire, mezocarp cărnos şi zemos şi endocarpul nificat.

peciile cele mai cunoscute sunt: Prunus domestica (prunul, Figura .58.) prezintă mezocarp care se desprinde uşor de endocarp, runus insititia (goldanul) cu mezocarpul lipit de endocarp, Prunus pinosa (porumbarul, Figura 5.58.) cu drupe globuloase de culoare lbastră-negricioasă, brumate şi Prunus cerasifera (corcoduşul).

igura 5.58. – Prunus domestica: 1. frunze; 2. flori; 3. secţiune longitudinală prin uct; Prunus spinosa: 4. ramură floriferă: 5. ramură cu fructe; 6. floare în secţiune ngitudinală; 7. fruct în secţiune longitudinală

enul Cerasus include specii de arbori sau arbuşti cu flori mari, lung edunculate, câte 2-4 în corimb sau umbele sesile, uneori solitare. eceptaculul este scurt campanulat, iar fructul este globulos, cărnos, ulce: Cerasus avium (cireşul) sau acru – Cerasus vulgaris işinul).

lte specii de prunoidee sunt: Amygdalus communis (migdalul), rmeniaca vulgaris var. communis (caisul) şi var. amarella arzărul), Persica vulgaris (piersicul), Padus racemosa (mălinul).

F Gflelig S5Psa Ffrlo GpRd(v AA(z

Regnul Plantae


dicinală (Crataegus) sau ornamentală (Rosa, Spiraea ).

rdinul Fabales sau Leguminosales grupează plante lemnoase rbori, arbuşti, subarbuşti) şi ierboase anuale sau perene, cu frunze

e regulă compuse, rar simple, stipelate, dispuse altern, unele etamorfozate. Rădăcinile formează simbioze cu bacteriile

), care asimilează şi fixează azotul tmosferic în nodozităţi, contribuind la îmbogăţirea solului în nitraţi.

lorile de regulă sunt zigomorfe, rar actinomorfe, iar fructul este o ăstaie dehiscentă sau indehiscentă.

eguminoasele prezintă şi unele particularităţi specifice: frunzele unor pecii prezintă mişcări, majoritatea sunt bogate în substanţe proteice, ninuri, saponine, alcaloizi, etc.

aceae.

runzele sunt stipelate, alterne, penat- sau palmat-compuse, cu

Rosaceele grupează numeroase specii, soiuri şi varietăţi pomicole reprezentând componenţi de bază ai livezilor, cu o mare importanţă alimentară. Unele specii prezintă importanţă industrială, fiind utilizate pentru obţinerea unor furniruri fine (Rosa, Pyrus), iar alte specii au importanţă me

Teste autoevaluaTA 5.86. Asociaţi denumirile populare notate cu litere în coloana din stânga

cu denumirile ştiina) zmeurulb) caisul c) măceşul 3) Rubus caesius d) cununiţa 4) Rubus idaeus e) murul deTA 5.87. I

prezintă frunze pasau solitar; c) florifructele sunt nucu

TA 5.88. Exemplificaţi specii de rosacee cu importanţă economică. TA 5.89. Rosoideele sunt foarte omogene, de aceea la majoritatea fructele

sunt poliachene sau polidrupe.

O(adm(Rhizobium leguminosaruma Fp Lsta În funcţie de structura florilor, ordinul se clasifică în trei familii: Mimosaceae, Caesalpiniaceae şi Fab Familia Fabaceae, Papilionaceae sau Leguminosae grupează peste 1000 specii cosmopolite, ierboase, rar arbuşti, arbori şi liane, răspândite în regiunile temperate şi reci, puţine se găsesc în zonele subtropicale şi tropicale. Ffoliola terminală adesea transformată în cârcei sau ariste (Vicia, Lathyrus). Stipelele foarte diverse, uneori mari, îndeplinind rolul frunzelor, care sunt transformate în cârcei.

re

ţifice notate cu cifre în coloana din dreapta: 1) Spiraea vanhouttei

2) Rosa canina

zăvoi 5) Armeniaca vulgaris var.communis dentificaţi erorile referitoare la caracteristicile genului Rosa: a) ripenat compuse stipelate; b) florile dispuse în raceme, panicule

le au numeroase petale; d) androceul şi gineceul sunt polimere; e) le

Regnul Plantae

Florile sunt grupate în raceme, rar solitare, pentamere, zigomorfe de tip papilionaceu. Sepalele, de regulă, sunt unite, petalele libere, diferenţiate în una superioară, mare numită stindard (vexillum), două laterale în formă de aripi numite alae şi două anterioare libere sau unite care alcătuiesc luntriţa (carina). Uneori corola este redusă la o singură petală (Amorpha fruticosa). Androceul este format din 10 stamine, cu alcătuire diversă: dialistemon (cu toate filamentele staminelor libere) sau gamostemon, care poate fi monadelf (cu toate filamentele staminelor unite) sau diadelf (9 stamine cu filamentele unite într-un jgheab şi o stamină liberă). Gineceul monocarpelar super, iar fructul o păstaie dehiscentă sau indehiscentă:


↑ G)();(; 119555 +++ACK ;)( 5155

Pisum sativum (mazărea, Figura 5.59.) este o specie anuală, cu rădăcină pivotantă, tulpină uşor muchiată, frunze paripenat-compuse, terminate cu cârcei, cu 1-3 perechi de foliole, la bază cu 2 stipele semicordate mari. Florile sunt albe sau violet-roşcate, iar păstaia polispermă. Această specie se cultivă pentru seminţe care se consumă verzi şi uscate. Phaseolus vulgaris (fasolea, Figura 5.59.) este o specie anuală, cu frunze trifoliate, flori albe, roze sau violete, dispuse în raceme pauciflore. Această specie se cultivă pentru păstăi şi seminţele bogate în amidon, grăsimi şi proteine.

Figura 5.59. – I. Pisum sativum: ramură cu frunze, flori (1) şi fructe (2); 3. floare văzută din faţă; 4. floare în secţiune; 5. petale: s. standard; c. carena; a. aripi; 6- androceu cu o stamină liberă şi 9 unite prin filamente în jurul pistilului; 7. pistil; 8. sămânţă desfăcută cu embrion şi două cotiledoane (d); embrion cu radiculă şi gemulă (g); II. Phaseolus vulgaris: A. planta; B. floare; C. păstaie; D. sămânţă (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Din acelaşi grup mai fac parte următoarele genuri: Trifolium (trifoi) cu speciile T. pratense (trifoiul roşu) care este cultivat ca plantă pentru nutreţ; T. repens (trifoiul alb) este o plantă perenă, cu tulpina repentă şi înrădăcinare la noduri; T. montanum (trifoiul de munte).

Regnul Plantae

Medicago (lucerna) cu speciile perene M. sativa (lucerna albastră) şi M. falcata (lucerna galbenă); M. lupulina (trifoiul mărunt).

Genul Robinia din care fac parte arbori cu frunze imparipenat compuse, flori grupate în raceme pendule şi păstaie turtită reunesc speciile: R. pseudacacia (salcâmul) şi R. hispida (salcâmul roşu).

Din grupul fabaceelor cu androceu monadelf fac parte următoarele

genuri: Lupinus (cafeluţă) cu aproximativ 100 de specii de plante ierboase, cu frunze palmat compuse, dintre care în ţara noastră se găsesc următoarele: L. polyphyllus (lupin american), L. angustifolius (cafeluţă).

Glycine hispida (soia) este o specie anuală asemănătoare cu fasolea, însă cu frunzele şi păstăile păroase.

Fabaceele cu filamente staminale libere sunt foarte puţine şi sunt

considerate mai primitive. Din această categorie face parte Sophora japonica.


Ordinul Sapindales sau Acerales grupează specii de arbori şi arbuşti, uneori cu ţesuturi secretoare, cu flori actinomorfe sau zigomorfe, care sunt prevăzute cu disc nectarifer.

Teste autoevaluare TA 5.90. Precizaţi care sunt elementele florii la familia Fabaceae. TA 5.91. Phaseolus vulgaris este o plantă anuală, deoarece fructul este o

păstaie. TA 5.92. Care sunt speciile de fabacee cu importanţă furajeră? TA 5.93. Identificaţi eroarea referitoare la caracteristicile fabaceelor: a)

stipelele sunt transformate în cârcei; b) sepalele sunt libere; c) petalele sunt libere; d) androceul este format din 10 stamine; e) fructul este o păstaie dehiscentă sau indehiscentă

Familia Hippocastanaceae grupează plante lemnoase, cu frunze palmat-compuse, opuse. Florile sunt zigomorfe, bi- sau unisexuate, dispuse în panicule piramidale, pentamere:

↑ GACK )(385545 −−

Fructul este capsular, care se deschide prin trei valve, cu seminţe mari, bogate în saponine şi amidon. Aesculus hippocastanum (castanul porcesc, Figura 5.60.), este un arbore cu frunze digitat-compuse. Florile au petale albe, cu o pată de culoare roz la bază, dispuse în panicul piramidal erect, dens. Capsula este ţepoasă, cărnoasă. Este o specie cultivată ca plantă decorativă, iar seminţele bogate în amidon, saponine şi ulei sunt valorificate industrial.

Regnul Plantae

Figura 5.60. – Aesculus hippocastanum: a. floare; b. fruct; c. sămânţă (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Familia Aceraceae grupează specii de arbori sau arbuşti cu frunze

opuse, simple, întregi, palmat-lobate sau penat-compuse, nestipelate. Florile sunt actinomorfe, unisexuate (plantele sunt monoice sau dioice), rar bisexuate, tetra- sau pentamere, diplohlamidee sau ahlamidee, androceu diplostemon, rar haplostemon, iar gineceul sincarp, bicarpelar super sau semiinfer. Florile au un disc intra sau extrastaminal:

CK 454−


↵ GA )(; 255445 ++−

Fructul este o disamară. Genul Acer reuneşte specii de arbori, mai rar arbuşti, cu flori pentamere, rar tetramere, dispuse în raceme, panicule, corimbe sau fascicule: Acer campestre (jugastrul, Figura 5.61.), frunze palmat-lobate, cu lobii obtuzi, aripile fructului aproape orizontale; A. platanoides (paltinul de câmp, Figura 5.61.), frunze palmat-lobate, cu lobii cu vârful ascuţit, fructele cu aripile divergente în unghi obtuz; A. pseudoplatanus (paltinul de munte), frunze palmat-lobate, cu lobii acuminaţi cu vârf obtuz, iar aripile fructelor lăţite spre vârf; A. tataricum (arţarul tătărăsc) cu frunze simple şi aripile fructelor roşiatice; A. negundo (arţar american) cu frunze imparipenat-compuse. Ordinul Araliales reuneşte familii de plante ierboase dar şi lemnoase, arbori şi arbuşti, cu frunze variate, alterne. Florile sunt tetramere şi pentamere, cu gineceul infer, dispuse în umbele. Aceste specii conţin uleiuri esenţiale, oleo-rezine, glicozide, saponine şi alcaloizi. Aralialele sunt grupate în două familii: Araliaceae şi Apiaceae.

Regnul Plantae

Figura 5.61. – A. Acer campestre, ramură cu fructe; B. Acer platanoides: 1.

ramură cu flori; 2. floare masculă; 3. floare femeiască; 4. secţiune longitudinală prin floarea femeiască (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)


Teste autoevaluare TA 5.94. Aesculus hippocastanum este o specie decorativă, deoarece

prezintă fructele ţepoase. TA 5.95. Care sunt caracterele prin care se deosebesc speciile genului

Acer?

Familia Apiaceae sau Umbelliferae grupează specii de plante ierboase anuale, bianuale şi perene, cu rădăcini pivotante, rar arbustive sau liane. Tulpinile, în general sunt fistuloase şi prevăzute cu noduri şi internoduri (articulate), sunt fin striate până la muchiate. Frunzele, aproape întotdeauna vaginate, de regulă nestipelate, foarte variate morfologic, adesea penat- sau palmat-sectate. Florile sunt bisexuate sau unisexuate, plantele fiind monoice (Echinophora) sau dioice (Arctopus, Trinia), actinomorfe, pentamere, tetraciclice. Caliciul compus din 5 sepale libere, de obicei mici, uneori lipsă, corola din 5 petale libere, androceul din 5 stamine cu anterele întorse, iar gineceul bicarpelar, sincarp şi infer. Florile au un disc nectarifer în jurul staminelor ca un inel, numit stilopodiu. Florile sunt grupate, de obicei, sub formă de umbele compuse, mai rar simple (Astrantia), cimoase sau capituliforme (Eryngium). La baza radiilor umbelei sau umbelulei se poate afla un verticil de bractee alcătuind involucrul, respectiv involucelul:

↵ GAC )(; 25505K

Fructul este apocarpoid, o diachenă, care se desface în două nucuşoare numite mericarpii, purtând un rest de stil şi rămân ataşate la vârful prelungirii axiale bifide numite carpofor. Toate organele plantelor conţin canale secretoare schizogene cu uleiuri esenţiale (geraniol, cimol, timol, pinen), heterozide, alcaloizi, etc.

Regnul Plantae

Apiaceele sunt reprezentate de aproximativ 3000 specii, care sunt răspândite în regiunile temperate din emisfera nordică.

Daucus carota (morcovul, Figura 5.62.) este o plantă anuală, bianuală sau perenă, cu rădăcina pivotantă care creşte spontan, iar la ssp. sativus care este cultivată pentru interes alimentar rădăcina este îngroşată, dulce, roşie-portocalie, frunzele penat-sectate, florile albe.

Figura 5.62. – Daucus carota: 1. porţiune din tulpină; 2. rădăcină; 3. umbelă; 4. floare; 5. fruct tânăr; 6, 7. secţiuni transversală şi longitudinală prin fruct (din Anca Sârbu, 1999)

Alte specii cultivate în interes alimentar sunt următoarele:

Coriandrum sativum (coriandrul), Apium graveolens (ţelina), Petroselinum hortense (pătrunjelul), Carum carvi (chimenul), Levisticum officinale (leuşteanul), Pastinaca sativa (păstârnacul).

Genurile Cicuta şi Conium includ specii toxice, care conţin

cicutotoxină, respectiv coniină.


Teste autoevaluare TA 5.96. Identificaţi erorile referitoare la caracteristicile apiaceelor: a)

tulpinile, sunt fistuloase, fin striate până la muchiate b) frunzele sunt de regulă stipelate; c) florile sunt hermafrodite; d) florile sunt grupate în umbele; e) fructul este o diachenă

TA 5.97. Asociaţi denumirile populare notate cu litere în coloana din stânga cu denumirile ştiinţifice notate cu cifre în coloana din dreapta:

a) ţelina 1) Coriandrum sativum b) morcovul 2) Carum carvi c) leuşteanul 3) Daucus carota d) coriandrul 4) Apium graveolens e) chimenul 5) Levisticum officinale

Regnul Plantae


Subclasa Dilleniidae grupează specii de plante lemnoase şi ierboase, care sunt răspândite mai ales în regiunile tropicale şi subtropicale. Frunzele sunt predominant simple, cu flori pentamere, ciclice, dialipetale, dar şi gamopetale. Dintre ordinele reprezentative menţionăm: Capparales, Cucurbitales şi Malvales. Ordinul Capparales reuneşte 3 familii din care fac parte în marea majoritate specii de plante ierboase, cu frunze alterne, flori hermafrodite, actinomorfe şi zigomorfe, predominat bi şi tetramere: Capparaceae, Brassicaceae şi Resedaceae. Familia Brassicaceae sau Cruciferae grupează aproximativ 4000 de specii de pante cu valoare alimentară, medicinală şi ornamentală. Aceste specii sunt plante ierboase anuale, bianuale şi perene, rar lemnoase (Alyssum spinosum), cu rădăcini pivotante şi cu frunze simple, întregi sau lobate, precum şi palmat- sau lobat- compuse, cu dispoziţie alternă, nestipelate. Uneori, frunzele bazale formează rozete. Frunzele şi tulpinile sunt acoperite cu peri unicelulari, simpli, ramificaţi sau stelaţi, uneori fixaţi la mijloc. Florile, dispuse în inflorescenţe racemoase, simple sau compuse, sunt bisexuate, actinomorfe, excepţional zigomorfe (Iberis) tetramere, diplohlamidee. Caliciul este format din 4 sepale aşezate în 2 cicluri, iar corola din 4 petale, de obicei lung unguiculate, aşezate pe un singur ciclu, în cruce (de unde şi denumirea familiei de Cruciferae). Androceul este tetradinam, format din 6 stamine aşezate pe două cicluri, 2 mai scurte, externe şi 4 mai lungi, aşezate pe ciclul intern. La baza staminelor se află glande nectarifere. Gineceul este bicarpelar, sincarp, super:

↵ GACK )(24244 +

Fructul este o silicvă sau o siliculă, despărţit în două loje de un perete fals, membranos (septum), care poate fi dehiscent sau indehiscent şi reprezintă un criteriu de clasificare. Genul Brassica include aproximativ 100 de specii, dintre care B. oleracea (varza, Figura 5.63.) este cultivată sub formă următoarelor varietăţi: var. acephala (varza furajeră), cu tulpina înaltă, iar frunzele nu se învelesc; var. capitata (varza pentru căpăţână); var. sabauda (varza creaţă), var. botrytis (conopida), cu căpăţâna compactă, albă, provenită din inflorescenţa sterilă şi metamorfozată; var. gongylodes (gulia), cu coletul tuberizat, sferic; var. gemmifera (varza de Bruxelles), cu tulpina cu mai multe căpăţâni mici provenite din mugurii axilari.

Regnul Plantae


P

Figura 5.63. – Brassica oleracea: a. porţiune din racemul fructifer; 1. Brassica oleracea var. acephala; 2. var. gongylodes; 3. var. gemmifera; 4. var. sabauda; 5. var. capitata; 6. var. botrytis; 7, 7a. Brassica rapa var. rapa (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Alte specii înrudite sunt următoarele: Raphanus sativus (ridichea), Sinapis rapa (rapiţa), S. alba (muştarul alb), Armoracia rusticana (hreanul).

Teste autoevaluare TA 5.98. B. oleracea var. botrytis prezintă o căpăţâna compactă,

deoarece este o specie care este cultivată pentru interes alimentar. TA 5.99. Care este caracterul pentru care brasicaceele sunt cunoscute

şi sub numele de crucifere?

Ordinul Salicales include o singură familie, Salicaceae, cu aproximativ 300 specii de arbori şi arbuşti, monoici sau dioici, răspândiţi în zona temperată a emisferei nordice. Frunzele alterne, simple, întregi sau lobate, stipelate. Florile unisexuate, rar bisexuate, grupate în amenţi simpli, sunt ahlamidee şi situate la baza unei bractee prevăzute cu disc sau glande nectarifere. Florile mascule sunt alcătuite din 2–30 stamine aşezate la baza unei bractee, iar floarea femelă, dintr-un gineceu bicarpelar, sincarp şi super, cu stil şi stigmat bifid, situat de asemenea la baza unei bractee. Placentaţia este parietală:

♂ ; ♀A 3020 − GP )(20

Polenizarea este entomofilă. Fructul este o capsulă polispermă, cu seminţe mici, care au la bază câte un smoc de perişori.

Regnul Plantae


Genul Salix (salcia, Figura 5.64.), numără peste 250 specii de arbori şi arbuşti, care uneori pot avea câţiva centimetri în etajul alpin şi în tundră. Speciile cel mai răspândite sunt: S. alba (răchită albă), S. triandra (salcie), S. pentandra, S. fragilis (răchită), S. purpurea (răchită roşie), S. viminalis (mlaje), S. caprea (salcie căprească), S. cinerea (zălog), S. herbacea este un arbust pitic târâtor, iar S. reticulata L. (salcie pitică), este un arbust pitic de 20 cm înălţime.

Figura 5.64. – Salix alba: a. ramură cu amenţi femeieşti; b. floare femeiască; c. floare bărbătească; d. lujer cu frunze;1. Salix cinerea; 2. S. fragilis; 3. S. triandra; 4. S. rosmarinifolia; 5. S. viminalis; 6. S. purpurea, ramură cu amenţi bărbăteşti *din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Genul Populus (plopul, Figura 5.65.), grupează 45 specii arborescente holarctice, cu frunze lung peţiolate, simple, întregi sau lobate. Florile sunt grupate în amenţi pendenţi, apar înainte de înfrunzire. Cele mai răspândite specii sunt următoarele: P. alba (plopul alb), P. nigra (plopul negru), P. tremula (plopul tremurător). Figura 5.65. – Populus alba: ament; b. detaliu de ament bărbătesc; c. floare bărbătească; d. diagrama florii bărbăteşti: br. bractee, p. disc nectarifer; 1. Populus alba; 2. P. tremula; 3. P. nigra: a. frunză; b. ramură cu amenţi bărbăteşti; c. ramură cu amenţi femeieşti; d. floare femeiască; e. floare bărbătească (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Regnul Plantae


AC )()( 555

Teste autoevaluare TA 5.100. Din enunţurile următoare selectaţi pe cele care exprimă

caracteristicile salicaeelor: a) frunzele sunt alterne, simple, întregi sau lobate; b) frunzele nu sunt stipelate; c) florile sunt unisexuate, rar bisexuate; d) gineceul este bicarpelar; e) polenizarea este anemofilă


a) răchită roşie 1) Salix purpurea b) zălog 2) Salix viminalis c) plop tremurător 3) Salix cinerea d) mlaje 4) Populus tremula

Ordinul Cucurbitales include o singură familie, Cucurbitaceae, cu peste 1000 specii monoice sau dioice, adesea liane cu cârcei, rar arbori de talie redusă cu trunchiul cărnos. Frunzele sunt stipelate, simple, întregi sau lobate, alterne, adesea acoperite cu peri. Florile sunt actinomorfe, rar zigomorfe (Zygosicyos), de obicei unisexuate, rar bisexuate, pentamere, rar tetramere, gamofile.

♂ ↵K ; ♀ ↵ GCK )()()( 5355 −

Fructul este baciform (peponidă sau melonidă) mare, cu miezul constituit din placentă şi cu epicarpul coriaceu, rar capsular. Genul Cucurbita reuneşte 10 specii, originare din America tropicală, dintre care unele se cultivă ca plante alimentare: C. maxima (dovleacul turcesc sau alb), C. pepo (dovleacul, Figura 5.66.) şi var. elongata (bostănelul sau dovlecelul), cultivate pentru fructe şi seminţe oleaginoase. Figura 5.66. – Cucurbita pepo: 1. porţiune de tulpină cu o floare; 2. sămânţă; Cucumis sativus (după T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Genul Cucumis cu peste 30 specii, în zonele calde, cultivate ca alimentare: C. sativus (castravetele, Figura 37), C. melo (pepenele galben), cu miez galben dulce.

Regnul Plantae


Genul Citrulus cu 4 specii africane, între care la noi se cultivă C. vulgaris (pepene verde, lubeniţă, harbuz), cu miez dulce, zemos. Ordinul Malvales sau Columniferales grupează specii lemnoase (arbori, arbuşti) sau ierboase, cu frunze alterne stipelate, întregi sau lobate. Florile sunt în general ciclice, bisexuate, actinomorfe, pentamere. Adesea, filamentele staminelor sunt concrescute într-o coloană în jurul stilului (de unde şi denumirea de Columniferales), gineceul superior pentacarpelar este frecvent multiovulat, iar fructul este o capsulă. Din acest ordin o importanţă deosebită prezintă familiile Tiliaceae şi Malvaceae. Familia Tiliaceae grupează specii de arbori, arbuşti, rar ierburi (Corchorus), cu frunze simple, întregi sau lobate, stipelate, alterne. Florile sunt bisexuate, grupate în dicazii simple sau compuse, sunt prevăzute cu o bractee membranoasă, alungită (Tilia), care contribuie la diseminarea fructelor. Periantul diplohlamideu, penta- rar tetramer, androceul din numeroase stamine grupate în 5–10 fascicule, rar libere. Gineceul din două sau mai multe carpele, sincarp şi super:

↵ GAC )( 8204545 −∞−−−K

Polenizarea este entomofilă. Fructele este o capsulă sau nucă, rar sunt cărnoase.

Genul Tilia (teiul, Figura 5.67.) include 10 specii holarctice, arborescente, cu liberul fibros, frunze cordiforme, flori mirositoare, cu pedunculul inflorescenţei continuat cu o bractee lungă, în formă de limbă, iar fructul o nucă sferică: T. cordata (teiul pucios), T. tomentosa (teiul alb), T. plathyphyllos (teiul cu frunza mare) etc. Figura 5.67. – Tilia cordata: a. floare secţionată; b. diagrama florală; c. fruct; B. T. tomentosa: a. nflorescenţă; b. ramură floriferă (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Regnul Plantae


Familia Malvaceae grupează plante ierboase (din zona temperată), arbori şi arbuşti (din zonele calde), cu frunzele simple, întregi sau lobate, alterne, stipelate şi flori mari, solitare sau dispuse în cime, bisexuate, rar unisexuate, pentamere. Caliciul este format din 5 sepale, valvate, uneori unite la bază, este însoţit de un calicul format din 3–9 bractee, sepaloide, unite sau libere. Corola este formată din 5 petale libere, prinse la baza tubului staminal, în boboc este răsucită. Androceul prezintă numeroase stamine, provenite din cele 5 stamine interne multiplicate şi ramificate, fiecare purtând câte o jumătate de anteră, iar filamentele se unesc într-un tub columnar în jurul stilului. Gineceul din trei sau mai multe carpele, sincarp şi super, adesea pentacarpelar:

↵ GAC )()()( 8355 −∞K

Fructul uscat, capsulă sau nuculă, adesea desfăcându-se la maturitate în mai multe mericarpii. Genul Gossypium (bumbacul, Figura 5.68.) include 5 specii cultivate pentru perii lungi celulozici de pe seminţele din capsulă şi pentru seminţele care au un conţinut ridicat de ulei: G. herbaceum , G. hirsutum, etc. Figura 5.68. – Gossypium herbaceum: 1a. fruct; 1b. sămânţă; 2. G. hirsutum (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Teste autoevaluare TA 5.102. Identificaţi erorile referitoare la familia Cucurbitaceae:

a) tulpinile pot fi cărnoase; b) frunzele nu prezintă stipele; c) florile sunt de obicei unisexuate; d) fructul este o capsulă

TA 5.103. Florile la genul Tilia sunt prevăzute cu o bractee membranoasă, deoarece are rol de protecţie.

TA 5.104. Care este importanţa speciilor din genul Gossypium?

Regnul Plantae


Subclasa Caryophyllidae sau Centrospermae grupează plante în majoritate ierboase, rar lemnoase, caracterizate prin flori actinomorfe ciclice (cele primitive hemiciclice), bisexuate sau unisexuate, în general pentamere. Ordinul Caryophyllales grupează plante ierboase, rar lemnoase, subfrutescente, cu tulpini articulate îngroşate la noduri. Frunzele simple, întregi, opuse, nestipelate. Florile grupate în inflorescenţe cimoase, de regulă dicazii, rar solitare, bisexuate sau unisexuate, penta- sau tetramere. Fructul poate fi o capsulă, nuculă, rar bacă. Familia Caryophyllaceae include specii de plante ierboase şi subfrutescente, cu tulpini formate din internoduri şi noduri şi frunze simple, opuse, rar alterne. Inflorescenţele sunt cimoase, multiflore. Florile de regulă, sunt bisexuate, uneori unisexuate, actinomorfe, pentamere sau tetramere, diplohlamidee sau haplohlamidee, caliciul diali- sau gamosepal, corola adesea cu petale unguiculate, dialipetală. Androceul obdiplostemon, rar haplostemon, iar gineceul 2–5-carpelar, sincarp, super, uneori prevăzut cu ginofor şi cu stilele libere:

↵ G )(; 2525 −−ACK ;)(; 5510454545 +−−−

Polenizarea este entomofilă şi autogamă. Fructul poate fi o capsulă, rar nuculă sau bacă. Cariofilaceele grupează aproximativ 2000 specii, care sunt clasificate în 2 subfamilii: Alsinoideae şi Silenoideae.

Subfamilia Alsinoideae include specii care au flori cu sepale libere sau unite numai la bază, ovarul mai mult sau mai puţin semiinferior, fără ginofor, petalele mici, întregi până la bifide, stile libere sau unite. Din această subfamilie genurile mai importante sunt: Stellaria, Cerastium, Spergularia, Moehringia. La speciile din subfamilia Silenoideae caliciul este gamosepal, corola dialipetală, petale unguiculate şi cu lamina adesea vidată, uneori, între unguiculă şi lamină se află 1–2 scvame, acest ansamblu formând o coronulă, iar gineceul este situat adesea pe ginofor. Genul Dianthus (garoafă, garofiţă) include peste 300 specii, mai ales mediteraneene: D. compactus, D. giganteus, D. carthusianorum (Figura 5.69.), D. capitatus, D. superbus, D. callizonus (garofiţa Pietrei Craiului, Figura 40), specie endemică, monument al naturii, iar D. caryophyllus, specie mediteraneeană, constituie sursa unor numeroase varietăţi şi soiuri cultivate.

Regnul Plantae


Figura 5.69. – Dianthus carthusianorum: a. capsulă şi sămânţă; b. diagrama florală; Dianthus callizonus (după T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Familia Chenopodiaceae grupează plante ierboase, anuale, bianuale şi perene, rar arbustive sau arborescente, uneori suculente, articulate, cu frunze nestipelate, simple, întregi, lobate sau sectate, alterne, adesea cărnoase, rar reduse (Salicornia). Florile sunt mici, grupate în inflorescenţe dense, glomerulare, cimoase sau spiciforme, rar solitare, bisexuate sau unisexuate, pentamere, actinomorfe, rar zigomorfe. Androceul este izomer, oligomer, iar gineceul sincarp şi super:

↵ GAP )(; 3515015 −−−

Polenizarea anemofilă sau entomofilă. Fructul este o nuculă sau capsulă, însoţit de periant persistent. Chenopodiaceele însumează aproximativ 1400–1500 de specii cosmopolite, răspândite mai ales în zonele aride, multe dintre ele fiind halofile sau nitrofile. Genul Beta (sfecla) reuneşte 12 specii mediteraneene dintre care menţionăm: B. vulgaris (Figura 5.70.) este bianuală, cultivată pentru rădăcinile tuberizate, ca furajeră (var. rapacea; f. alba – napi albi; f. lutea – napi galbeni) cu valoare alimentară (var. rapacea f. rubra – sfecla roşie) şi pentru industria zahărului (var. altissima – sfecla de zahăr). Toate varietăţile şi formele de sfeclă şi napi s-au obţinut din B. maritima, care creşte în zona de coastă a regiunii mediteraneene.

Regnul Plantae


Figura 5.70. – Beta vulgaris: 1. frunză bazală; 2. inflorescenţă; 3. ramură cu glomerule; 4. floare bisexuată; 5. floare secţionată longitudinal; 6. fruct; 7. embrion curbat, cu perisperm central; 8. rădăcină; 9. fruct (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Alte specii înrudite sunt: Chenopodium bonus-henricus (spanacul ciobanului), Spinacia oleracea (spanacul) care se cultivă ca legumă, Atriplex hortensis (loboda de grădină).


doua coloană, notate cu cifre: a) garofiţa Pietrei Craiului 1) Spinacia oleracea b) sfecla de zahăr 2) Dianthus callizonus c) loboda de grădină 3) Atriplex hortensis d) spanac 4) Beta vulgaris var. altissima TA 5.106. Din enunţurile următoare selectaţi pe cele care exprimă

caracteristicile chenopodiaceelor: a) sunt plante exclusiv perene; b) frunze nestipelate, simple, întregi, lobate sau sectate; c) florile sunt mici, grupate în inflorescenţe dense, glomerulare; d) fructul este o bacă

Ordinul Polygonales include o singură familie, Polygonaceae, cosmopolită, cu aproximativ 1.000 specii răspândite mai ales în zonele temperate din emisfera nordică. Poligonaceele sunt plante ierboase, liane, rar arbuşti sau arbori, cu tulpina articulată, cu frunzele simple, întregi sau lobate, alterne şi cu stipele concrescute formând o teacă deasupra nodurilor, numită ochree, protejând baza frunzei şi mugurii, uneori cu nectarine peţiolate. Inflorescenţele sunt axilare sau terminale, în formă de spice, raceme sau cime, rar florile sunt solitare.

Regnul Plantae


Florile sunt mici, bisexuate sau unisexuate, haplohlamidee (perigon petaloid persistent), 3–5 (6)-mere, dialifile, androceul din 5 – 9 (rar 4) stamine, iar gineceul super, sincarp:

↵ G )(;; 4236443 −++AP ,,,, 36543 +

Polenizarea anemofilă sau entomofilă. Fructul este o nuculă biaripată sau trimuchiată. Genul Polygonum (troscotul) grupează aproximativ 200 de specii cosmopolite, dintre care menţionăm: P. aviculare (Figura 5.71.), P. arenarium, P. hydropiper (piperul bălţilor), P. lapathifolium.

Figura 5.71. – 1. Polygonum aviculare; 2. Rumex acetosella; 3. Polygonum lapathifolium (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Subclasa Asteridae (după numele genului Aster) constituie una dintre cele mai evoluate linii filogenetice ale clasei Magnoliatae, incluzând ordine de plante lemnoase şi ierboase răspândite pe tot globul. Printre caracteristicile principale ale plantelor din această subclasă menţionăm: simpetalia şi tetraciclia florilor, androceul în majoritatea cazurilor concrescut cu tubul corolei, lipsa poliandriei, iar gineceul este redus de obicei la două carpele. Asteridele se clasifică în următoarele 8 ordine: Gentianales, Dipsacales, Oleales, Polemoniales, Scrophulariales, Plantaginales, Lamiales, Campanulales şi Asterales. Ordinul Scrophulariales cuprinde familii de plante în majoritate ierboase, puţine lemnoase, preponderent răspândite în zonele temperate şi caracterizate prin flori gamofile, zigomorfe, rar actinomorfe, pentamere, cu androceul din 5–2 stamine, iar gineceul bicarpelar, sincarp şi super.

Regnul Plantae


Familia Solanaceae grupează plante ierboase, rar lemnoase (arbuşti sau arbori), liane şi epifite, uneori spinoase, cu frunze nestipelate, simple, întregi sau divizate, alterne. Florile sunt solitare sau grupate în cime, sunt bisexuate, rar unisexuate, pentamere, actinomorfe sau uşor zigomorfe. Caliciul este gamosepal, persistent, corola gamopetală, rotată, tubuloasă, campanulată, androceul este format din 5 stamine sau mai puţine, inserate pe tubul corolei, cu disc nectarifer intrastaminal, iar gineceul de regulă, bicarpelar, sincarp şi super:

↵, ↑ [ ]GA )(;)()( 45255 −CK )(5

Polenizarea entomofilă sau ornitofilă. Fructul bacă sau capsulă. Organele vegetative şi fructele conţin alcaloizi (atropina, hiosciamina, solanina, nicotina, capsicina, scopolamina etc.). Genul Solanum grupează peste 2000 specii ierboase, subarbuşti, arbuşti sau arbori în zona tropicală, răspândite cu precădere în America de Sud şi Africa: S. tuberosum (cartoful, Figura 5.72.), S. dulcamara (lăsnicior), S. melongena (pătlăgele vinete), Lycopersicum esculentum (pătlăgele roşii, tomate), S. nigrum (zârnă), etc.

Figura 5.72. – Solanum tuberosum: a. floare (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Regnul Plantae

Importanţa economică. Multe specii de solanacee sunt alimentare: Solanum tuberosum este o specie originară din America de Sud, descoperit de spanioli (1537) pe teritoriul Boliviei, Ecuadorului, Perului şi Columbiei, de unde a fost introdus în Europa (1570), cultivată pentru tuberculii amidonoşi formaţi în vârful stolonilor subterani; Lycopersicon esculentum originară din America, cultivată pentru bacele bogate în zahăr şi vitamine, care se consumă proaspete sau conservate; Solanum melongena originară din India, se cultivă pentru bacele mari, violete, de interes culinar, atât proaspete cât şi conservate; Capsicum annuum (ardeiul) originară din America Centrală, cultivată pentru fructele bogate în vitamina A, C şi alcaloizi (capsicina) netoxici, folosite atât proaspete cât şi conservate.

Alte solanacee conţin principii active, diverşi alcaloizi, de aceea

sunt medicinale: Atropa belladonna (mătrăguna), Hyosciamus niger (măsălariţă), Datura stramonium (ciumăfaia), etc.

Unele specii sunt cultivate pentru aspectul ornamental: Petunia

sp., Datura arborea, Nicotiana alata (regina nopţii). Nicotiana tabacum (originară din America tropicală, se cultivă

pentru frunzele utilizate pentru fabricarea de ţigarete, din care se extrage nicotina care poate fi folosită ca insecticid.


Teste autoevaluare TA 5.107. Identificaţi caracteristicile principale ale asteridelor: 1)

androceul este concrescut cu tubul corolei; 2) lipsa poliandriei; 3) gineceul este format din 5 carpele; 4) sunt considerate magnoliate evoluate

TA 5.108. Exemplificaţi specii de solanacee cu importanţă economică. TA 5.109. Solanaceele care conţin alcaloizi sunt: a) Atropa

belladonna; b) Capsicum annuum; c) Solanum melongena; d) Datura stramonium; e) Hyosciamus niger

Familia Scrophulariaceae grupează specii cosmopolite, cu peste 3000 specii ierboase şi arbustive, rar arborescente (Paulownia) sau liane, uneori semiparazite şi parazite, cu frunze simple, nestipelate, foarte diverse, cu dispoziţie alternă sau opusă. Inflorescenţele axilare, cimoase sau racemoase, compuse din flori bisexuate, zigomorfe, pentamere, excepţional tetramere. Caliciul este gamosepal, persistent, corola gamopetală, fie rotată şi aproape actinomorfă, campanulată, infundibuliformă, fie bilabiată, sau uneori cu baza tubului corolei prelungită într-un pinten sau sac. Androceul este format din 5, 4 (didinam) sau 2 stamine inserate pe tubul corolei, iar gineceul este bicarpelar, sincarp şi super:

[ ]CK ()( 45−↑ GA )(,,) 224545−

Regnul Plantae

Polenizarea este entomofilă şi ornitofilă. Fructul poate fi o capsulă sau bacă.

Scrofulariaceele conţin glicozide (scutelarina, digitalina, gratiolina

etc.) şi saponine. Genul Verbascum (lumânărica) include aproximativ 300 specii

ierboase, rar arbustive, abundent păroase, cu raceme terminale alungite. O specie răspândită este V. phlomoides (coada vacii, Figura 5.73.).

Figura 5.73. – Verbascum phlomoides: 1. floare secţionată; 2, 3. stamine; 4. secţiunea longitudinală a ovarului; 5. fruct; 6. sămânţă (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Alte specii înrudite sunt: Scrophularia nodosa (iarba neagră),

Digitalis grandiflora (degetărel galben), Linaria vulgaris (linariţa), Veronica chamaedrys (şopârliţa).

Ordinul Lamiales grupează plante ierboase, arbustive,

arborescente şi liane, terestre şi acvatice, cu frunze opuse, nestipelate. Florile sunt bisexuate, rar unisexuate, pentamere, rar tetramere, gamofile, bilabiate. Androceul este format din 4–2 stamine, iar gineceul, de regulă, este bicarpelar, sincarp şi super. Fructele sunt drupe şi nucule.

Familia Lamiaceae sau Labiatae reuneşte aproximativ 200 de

genuri şi peste 400 specii, cosmopolite, numeroase mediteraneene, ierboase şi arbustive, rar arborescente şi liane, cu tulpini tetramuchiate, erecte sau prostrate, în dreptul muchiilor cu colenchim angular. Frunzele sunt nestipelate, simple, opuse, decusate, cu peri sau glande secretoare de pinen, limonen, geraniol, borneol etc.


Regnul Plantae

Inflorescenţele sunt cime axilare, mai mult sau mai puţin contractate, cu flori bisexuate, rar unisexuate, pentamere, cu o conformaţie caracteristică.

Caliciul este gamosepal, campanulat, cu 5 dinţi sau 10 dinţi, ori

bilabiat sau umflat în formă de scut. Corola bilabiată (de aici denumirea de Labiatae), tubuloasă sau infundibuliformă, cu două labii (buze), cel superior din două petale concrescute, mai rar din 3-4, uneori lipsă (Teucrium) sau redus (Ajuga), cel inferior din 3 petale concrescute observându-se tot atâţia lobi. Androceul este format din 4 stamine didiname sau aproape egale, mai rar două fertile şi două staminodii. Gineceul este bicarpelar, sincarp şi super, la care în fiecare lojă apare de timpuriu câte un perete despărţitor, separând gineceul în 4 loji, care la maturitate devin tetraachene:

[ ]


↑ GACK )(;)()( 222255 +

Genul Lamium (Figura 5.74.), include mai multe specii, la care lobul mijlociu al labiului inferior este obcordat, iar cei laterali ascuţiţi şi staminele păroase. În floare, între stamine între stamine şi gineceu sunt localizate glande nectarifere, toate speciile acestui gen fiind plante melifere importante: L. purpureum (urzica moartă) este o plantă anuală frecventă pe terenurile cultivate şi în pădurile de foioase; L. amplexicaule (urzica moartă) prezintă frunze aproape rotunde, sesile amplexicaule, iar L. maculatum prezintă flori mari, cu labiul inferior maculat, creşte prin păduri şi tufişuri. Figura 5.74. – Glechoma hederacea: a. caliciu; b. floare; Phlomis tuberosa: a. partea inferioară a plantei, cu organele subterane; b. floare; Lamium maculatum (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Alte exemple: Glechoma hederacea (sitnic, Figura 45) şi Phlomis tuberosa (solovârfiţă, Figura 45), etc.

Regnul Plantae


Teste autoevaluare TA 5.110. Frunzele speciilor din familia Lamiaceae sunt decusate,

deoarece au glande secretoare de pinen, limonen, geraniol, borneol. TA 5.111. Floarea la speciile din familia Lamiaceae prezintă următoarele

caracteristici: a) sunt grupate în cime axilare; b) caliciul este dialisepal; c) corola este bilabiată; d) androceul este format din 4 stamine didiname; e) gineceul este bicarpelar, sincarp şi super TA 5.112. Scrofulariaceele conţin următoarele glicozide: a) scutelarina; b) digitalina; c) gratiolina; d) limonen; e) geraniol

Ordinul Asterales este reprezentat printr-o singură familie, Asteraceae sau Compositae, din care fac parte specii de plante în majoritate ierboase, rar arbustive, arborescente şi liane cactoide, caracterizate prin frunze simple, întregi sau sectate, de obicei alterne, adesea rozulare, florile bisexuate, uneori unisexuate, pentamere, tetraciclice, gamopetale, actinomorfe şi zigomorfe, cu androceul sinanter, grupate într-o inflorescenţă condensată numită calatidiu (antodiu). Aceasta este formată dintr-un receptacul plan, convex, globulos, conic, compact sau gol, glabru sau păros, protejate la exterior de unul sau mai multe rânduri de bractee foliacee sau membranoase, la vârf fimbriate sau spinoase, care alcătuiesc involucrul (Figura 5.75). Calatidiile pot fi solitare sau grupate în inflorescenţe compuse de tip racem, corimb, spic, capitul, cimă. Figura 5.75. – Tipuri de flori la Asteraceae: 1. schema unui calatidiu secţionat longitudinal; 2. floare tubuloasă; 3, 4. floare fals ligulată; 5. floare în formă de pâlnie; 6. floare ligulată; 7. secţiune longitudinală prin floare; 8. androceu desfăcut; 9. diagrama florală (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Florile au caliciul redus, format din peri, sete sau scvame, , iar corola este formată din 5 petale unite în diferite moduri, în funcţie de care florile pot fi actinomorfe sau zigomorfe.

Regnul Plantae

Florile actinomorfe prezintă corola tubuloasă, cu cele 5 petale unite, formând un tub, terminat cu 5 lobi, mai mult sau mai puţin egali.

Florile zigomorfe au corola fie bilabiată (fals ligulată), fie ligulată.

Androceul este sinanter, format din 5 stamine cu filamentele libere, fixate de tubul corolei, iar anterele concrescute într-un tub în jurul stilului. Gineceul bicarpelar, sincarp şi infer, prevăzut cu un stil foarte lung terminat cu stigmatul bifid:

[ ]


↵, ↑ GAC )()( 25505−K

Fructul este o achenă, în vârf cu sau fără papus, uneori cu o coronulă sau sete. Seminţele sunt bogate în ulei şi aleuronă. Latexul de la anumite specii conţine substanţe amare (absintina, achillina, taraxacina), rezine şi cauciuc. De asemenea, pot conţine şi uleiuri eterice (cineol, camfor, borneol), glicozide (centaureozida, vernioniozida, lappozida) şi alcaloizi (abrotanina, piretrina, achilleina, senecionina, cumarina). Unele depozitează ca substanţă de rezervă inulina (polizaharid). Asteraceele grupează două subfamilii: Asteroideae sau Tubuliflorae, include specii lipsite de latex şi caracterizate prin calatidii alcătuite doar din flori tubuloase sau din flori tubuloase centrale şi ligulate marginale; subfamilia Cichoroideae sau Liguliflorae, care include plante cu latex, care diferenţiază calatidii formate doar din flori bisexuate, ligulate, zigomorfe. Genul Helianthus include aproximativ 60 de specii care sunt originare din America, cu calatidii mari: H. annuus (floarea soarelui, Figura 5.76.), H. tuberosus (topinambur, napi porcesc), H. decapetalus, etc. Figura 5.76. – Helianthus annuus: 1- floare ligulată; 2. floare tubuloasă; 3. porţiune din receptacul cu achene; 4. achenă cu paietă; 5. achenă (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Regnul Plantae

Importanţa economică. Unele asteracee au importanţă alimentară: Lactuca sativa (salată), Helianthus tuberosus, Helianthus annuus, Tussilago farfara (potbal), Cichorium endivia (andiva), Artemisia dracunculus (tahon) etc.

Altele sunt tinctoriale, folosite pentru vopsitul fibrelor textile sau

pentru colorarea unor alimente sau băuturi: Carthamus tinctorius (şofrănaş), Serratula wolffii (joldeala), numeroase specii prezintă importanţă medicinală: Matricaria chamomilla (muşeţel), Achillea millefolium (coada şoricelului), Taraxacum officinale (păpădie), Arctium lappa (brusture), Arnica montana (arnică), Centaurea cyanus (albăstriţă), Cichorium intybus (cicoare), Tussilago farfara etc.

Anumite specii sunt cultivate în scop decorativ: Calendula

officinalis (gălbenele), Tagetes patula (crăiţe, vâzdoage), Zinnia elegans (cârciumărese), Callistephus chinensis (rugi de toamnă), Dahlia variabilis (dalia), Tanacetum indicum, Rudbeckia laciniata, Aster novae-angliae, Bellis perennis (părăluţe, bănuţei), etc.

Speciile ruderale cele mai frecvente aparţin genului Carduus (scaieţi)

şi sunt buruieni cu frunze spinoase pe margini şi papus filiform: C. acanthoides, C. nutans, Omopordon acanthium (scaiul măgarului), Xanthium spinosum (scaiul vânăt), X. strumarium (scaietele popii).

Dintre speciile de buruieni segetale menţionăm: Cirsium arvense

(pălămida) buruiană foarte dăunătoare culturilor, Sochus arvensis (susaiul), Cichorium intybus, etc.


Teste autoevaluare TA 5.113. Asociaţi noţiunile din prima coloană notate cu litere cu

cele din a doua coloană, notate cu cifre: a) scaietele popii 1) Zinnia elegans b) cârciumărese 2) Xanthium strumarium c) păpădie 3) Centaurea cyanus d) albăstriţă 4) Taraxacum officinale TA 5.114. Din enunţurile următoare selectaţi pe cele care exprimă

caracteristicile asteraceelor: a) unele sunt liane cactoide; b) florile sunt exclusiv actinomorfe; c) androceul este sinanter; d) calatidiile pot fi solitare sau grupate în inflorescenţe compuse; e) fructul este o achenă

TA 5.115. Achenele sunt prevăzute cu un papus, deoarece acesta are rol de apărare.

TA 5.116. Exemplificaţi specii de buruieni ruderale şi segetale din familia Asteraceae.

TA 5.117. Latexul asteraceelor conţine: a) substanţe amare; b) alcaloizi; c) rezine; d) saponine; e) uleiuri eterice

Regnul Plantae

Clasa Liliatae (de la genul Lilium) sau Monocotyledonatae (gr. monos- unic; cotyledon = cotyledon) constituie un grup cu aproximativ 2.800 genuri şi 66.000 specii de plante ierboase, mai puţin lemnoase, răspândite pe tot globul. Speciile lemnoase participă la constituirea pădurilor tropicale umede, iar cele ierboase contribuie la edificarea savanelor şi mai ales a stepelor (Cadrul 5.7.).


Cadrul 5.7. Caractere generale ale liliatelor Metabolismul nespecific, nivelul energetic ridicat, polimorfismul accentuat atestă că monocotiledonatele fac parte dintre angiospermele tinere, în plin proces evolutiv. Cele mai primitive prezintă următoarele caracteristici: i) androceu şi gineceu polimer; ii) unele elemente dispuse spirociclic, care atestă originea lor în dicotiledonatele policarpice, Ranunculales.

Rădăcina principală rezultată din radicula embrionului dispare de timpuriu, fiind suplinită de rădăcini adventive fasciculate.

Tulpina, de obicei, este neramificată sau ramificată mai ales monopodial,

adesea este subterană sub formă de rizomi, bulbi, tuberculi.

Stelul este adesea de tip atactostel, cu fascicule libero-lemnoase închise, iar creşterea în grosime se realizează rar pe seama meristemelor secundare.

Frunzele sunt frecvent simple şi nestipelate, cu nervatura paralelă sau

arcuată şi cu teaca bine dezvoltată.

Florile sunt haplohlamidee, trimere, mai rar tetramere sau dimere, niciodată pentamere.

La formarea tetradei de polen, citocineza are loc la prima diviziune, cu

excepţia speciilor din familia Orchidaceae.

Embrionul are numai un singur cotiledon dezvoltat (de unde şi numele de Monocotiledonatae) şi numai excepţional (Agapanthus) două sau un rudiment din al doilea cotiledon.

Liliatele străvechi stau la baza tuturor celorlalte liliate, din care s-au desprins 3 linii evolutive grupate în tot atâtea subclase: Alismidae, Liliidae şi Arecidae. Subclasa Alismidae grupează plante acvatice, multe submerse, cu frunze alterne, heteromorfe. Florile sunt actinomorfe hemiciclice şi ciclice, foarte variate, unele simple, reduse şi nude, altele cu periant simplu sau dublu, cu androceu şi gineceu polimer.

Regnul Plantae

Gineceul este întotdeauna apocarp, poate deveni pseudocarp prin sudarea bazei carpelelor. Polenizarea este hidrogamă, entomogamă şi anemogamă. Fructul poate fi o capsulă, foliculă sau poliachenă.

Ordinul Alismales (Alismatales, Helobiales) grupează familii de plante acvatice şi palustre, cu frunze heteromorfe, emerse şi submerse. Florile sunt actinomorfe cu periant trimer, adesea diferenţiat în caliciu şi corolă. Androceul este format din 3 – numeroase stamine, iar gineceul din 6 – numeroase carpele libere, adesea dispuse spirociclic.

Familia Alismaceae (Alismataceae) grupează specii de plante acvatice şi palustre, ierboase perene, uneori stolonifere, cu frunze alterne, bazale, heteromorfe sau sub formă de filodii. Florile sunt bisexuate sau unisexuate, trimere, cu periant dublu, rar simplu, sunt grupate în raceme, umbele şi cime, rar în spice, sau sunt solitare:


↵ GAC 6633 −∞∞−K

Polenizarea este entomogamă sau autogamă. Fructul este multiplu, polinuculă (poliachenă) sau folicule. Genul Alisma este reprezentat prin 6 specii cosmopolite: A. plantago-aquatica (limbariţă, Figura 48), A. lanceolatum, A. gramineum.

Genul Sagittaria, cu aproximativ 30 specii de plante monoice, rar dioice, cu frunze aeriene, triunghiular sagitate, frunze natante cu limbul lăţit, şi frunze submerse liniare (filodii): S. sagittifolia (săgeata apei, Figura 5.77.), S. latifolia. Figura 5.77. – Alisma plantago-aquatica: a. inflorescenţa; b. frunze bazale; c. floare; d. fruct multiplu; e. diagrama florală; A, B. Sagittaria sagittifolia: A. frunze: 1-3, forme submerse; 4-5, plutitoare; 6-8, emerse; B- inflorescenţă; C. diagrama florală la S. calycina (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Regnul Plantae

Subclasa Liliidae include specii de plante ierboase, rar lemnoase (Dracena draco – arborele dragonilor), cu flori zigomorfe, trimere. Din această subclasă fac parte următoarele ordine: Liliales, Zingiberales, Orchidales, Bromeliales, Cyperales şi Poales.

Ordinul Liliales este un ordin omogen şi grupează specii cu florile pe tipul 3. Polenizarea este entomofilă sau anemofilă, iar seminţele prezintă endosperm. Dintre familiile care fac parte din acest ordin menţionăm: Liliaceae, Agavaceae, Amaryllidaceae, Iridaceae, Dioscoreaceae. etc.

Familia Liliaceae cuprinde specii ierboase (rar arbustive – Ruscus, liane – Smilax, arbori – Dracena sau suculente – Aloë), perene sau anuale. Aceste au tulpini subterane: bulbi, rizom sau tubero-bulbi. Tulpinile aeriene sunt de obicei erecte, uneori agăţătoare şi pot prezenta anumite metamorfoze: filocladii (lRuscus) sau cladodii (Asparagus). Frunzele sunt simple, alterne sau în rozetă bazală, cu marginea întreagă şi cu nervaţiune paralelă sau arcuată.

Florile sunt bisexuate, rar unisexuate (Asparagus), solitare sau grupate în inflorescenţe racemoase sau cimoase. Floarea este de obicei actinomorfă, pentaciclică, trimeră. O excepţie a familiei este Paris quadrifolia (dalacul), cu flori tetramere şi pentaciclice. Perigonul este petaloid sau sepaloid, dialipetal (rar gamopetal). Androceul este format din 6 stamine dispuse pe două cicluri, iar gineceul este tricarpelar, trilocular, sincarp, cu numeroase ovule anatrope (placentaţia este axilară):


↵, ↑ GAP )(n;)(, 3333333 +++

Polenizarea este, în general, entomofilă. Fructul poate fi o bacă sau o capsulă. În această familie sunt aproximativ 3700 specii, răspândite pe tot globul. Diversitatea aparatului vegetativ a dus la divizarea familiei într-un număr mare de subfamilii. Subfamilia Colchicoideae grupează specii de plante cu rizomi sau cu tubero-bulbi. Au inflorescenţă terminală, iar fructul este o capsulă. Colchicum autumnale (brânduşa de toamnă, Figura 5.78.), creşte în pajişti relativ umede, din zona colinară până în cea montană. În sol prezintă un tubero-bulb compact, pe care se află un mugure axilar ce generează toamna 1 (2-3) flori violacee. Fructul se formează în primăvara următoare, când iese la suprafaţă înconjurat de 3-4 frunze oblong-lanceolate. Această specie conţine (în tubero-bulbi şi seminţe) alcaloidul colchicina, cu diverse utilizări medicinale.

Regnul Plantae

Figura 5.78. – Colchicum autumnale: a. tubero-bulb; b. fructul (din N. Ştefan, 2001)

Subfamilia Allioideae grupează specii de plante cu bulbi sau cu rizomi scurţi. Inflorescenţa este umbeliformă, înconjurată de două hipsofile. Fructul este o capsulă loculicidă.

Genul Allium se caracterizează prin bulbi tunicaţi şi prin inflorescenţe cimoase umbeliforme, cu 1-2 hipsofile concrescute sau libere. La noi în ţară se găsesc 30 specii, unele cultivate pentru valoarea lor alimentară sau terapeutică.

Allium cepa (ceapa, Figura 5.79.), specie bi- sau trianuală, are un bulb disciform sau globulos. Are proprietăţi tonice şi antiifecţioase.

Alte specii sunt: A. sativum (usturoiul) are bulbul format din mai mulţi bulbili (căţei). Conţine mulţi compuşi organici, dintre care şi două antibiotice (alicina şi garlicina), cu acţiune antistafilococică.

A. porrum (prazul) are bulbul alungit ca o falsă tulpină (alcătuită din tecile frunzelor).

A. ursinum (leurda) prezintă frunzele late, iar florile albe; este, uneori, abundentă în pădurile colinare de foioase. Frunzele şi bulbii au utilizare în medicina populară, pentru tratarea hipertensiunii, ca diuretic sau vermifug.

Subfamilia Lilioideae include specii care prezintă bulbi din care apar la suprafaţă tulpini aeriene frunzoase. Florile sunt solitare sau în raceme, iar fructul este o capsulă loculicidă.


Regnul Plantae

Figura 5.79. – Allium cepa: aspect general; detaliu floare (din N. Ştefan, 2001) Lilium martagon (crinul de munte, Figura 5.80.) prezintă bulbi solzoşi, fără catafile comune. Tulpinile aeriene au frunze verticilate, situate la mijlocul tulpinii, iar inflorescenţa este un racem terminal lax, cu 3-11 (25) flori. Alte specii: L. candidum (crinul alb) este o specie cultivată în scop ornamental; Tulipa (laleaua), Fritillaria (bibilica), Erythronium (măseaua ciutei).

Figura 5.80. – Colchicum autumnale: 1. plantă fructiferă; 2. plantă floriferă; 3. capsulă; 4. secţiune transversală prin capsulă (din N. Ştefan, 2001)


Regnul Plantae

Importanţa economică. Unele specii de liliacee sunt alimentare şi condimentare (Allium cepa, A. sativum, A. porum, Asparagus officinalis, etc.), altele sunt medicinale (Colchicum autumnale, Veratrum album, Convallaria majalis, Polygonatum latifolium, Alöe vera, etc.), iar altele sunt ornamentale (Tulipa gesneriana, Lilium candidum, Hyacinthus orientalis, Convallaria majalis, etc.) şi puţine textile (Yucca).


Teste autoevaluare TA 5.118. Identificaţi eroarea referitoare la liliate: a) rădăcina principală

dispare de timpuriu; b) tulpina la anumite specii este subterană; c) frunzele au nervaţiune penată; d) la majoritatea speciilor embrionul are un singur cotiledon

TA 5.119. Liliatele pot prezenta rădăcini sub formă de rizomi, bulbi, tuberculi, deoarece acestea se găsesc în pământ.

TA 5.120. Colchicum autumnale conţine în tubero-bulbi şi seminţe colchicina, deoarece florile apar toamna.


a) crinul de pădure 1) Colchicum autumnale b) leurda 2) Dracena draco c) arborele dragonilor 3) Lilium martagon d) brânduşa de toamnă 4) Allium ursinum

Din ordinul Orchidales face parte familia Orchidaceae cu aproximativ 17.000 specii perene prin rizomi sau rădăcini tuberizate, care au ca preferinţe ecologice habitate foarte diferite: pe sol, în pajişti sau păduri, în locuri umede, ca epifite în pădurile tropicale (unde poate fi întâlnită ca liană Vanilla planifolia – vanilia). Prezintă micorize endotrofe. După nutriţie pot fi fotoautotrofe sau saprofite (Neottia nidus-avis). Tulpina aeriană este simplă, neramificată, cu frunze alterne (uneori acestea pot fi reduse la scvame). Florile sunt bisexuate (rar unisexuate), zigomorfe, solitare, grupate în spice sau în raceme, cu flori care şi-au adaptat structura la polenizarea entomofilă. Perigonul este dialipetal, 3+3. Tepala interioară mediană, este mai mare şi de formă diferită faţă de celelalte, fiind numită label. După înflorire, prin răsucire ea devine inferioară şi se prelungeşte, de obicei, cu un pinten nectarifer. Androceul, iniţial din 6 stamine, ajunge la o singură stamină fertilă (uneori însoţită de 2 staminodii laterale). Gineceul este tricarpelar, sincarp, inferior, se termină cu un stigmat trilobat (lobul median steril se numeşte rostel). Ovarul este unilocular, cu numeroase ovule grupate în trei placente parietale:

↑ GAP )(; 3020133 +++

Regnul Plantae

Fructul este o capsulă cu numeroase seminţe mici (de unde şi denumirea ordinului de Microspermae).

Genul Orchis (poroinicul) are flori zigomorfe, o singură stamină

fertilă (fără staminodii), iar polenul este aglutinat în polinii. În sol sunt tubero-bulbi întregi, globuloşi-ovoizi. Orchis morio are labelul trilobat (sau trifidat), iar pintenul este orizontal-patent sau recurbat în sus. Creşte prin pajişti însorite, pe soluri sărace, în etajul pădurilor de amestec (fag cu răşinoase).

Cypripedium calceolus (condurul doamnei, Figura 5.81.) are flori solitare (rar 2-4), mari (de 3-10 cm diametru), cu labelul mai scurt decât celelalte tepale, ovoidal şi veziculos umflat, cu marginile răsucite spre interior, lăsând un orificiu îngust, rotund, galben deschis, în interior cu puncte şi vinişoare purpurii. Florile au un miros foarte plăcut. Este considerată o specie periclitată fiind inclusă în listele roşii.

Figura 5.81. – Cypripedium calceolus (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Ordinul Cyperales include familia Cyperaceae din care fac parte specii de plante anuale sau perene, cu rizomi. Tulpina, plină de măduvă şi trimuchiată, poartă numele de calamus. Frunzele sunt liniare, având limb cu ligulă şi o teacă închisă.

Florile sunt unisexuate sau bisexuate, fiind grupate în spiculeţe, care alcătuiesc inflorescenţe compuse. Nu au înveliş floral (sau acesta este redus la sete perigoniale sau scvame).


Regnul Plantae

Androceul este format din 3 stamine, iar gineceul este superior, cu 2-3 carpele concrescute, unilocular, cu un singur ovul anatrop (numărul stilelor este egal cu cel al carpelelor).

G


↵ AP 333+ )(3 A 130 −; ♂P ; ♀ G )( 230 −P

Fructul este o nuculă utriculată. În această familie sunt încadrate aproximativ 90 genuri cu 4000 specii cosmopolite, care preferă mai ales zonele mlăştinoase, dar şi în păduri, pajişti, pe stâncării înierbate etc. Genul Carex (rogozul) prezintă flori unisexuate, dispuse monoic sau dioic, fără înveliş floral. Achena este închisă într-un fel de săculeţ numit utriculă. În mlaştini se întâlnesc C. riparia (Figura 5.82. A), C. acutiformis, C. vulpina; în păduri de dealuri şi de munte cresc C. sylvatica, C. pilosa, C. pendula; prin pajişti stepice întâlnim pe C. caryophyllea, C. humilis, iar în pajiştile alpine pe C. curvula. Alte genuri reprezentative din această familie sunt: Cyperus (căprior, Figura 5.82. B), Scirpus, Eriophorum, Eleocharis, Holoschoenus, etc. Figura 5.82. – A. Carex riparia: a. utriculă; b- teacă; B. Cyperus fuscus: a. flori; b. spic; c. secţiune prin tulpină (din N. Ştefan, 2001)

Teste autoevaluare TA 5.122. Din familia Cyperaceae fac parte specii de plante anuale,

deoarece acestea prezintă rizom. TA 5.123. Genul Orchis are flori actinomorfe, în timp ce la specia

Cypripedium calceolus florile sunt solitare.

Regnul Plantae


Ordinul Poales sau Graminales include familia Poaceae sau Gramineae din care fac parte specii de plante ierboase, anuale sau perene (rar lemnoase – Bambusa arundinacea sau Sasa palmata). Prezintă două tipuri de rădăcini: embrionare (care dispar de timpuriu) şi adventive, care au aceeaşi lungime şi grosime (sistem fasciculat sau fibros de rădăcini). Tulpina este aeriană este cilindrică, formată din noduri şi internoduri. Când este goală la interior, acest tip de tulpină se numeşte culm (pai). Se ramifică numai la extremităţi: la nodurile bazale apar fraţi, iar în vârf se formează inflorescenţe. Multe graminee au şi tulpini subterane, sub formă de rizomi sau stoloni subterani. Frunzele sunt alcătuite dintr-o teacă (vagină), care înveleşte internodul şi limb (lamina), de formă liniară şi cu nervuri paralele. Anexele frunzelor sunt urechiuşele sau auriculele (două expansiuni laterale la baza limbului) şi ligula (o excrescenţă membranoasă sau sub formă de peri , la baza limbului, acolo unde se uneşte cu teaca). Florile sunt, în general, bisexuate, rar unisexuate şi se grupează în inflorescenţe elementare numite spiculeţe. Acestea se grupează în diverse moduri, formând inflorescenţele compuse:

spic compus, alcătuit dintr-un ax principal (rahis), cu noduri mai proeminente (numite călcâie) şi internoduri. La călcâie se inseră spiculeţe sesile uni- sau multiflore (Triticum, Hordeum, Secale, etc.);

panicul cu spiculeţe, cu rahisul lung şi de mai multe ori ramificat, la vârful ultimelor ramificaţii fiind spiculeţe uni- sau multiflore (Avena, Festuca, Oryza, etc.);

racem cu spice (spic fals sau panicul spiciform), cu spiculeţe care se inseră pe un rahis scurt ramificat prin intermediul unor pediceli scurţi mai mult sau mai puţin egali (Phleum, Setaria, etc.);

umbelă cu spiculeţe (spic digitat), cu ramificarea rahisului în axe umbeliforme, care se află în vârful tulpinii, pe aceste axe inserându-se spiculeţele mai mult sau mai puţin sesile (Digitaria, Cynodon, etc.);

spadix cu spiculeţe, cum este inflorescenţa femelă de la Zea mays, formată dintr-un ax gros pe care se inseră sesil spiculeţele femele, în nişte alveole ale rahisului.

Spiculeţul este o unitate elementară care intră în alcătuirea acestor tipuri de inflorescenţe compuse. Acesta este alcătuit dintr-un ax, la nodurile căruia se inseră florile. La baza fiecărui spiculeţ se află 2-3 bractee, numite glume, care acoperă parţial sau total spiculeţul. Spiculeţele pot fi uniflore (Oryza) sau multiflore (Triticum) şi la majoritatea gramineelor spontane, Figura 5.83.).

Regnul Plantae

Figura 5.83. – Schema spiculeţului la graminee: 1. rahisul; 2. axul spiculeţului; 3.

gluma inferioară; 4. gluma superioară; 5. lema; 6. paleea; 7. lodicule; 8. gineceul; 9. androceul (din N. Ştefan, 2001)

Floarea este pe tipul 3 şi este protejată de 2 palee: una inferioară,

convexă, de obicei aristată (omologată cu bracteea), numită lema; una superioară, concavă, bicarenată, membranoasă şi de obicei nearistată, numită palee. Lema şi paleea închid părţile reproducătoare ale florii. La baza ovarului se află 2-3 scvame mici, numite lodicule (care se pare că reprezintă perigonul rudimentar).

Polenizarea este anemofilă sau directă (la plantele autogame).

Fructul este o cariopsă, care poate fi golaşă (la Triticum) sau îmbrăcată de palee (la Hordeum, Oryza). Sămânţa este albuminată şi prezintă tegument, embrion şi endosperm.

Unele specii conţin în structura lor biochimică alcaloizi, glicozizi,

saponine, uleiuri volatile etc. Din această familie fac parte peste 550 genuri, cu aproximativ

10.000 specii, foarte răspândite pe tot globul, unele alcătuind predominant anumite formaţiuni vegetale (pajişti, stufărişuri, buruienişuri, etc.).

Familia Poaceae se divide în trei subfamilii: Bambusoideae,

Pooideae şi Panicoideae. Subfamilia Pooideae include specii de plante ierboase, cu flori

bisexuate, grupate în diverse tipuri de inflorescenţe. Paleele nu însoţesc, de obicei, fructele, iar glumele sunt, în general, în număr de două.


Regnul Plantae

Genul Triticum (grâul) grupează 20 specii răspândite din Europa până în vestul Asiei. Inflorescenţa este un spic compus, alcătuit din spiculeţe cu 3-5 flori. Glumele sunt late, bidinţate la vârf, dar nearistate. Lema poate fi (sau nu) aristată. Cariopsa nu este învelită de palee. Speciile cele mai răspândite sunt: T. aestivum (grâul comun, Figura 5.84.), dintre cereale este specia cea mai importantă din punct de vedere alimentar, conţinând în cariopse toate vitaminele din grupul B; T. durum (grâul tare); T. monococcum, etc.


Figura 5.84. – Triticum aestivum: 1. cu spic aristat; 1a. spiculeţ; 1b, 1c. spice nearistate, văzute din faţă şi dorsal; 1d. spiculeţ cu glume şi secţiunea transversală a unei glume; 1e. floare; 1f. cariopsă (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001) Alte specii mai cunoscute sunt: Hordeum vulgare (orzul), Avena sativa (ovăzul), Lolium perenne (zâzanie), iarbă de gazon), Phragmites australis (stuful), etc. Subfamilia Panicoideae cuprinde specii ierboase cu panicul, rar cu panicul spiciform (spiculeţe uniflore), cu flori bisexuate sau unisexuate. Glumele sunt în număr de 2-4, iar paleele rămân, adesea, lipite de fruct. Zea mays (porumbul, Figura 5.85.) este o plantă originară din America tropicală, iar în prezent este larg răspândită ca plantă alimentară şi furajeră. Florile sunt unisexuate dispuse monoic: în vârful tulpinii sunt panicule cu spiculeţe biflore mascule, iar în axila frunzelor sunt inflorescenţe femele (spadix), cu ax gros, pe care se inseră spiculeţele uniflore. Stigmatele ovarelor sunt foarte lungi şi alcătuiesc aşa numita mătase a porumbului. Spadixul este învelit în hipsofile verzi (pănuşe).

Regnul Plantae

Figura 5.85. – Zea mays: a. inflorescenţă femeiască; b. inflorescenţa

bărbătească; c. spadix (din N. Ştefan, 2001) Oryza sativa (orezul) este considerată a doua cereală alimentară după grâu. Inflorescenţa este un panicul lax, cu spiculeţe uniflore (o floare are 4 glume şi 6 stamine). Lema este aristată, iar cariopsele concresc cu paleele (sunt decorticate pentru a fi utilizate în alimentaţie).


Teste autoevaluare TA 5.124. Floarea gramineelor prezintă următoarele caracteristici:

a) este pe tipul 5 şi este protejată de 2 palee; b) la baza ovarului se găsesc 2-3 lodicule; c) fiecare spiculeţ are 2-3 glume; d) spiculeţele sunt exclusiv multiflore

TA 5.125. Exemplificaţi principalele specii de graminee cultivate pentru interes alimentar.

Subclasa Arecidae sau Spadiciflorae cuprinde ordine din care fac parte specii de plante ierboase şi lemnoase, caracterizate printr-o inflorescenţă numită spadice, cu flori mici, înconjurate de o frunză modificată numită spat. Ordinul Arales include specii de plante ierboase, uneori foarte mari, liane sau plante foarte mici, cu ramificare simpodială, rar trunchiuri erecte. Inflorescenţa este un spadice înconjurată de un spat foliaceu, adesea în formă de cornet. Florile sunt foarte mici, bisexuate sau unisexuate, ciclice, cu sau fără periant (nude), uneori reduse la flori mascule monostaminate şi flori femele monocarpelate. Fructul bacă sau cenocarp. Familia Araceae este reprezentată prin specii de plante ierboase, cu rizomi sau tuberculi, dar şi arbuşti, liane sau specii epifite, cu rădăcini aeriene.

Regnul Plantae

Acestea au frunze simple sau penat şi palmat divizate, cu nervaţiune reticulată (rar paralelă).

Florile sunt unisexuate, grupate într-un spadix protejat de un spat

alb, verzui-roşiatic sau divers colorat. Fructele sunt bace roşii, uneori comestibile.

Speciile genului Arum prezintă frunze mari, peţiolate, cu limb

triunghiular hastat. În sol se găsesc rizomi. Partea terminală a spadicelui este nudă, fără flori. A. maculatum (rodul pământului, Figura 5.86.) creşte spontan şi prin pădurile de foioase din ţara noastră. Prezintă în sol un rizom orizontal.

Figura 5.86. – Arum maculatum: a. inflorescenţă; b. fructificaţie (din N. Ştefan,

2001) Dintre speciile care cresc spontan, în ţara noastră sunt: Acorus calamus (obligeană), Calla palustris (coada zmeului), iar altele sunt exotice fiind cultivate în interes ornamental, în condiţii de seră sau de apartament: Monstera deliciosa, Colocasia esculenta, specii ale genului Anthurium (floarea flamingo).

Familia Lemnaceae include cele mai mici plante cu flori din

România. Din această familie fac parte trei genuri: Lemna - lintiţa, (L. minor, L. gibba, L. trisulca, Figura 5.87.), Spirodela (S. polyrhiza), Wolffia (W. arrhiza, Figura 5.87.).

Au tulpini mici, de 1-25 mm, lăţite, foliacee, numite fronde, care se

formează una din alta prin înmugurire, rămânând înlănţuite sau separându-se. Florile sunt nude, unisexuat monoice. Trăiesc numai în mediul acvatic, înmulţindu-se foarte abundent la suprafaţa apelor.


Regnul Plantae

Figura 5.87. – a, b. Wolffia arrhiza, cu flori bărbăteşti şi flori femeieşti; c. Lemna

minor, cu o plantă fiică (pf.) şi un fruct (fr.); d. Lemna trisulca; e. L. trisulca, frondă fertilă; f. L. trisulca, flori (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)

Ordinul Typhales include specii de plante ierboase, acvatice şi

palustre, cu frunze lanceolate dispuse altern. Inflorescenţa este un spic compact sau glomerat, axilar, la bază cu o bractee caducă, compusă din flori unisexuate, cu florile mascule la partea superioară şi cele femele la partea inferioară. Florile sunt nude sau au un perigon redus la peri.

Familia Typhaceae grupează specii de plante monoice, perene,

acvatice, adesea de mlaştini, cu rizomi groşi târâtori, de pe care se ridică o tulpină simplă, cilindrică, fără noduri.

Pe tulpini se găsesc frunze lungi, liniare, ensiforme, dispuse

biseriat. Inflorescenţa un spic cilindric compact, cu o bractee spatiformă caducă, la vârf cu flori mascule, formate dintr-un perigon redus la sete lungi şi 3 stamine concrescute la bază, iar la bază cu flori femele, reduse la un gineceu unicarpelar şi pedicelat (carpofor), cu un stil lung, persistent şi stigmat filiform. Fructul este o nuculă mică, anemo-hidrochoră.

Genul Typha (papură) include 6 specii în totalitate acvatice şi

palustre: T. latifolia, T. angustifolia (Figura 5.88.), T. minima, etc. Rizomii sunt bogaţi în amidon, grăsimi şi proteine pot fi industrializaţi. Frunzele se folosesc ca materie primă pentru confecţionarea rogojinilor şi coşurilor, la fabricarea hârtiei şi ca furaj însilozat.

Familia Sparganiaceae grupează specii de plante monoice,

ierboase, perene, palustre, cu rizom stolonifer, tulpini emerse sau natante, simple sau ramificate şi frunze alterne, liniare, distihe.


Regnul Plantae

Florile sunt mici, actinomorfe, ciclice, dispuse în verticile glomerulare pe un spadice, cele bărbăteşti sunt alcătuite dintr-un perigon redus la 3–6 tepale verzi şi 3–6 stamine, iar cele femeieşti nude, dar bracteate şi cu gineceu unicarpelar, dispuse la bază. Fructul este o nuculă.

Figura 5.88. – Typha latifolia: a- inflorescenţa (din N. Ştefan, 2001)

Sparganiaceele sunt reprezentate prin genul, Sparganium (buzduganul), cu 3 specii răspândite în ţara noastră: S. erectum, S. emersum şi S. minimum (Figura 5.89.).

Figura 5.89. – Sparganium: 1. inflorescenţa; 2. floare femeieşti; 3. floare bărbătească; 4. fructe; 5. diagrama florii bărbăteşti; 6. diagrama florii femeieşti (din T. Chifu şi colaboratorii, 2001)


Regnul Plantae


Ecologia şi răspândirea angiospermelor. Plantele se găsesc sub acţiunea directă a factorilor de mediu şi de aceea în decursul timpului s-au adaptat la anumite zone climatice, regiuni orografice, staţiuni şi fitocenoze specifice, conturându-şi anumite cerinţe ecologice. Din aceste punct de vedere, prin adaptările dobândite în decursul evoluţiei, angiospermele au devenit cele mai apte plante, cu posibilităţi de adaptare pentru aproape toţi biotopii. În funcţie de posibilităţile pe care le prezintă o specie de a se adapta şi a popula diferite medii, caracterizate prin variaţii mai mari sau mai mici ale factorilor ecologici, acestea pot fi specii stenoece, care sunt adaptate la un biotop restrâns, prezentând o slabă valenţă ecologică şi euriece, cu o mare adaptabilitate la variate condiţii de viaţă, deci sunt pot să populeze medii foarte diferite, având o valenţă ecologică largă. Angiospermele, datorită adaptabilităţii specifice, sunt răspândite de la ecuator până la marginea calotelor glaciare, din vârful munţilor până în anumite zone din adâncul oceanelor, din junglă până în deşerturi (Poa artica, ajunge până la 770 latitudine N, Thalictrum alpinum, până la 6.000 m în Hymalaia, iar Possidonia oceanica, la 50 m adâncime în apa oceanului, etc). Cele mai multe angiosperme sunt răspândite în zonele tropicale, subtropicale (175.000 de specii) şi mediteraneene (85.000 de specii). În zonele temperate se găsesc aproximativ 30.000 de specii, iar cele mai puţine sunt în zonele polare (1.000 de specii). Sunt însă numeroase specii (40.000) care au răspândire mai largă, în câteva zone climatice, deci sunt euriece. Din cele menţionate reiese faptul că numărul speciilor creşte sensibil de la poli spre ecuator, factorii climatici fiind limitativi şi definitorii în răspândirea geografică a plantelor. Expansiunea angiospermelor a avut ca efect adaptarea lor convergentă la condiţiile staţionale din zonele climatice ale globului şi au alcătuit formaţii vegetale caracteristice acestor zone. În zona ecuatorială s-au constituit păduri tropicale umede (ombrofile), unde cresc aproximativ 70 % din totalul speciilor de angiosperme aparţinând la peste 80 % din familiile botanice cunoscute, dintre care unele sunt caracteristice: Musaceae, Cannaceae, Bromeliaceae, Arecaceae, Nepenthaceae, Begoniaceae, Rhizophoraceae, Piperaceae, Rafflesiaceae, Zingiberaceae, Moraceae, Sterculiaceae, Cesalpiniaceae, Mimosaceae, etc.

Regnul Plantae


În zonele tropicale, cu un anotimp cald şi uscat s-au constituit păduri tropicale caducifoliate (din care lipsesc lianele şi epifitele) şi savane cu ierburi înalte, în care peste 50 % dintre specii aparţin familiilor: Fabaceae, Rubiaceae, Poaceae, Euphorbiaceae, Moraceae, Agavaceae, Cassuarinaceae, Myrtaceae, Cyperaceae, Asteraceae, etc. În zonele subtropicale, s-au constituit păduri luminoase şi tufişuri dense, din arbori scunzi şi arbuşti spinoşi, sempervirenţi, majoritatea speciilor aparţinând familiilor: Asteraceae, Fabaceae, Caryophyllaceae, Brassicaceae, Lamiaceae, Poaceae, Ericaceae, Oleaceae, Apiaceae etc. În zonele temperate s-au format păduri de foioase cu frunze căzătoare, în care domină specii din familiile Fagaceae, Betulaceae, Corylaceae, Salicaceae, Rosaceae, Rhamnaceae, Oleaceae, Aceraceae, Platanaceae etc. Spre interiorul continentelor, în climatul arid s-au format stepe (în Eurasia), preerii (în America de Nord) şi pampas (America de Sud), alcătuite din specii aparţinând familiilor Poaceae, Fabaceae, Asteraceae, Lamiaceae, Apiaceae, Rosaceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Scrophulariaceae, Chenopodiaceae, etc. În zona boreală, s-au constituit păduri de conifere (taiga) în care mai participă şi specii din familiile Ericaceae, Salicaceae, Ranunculaceae, Primulaceae, Boraginaceae, Cyperaceae, Poaceae, etc. În regiunile polare domină tundra formată, din briofite şi licheni, dar şi subarbuşti din familiile Ericaceae şi Salicaceae, dar şi din Poaceae, Brassicaceae, Ranunculaceae, Saxifragaceae, Asteraceae, Caryophyllaceae, etc.

Teste autoevaluare TA 5.126. Care sunt factorii ecologici cu importanţă în răspândirea

angiospermelor? TA 5.127. Menţionaţi principalele zone de vegetaţie şi grupele de

angiosperme caracteristice.

Importanţa angiospermelor. Din cele 250.000 de specii de angiosperme, numai aproximativ 2.000 specii sunt utilizate ca alimentare, oleaginoase, aromatice şi condimentare, tinctoriale, tanante, medicinale, melifere, furajere, etc. Multe specii de plante oferă fructe care se pot consuma proaspete, coapte, uscate, sub formă de gemuri, siropuri, lichioruri: afin (Vaccinium myrtillus), zmeur (Rubus idaeus), mur (diverse specii de Rubus), fragi (Fragaria vesca), măceş (Rosa canina), corn (Cornus mas).

Regnul Plantae


Pentru diverse salate se consumă frunzele tinere de grâuşor (Ficaria verna), leurdă (Allium urssinum), ştevie (Rumex patientia), urzică (Urtica dioica), păpădie (Taraxacum officinale) etc. Din fructele de fag şi stejar, bulbii de poroinic (diverse specii de Orchis), brebenel (diverse specii de Corydalis) se obţine o făină amidonoasă, iar rizomii de cicoare, iarbă mare (Inula helenium), păpădie conţin inulină comestibilă. Din fructele şi seminţele unor plante se extrag substanţe grase sau uleiuri vegetale folosite în alimentaţie, la iluminat, ca lubrifianţi, pentru produse farmaceutice şi cosmetice: muştar alb sălbatic (Brassica elongata), muştar sălbatic (Brassica juncea), fag, muştar alb (Sinapis alba), muştar de câmp (Sinapis arvensis), sânger (Cornus sanguinea), etc. Unele specii de plante spontane conţin în organele lor (tulpină, frunze, fructe, seminţe, rizomi) substanţe aromatice sau cu gust şi aromă specifice, din care cauză sunt folosite la aromatizarea sau condimentarea unor preparate culinare, de patiserie sau pentru aromatizarea băuturilor: pelin (Artemisia absinthium), chimen (Carum carvi), busuiocul cerbilor (Mentha pulegium), sovârf (Origanum vulgare), vinariţă (Galium odoratum), etc. Sunt plante care conţin în organele lor (ritidom, frunze, fructe) taninuri utilizate în tăbăcării şi la preparatul cernelurilor tipografice: coaja de stejar, mesteacăn, castan, salcie, scumpie, arin, frasin, salbă moale, frasin, etc. Din mlaja de răchită (Salix viminalis) se confecţionează mobilier şi diferite împletituri, iar din papură şi ţipirig (Schoenoplectus tabaernemontani) se confecţionează coşuri, rogojini, etc. Plantele medicinale conţin în organele lor alcaloizi, glicozizi, hidraţi de carbon, acizi organici, uleiuri eterice, taninuri, substanţe mucilaginoase – emoliente, vitamine, fitoncide şi alte principii active cu proprietăţi terapeutice specifice. Dintre speciile de angiosperme unele pot fi toxice provocând intoxicaţii grave animalelor şi omului: omagul (toate speciile de Aconitum), mătrăguna, cucuta de baltă, brânduşa de toamnă, cucuta, ciumăfaia, spânzul (Helleborus purpurascens), stirigoaia (Veratrum album), etc.

Teste autoevaluare TA 5.128. Precizaţi aspecte relevante despre importanţa practică a speciilor

de angiosperme.

Regnul Plantae


Originea şi filogenia angiospermelor. Ca urmare a unor profunde modificări anatomo-morfologice, datorate aridităţii climatului şi apariţiei anotimpurilor, spre sfârşitul Jurasicului, dintr-un grup de pinofite străvechi, s-a desprins o linie evolutivă cu o mare plasticitate ecologică. Astfel, staminele unei gimnosperme străvechi s-au unit două câte două dând naştere la o nouă stamină ale cărei antere avea 4 saci polenici, iar carpela s-a răsucit închizând în interior ovulul spre a-l proteja, dând naştere pistilului. Înmulţirea insectelor nectarivore, ca o consecinţă a apariţiei florilor cu glande nectarifere, a contribuit la diversificarea accelerată a antofitelor, astfel încât acestea au o mare expansiune în Neozoic. Referitor la grupul de pinofite care ar fi strămoşii magnoliofitelor s-au emis două ipoteze cu privire la originea florii acestora: ipoteza pseudantiei şi a euantiei. Ipoteza pseudantiei sau a florii false (Wettstein, Neumayer, Janchen). Conform acestei ipoteze, floarea magnoliofitelor a derivat din floarea gnetatelor. Astfel, din floarea unisexuată a acestora a rezultat floarea unisexuată a magnoliofitelor lemnoase monohlamidee (Fagaceae, Betulaceae, Salicaceae, Juglandaceae etc.). În sprijinul acestei ipoteze se aduc următoarele argumente:

monohlamideele, cu puţine excepţii, sunt plante lemnoase ca şi pinofitele, având flori unisexuate;

florile gnetatelor au un început de periant rudimentar şi un ovar primitiv cu tubilus, asemănător stilului şi stigmatului pistilului magnoliatelor;

lemnul secundar al gnetatelor, pe lângă traheide are şi trahee, iar liberul este alcătuit şi din celule anexe;

apariţia la gnetate a dublei fecundaţii cu formarea endospermului secundar.

În concluzie, conform ipotezei pseudantiei, strămoşii angiospermelor sunt gnetatele străvechi din care s-au desprins monofiletic primele magnoliofite monohlamidee amentifere din care au evoluat celelalte magnoliofite. Ipoteza euantiei sau a florii adevărate (Bessey, Hallier, Arber, Parkin). Conform acestei ipoteze, floarea primitivă a angiospermelor este cea bisexuată provenită din floarea bisexuată a pinofitelor de tip Bennettitales. Florile unisexuate au luat naştere din cele bisexuate prin avortarea unui sex. O astfel de floare bisexuată alcătuită din numeroase pistile şi stamine libere, învelişurile florale dispuse spirociclic este caracteristică magnolialelor şi ranunculalelor.

Regnul Plantae


În sprijinul ipotezei euanţiei, susţinută de majoritatea biologilor, pledează următoarele argumente:

la unele magnoliale (Drimys) şi trohodendrale (Trochodendron) lemnul este homoxil, alcătuit numai din traheide cu punctuaţii areolate, ca la pinofite;

floarea magnolialelor primitive este bisexuată, solitară, cu numeroase petale, stamine şi pistile libere, dispuse spiralat, ca la Bennettitales;

la unele magnoliale primitive (Degeneria vitiensis) sacii polenici sunt liberi, ca la pinofitele primitive;

la unele magnoliale primitive (Degeneria, Drimys) ovarele sunt deschise, amintind carpelele pinofitelor.

În concluzie, conform ipotezei euanţiei, strămoşii angiospermelor sunt pinofitele străvechi de tip Bennettitales, din care au derivat monofiletic primele magnoliofite policarpice, care la rândul lor au dat naştere la celelalte antofite. Prin urmare, conform ipotezei pseudanţiei şi a euanţiei magnoliofitele sunt derivate monofiletic dintr-o grupă de pinofite ancestrale de tip Gnetatae sau Bennettitatae.

Teste autoevaluare TA 5.129. Explicaţi principalele ipoteze care stau la baza originii şi

evoluţiei angiospermelor.

Regnul Plantae



TA 5.1.: C) 2, a, c; TA 5.3.: d; TA 5.4.: a; b; c; d; TA 5.5.: a; b; c; TA 5.8.: a; b, c; TA 5.10.: a; b; c; TA 5.18.: B) 2, a, d; TA 5.29. b; c; d, TA 5.31.: a; c; e; TA 5.32.: a; b; d; e; f; TA 5.35. a, c; d; TA 5.36. b; c; d; TA 5.37. a; c; d; TA 5.39.: a; b; c; d; TA 5.44.: a; c; e; TA 5.50.: b; c; TA 5.52.: 1; 3; 4; 5; TA 5.55.: a; b; e; TA 5.57.: c; TA 5.61.: c; TA 5.63.: a; c; d; TA 5.66.: a, b; TA 5.68.: a; d; TA 5.74.: c; TA 5.78.: A) 2; c; f; TA 5.82.: a; TA 5.84.: a; b; d; e; TA 5.87.: a, c; TA 5.93.: b; TA 5.96.: b; c; TA 5.100.: b; e; TA 5.102.: b; d; TA 5.106.: a, d; TA 5.107.: 3; TA 5.109.: c; TA 5.111.: b; TA 5.112.: d; e; TA 5.114.: b; TA 5.117.: d, TA 5.118.: c; TA 5.124.: b; c.

TA 5.2.: Muşchii sunt talofite, deoarece rizoizii, tulpiniţele şi frunzuliţele nu sunt omoloage rădăcinii, tulpinii şi frunzelor cormofitelor.

TA 5.6.: Ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.7.: Sporii muşchilor prin germinare nu formează protal, ci protonemă. TA 5.9.: deoarece muşchii au gametofitul mai dezvoltat. TA 5.11.: a) frunzuliţe – 3) hialociste; b) tulpiniţa – 4) plagiotropă; c) sporogon – 1)

pseudopodiu; d) arhegon – 5) arhegoniofor; e) epifragm – 2) peristom TA 5.12.: Gametangiile unor specii de muşchi sunt pleurocarpe atunci când se

formează în vârful ramificaţiilor principale. TA 5.13.: Briofitele sunt organisme răspândite în habitate din cele două emisfere,

latitudinal de la ecuator până în cele polare, iar altitudinal de la nivelul mării până în zonele alpine ale munţilor. Astfel, numeroase specii se găsesc pe sol, pe ritidomul arborilor şi arbuştilor, pe ramuri şi cioate în descompunere, iar altele pe pietre, stânci sau în fisurile rocilor. Există specii care se găsesc şi în mediul acvatic, unele fiind flotante, iar altele fixate de substrat. Unele specii sunt epifile, deoarece se dezvoltă pe frunzele arborilor tropicali. TA 5.14.: Muşchii prezintă importanţă în procesul de solificare pe solurile nude şi pe stânci. Prin activitatea lor au o mare importanţă în procesul de pedogeneză contribuind la formarea humusului, iar pe versanţii abrupţi au acţiune de protecţie împotriva eroziunii torenţilor. În pajişti însă, acidifică solul şi împiedică instalarea plantelor furajere valoroase. Există specii care prezintă importanţă farmaceutică, datorită acţiunii antimicrobiene, prin pH-ul scăzut. În turbă se conservă foarte bine polenul fosil, prin studiile palinologice putându-se aprecia structura covorului vegetal din diferite ere geologice. În baza acestor informaţii se pot face reconstituiri de areal floristic şi faunistic, care permit concluzii biogeografice de mare interes incontestabile. Importanţa economică a turbei constă în utilizarea ei sub formă de combustibil sau pentru obţinerea unor derivate chimice (gudronul, fenolii, crezolii). Turba este folosită ca îngrăşământ în agricultură, la îmbunătăţirea fizică a unor soluri, la izolarea termică, precum şi în balneologie. TA 5.15.: Aspectele legate de organizarea structurală şi biochimică a briofitelor susţin originea lor monofiletică. Pe baza cercetărilor citologice şi biochimice, se consideră, că au derivat din clorofite. Deşi, s-au adaptat la viaţa terestră, aceste organisme reprezintă o linie filogenetică închisă, fiind considerată paralelă cu cea a pteridofitelor. Aceasta din urmă, însă, nu s-a închis şi a continuat apoi, prin apariţia gimnospermelor şi angiospermelor. Se consideră că, briofitele ar prezenta anumite legături filogenetice cu psilofite străvechi din familia Rhyniaceae (cele mai vechi pteridofite). Astfel, se apreciază că, psilofitele şi briofitele îşi au originea într-un strămoş comun, ancestral, însă au evoluat în direcţii diferite. Fosilele speciilor de muşchi au fost descoperite încă din Devonian şi se pare, că ele nu au evoluat prea mult ulterior. Formele din Mezozoic şi Terţiar sunt asemănătoare speciilor actuale, ceea ce duce la presupunerea, că ulterior nu s-au mai diferenţiat forme structurale noi.

Regnul Plantae


TA 5.16. b) gametofitul este reprezentat prin protal; c) corpul vegetativ este reprezentat doar prin rădăcină, tulpină şi frunze.

TA 5.17. Ferigile sunt plante perene, deoarece prezintă rizom. TA 5.19. Afirmaţiile sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.20.: frunzele în general sunt microfile. TA 5.21.: Ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.22.: a) iarbă dulce de munte – 4) Polypodium vulgare; b) limba şarpelui – 1)

Ophioglossum vulgatum ; c) feriga mare – 3) Dryopteris filix-mas; d) limba cucului – 2) Botrychium lunaria.

TA 5.23.: Rizomul de la anumite specii de ferigi prezintă proprietăţi medicinale. TA 5.24.: b) Speciile de ferigi din ordinul Salviniales nu prezintă rizom. TA 5.25.: Ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.26.: Majoritatea ferigilor actuale trăiesc prin păduri, contribuind prin

descompunerea organelor moarte la îmbogăţirea solului în substanţe nutritive. Ferigile paleozoice care formau păduri în regiunile mlăştinoase (Lepidodendron, Calamites, Sigillaria) s-au carbonizat în mâl şi au format depozitele de cărbuni, care se exploatează astăzi. Unele specii prezintă proprietăţi medicinale: extractul rizomului de Dryopteris filix-mas este folosit ca vermifug, iar ceaiurile de Equisetum arvense se utilizează sub formă de ceaiuri diuretice, antibronşice şi antireumatice. Sporii de Lycopodium sunt sicativi şi erau folosiţi pentru combaterea transpiraţiei sugarilor, iar ca pulbere fină, fără fum, utilizaţi la fabricarea artificiilor. De asemenea, cenuşa de Equisetum, fiind bogată în cristale de siliciu este utilizată la lustruirea obiectelor fine din metale rare. Unele ferigi (Adianthum capillus-veneris, Platycerium alcycorne, Lygodium) sunt utilizate ca plante ornamentale de apartament, iar frunzele de Dryopteris filix-mas sunt folosite în scop decorativ în buchetele de flori. Unele ferigi exercită diferite acţiuni negative. Astfel, aproape toate ferigile sunt toxice şi pot provoca intoxicaţii grave animalelor. Fânul care conţine plante de Pteridium aquilinum (ţolul lupului) este toxic mai ales pentru animalele gestante. De asemenea, diverse specii de Equisetum produc hematuree, deoarece cristalele de siliciu din structura tulpinilor afectează mucoasele şi canalele urinare.

TA 5.27.: e) Speciile de ferigi nu sunt parazite. TA 5.28.: Ferigile au populat terenurile mlăştinoase începând din Silurian, deoarece

condiţiile de mediu erau favorabile dezvoltării lor. TA 5.30.: Ecvisetalele au derivat paralel cu licopodiatele şi filicatele, dar nu au dat

naştere altor plante, având o evoluţie închisă. TA 5.33.: Carpelele care se numesc şi macrosporofile şi au de obicei la baza lor,

două ovule. TA 5.34.: Afirmaţiile sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.38.: Ginkgo biloba este considerată o fosilă vie, deoarece este cunoscută din

Permianul inferior, atingând cea mai mare dezvoltare în Mezozoic. Astăzi este răspândit în Estul Chinei, fiind cultivat în Europa ca arbore ornamental.

TA 5.40.: Afirmaţiile sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.41.: a) molidul – 3) Picea abies; b) zâmbrul – 4) Pinus cembra; c) zada – 1)

Larix decidua; d) jneapănul – 2) Pinus montana; e) bradul alb – 5) Abies alba. TA 5.42.: Taxus baccata este o specie ocrotită, toxică, care se prezintă fie ca un

arbore sau ca un arbust, dioic, cu frunze aciculare, uninerve. Conurile bărbăteşti sunt formate din stamine peltate, iar seminţele sunt înconjurate de un aril cupuliform, cărnos, care nu este toxic.

TA 5.43.: Gnetalele sunt considerate cele mai evoluate dintre pinofite, având unele caractere de superioritate care le apropie de angiosperme: frunzele sunt mari, late, coriacee, scurt peţiolate şi cu nervaţiune penată, dispuse opus pe ramurile scurte, iar pe

Regnul Plantae


ramurile lungi se află frunze mici, solziforme. Inflorescenţele mascule sunt spiciforme, formate dintr-un ax pe care se găsesc bractee sudate în etaje succesive, la baza cărora se află florile mascule, alcătuite din stamine cu 2 antere. Inflorescenţa femeiască este formată dintr-un ax, la noduri cu bractee, la baza cărora se găsesc ovulele, care după fecundare se transformă într-o sămânţă învelită de periantul devenit cărnos.

TA 5.45.: Dintre toate gimnospermele, speciile din ordinul Pinales au cele mai multe utilizări. Din lemnul acestora se obţine cheresteaua, stâlpi pentru liniile de comunicaţii, mobilă, şindrilă, se construiesc ambarcaţiuni uşoare, ambalaje, pastă de celuloză pentru hârtie, lemn pentru foc, mangal. Lemnul de molid este utilizat pentru realizarea instrumentelor muzicale, iar din lemn de tisă se fabrică mobilă foarte fină. Din coaja şi lemnul de molid se extrage 50% din producţia de tanin folosit în tăbăcării, industria vopselelor şi fotografică. De asemenea, răşina este utilizată pentru obţinerea terebentinei din care se prepară lacurile, negrul de fum pentru cerneală tipografică şi cremă de ghete, colofoniul (sacâz) necesar în industria săpunurilor. Din specia Ephedra distachya se extrage efedrina, un alcaloid cu proprietăţi antibronşice, hipertensive şi midriazice. Seminţele de Pinus cembra, Ginkgo biloba şi Pinus pinea sunt alimentare, din cetina de Pinus nigra fermentată se prepară în Canada un sortiment de bere, iar din măduva de Cycas se extrage o făină comestibilă cu u conţinut ridicat în amidon. Pinofitele au o creştere mai rapidă decât foioasele, în pădurile de răşinoase, ciclul este relativ mai scurt, ele acoperind solul pe care îl protejează mai bine împotriva agenţilor climatici. Amestecul de răşinoase şi foioase formează masive păduroase mai avantajoase, iar plantaţiile de răşinoase sunt mai puţin costisitoare. Răşinoasele sunt folosite ca păduri de protecţie la mari altitudini şi pe terenuri cu pante abrupte, precum şi pentru fixarea dunelor. Există specii de răşinoase care se autoincendiază uşor (Pinus), datorită picăturilor de răşină care focalizează razele solare, de aceea se recomandă amestecul cu specii de foioase.

TA 5.46.: Afirmaţiile sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.47.: Gimnospermele sunt plante terestre tipice, caracteristice climatului

temperat, cu o mare diversitate ecologică, formând păduri de răşinoase întinse (taigaua siberiană). Există, însă specii cu ecologie specială: genurile Cycas şi Gnetum sunt specii tropicale, iar Ginkgo biloba este un arbore subtropical. Unele specii suportă înmlăştinirea, Pinus sylvestris f. turfosa formând fitocenoze caracteristice în turbării, iar Taxodium distichum se găseşte în mlaştinile americane datorită prezenţei pneumatoforilor. Alte specii sunt caracteristice terenurilor nisipoase din stepele şi semideşerturile din emisfera nordică (Ephedra distachya) sau deşertului Namibiei (Welwitschia mirabilis). Unele sunt specii criofile, populând munţii înalţi în etajul subalpin, constituind tufărişuri şi rezistând mult timp sub zăpadă: Pinus mugo, Juniperus sibirica sau din extremul orient (Larix dahurica rezistă la – 60 ºC).

TA 5.48.: Afirmaţiile sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.49.: Cycadalele şi benetitalele au evoluat pe căi paralele, acestea derivând

din pteridospermale. TA 5.51.: Gnetalele sunt considerate cele mai evoluate dintre pinofite, deoarece

prezintă unele caractere de superioritate care le apropie de angiosperme. TA 5.53.: Afirmaţiile sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.54.: Afirmaţiile sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.56. Afirmaţiile sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.58.: Afirmaţiile sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect; gametul mascul

este închis în microsporangi. TA 5.59.: Afirmaţiile sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.60.: magnoliaceele sunt policarpice. TA 5.62.: Ambele afirmaţii sunt adevărate şi au relaţie cauză-efect.

Regnul Plantae


TA 5.64.: Familia Magnoliaceae include specii de plante lemnoase. TA 5.65.: Liriodendron tulipifera este un arbore care este originar din America de

Nord. TA 5.67.: Caracterele comune sunt: spirociclia; polimeria androceului şi gineceului;

apocarpia şi reacţia serologică pozitivă; cantitatea redusă de fermenţi; prezenţa a numeroşi alcaloizi (aconitina, delfinina, hidrasitina, etc.) şi a saponinelor; ranunculalele prezintă însă şi unele caractere care le deosebesc de magnoliale: lipsa rădăcinii principale înlocuită cu rădăcini adventive; tulpina la majoritatea speciilor este ierboasă; lipsa celulelor anexe ale stomatelor şi a pungilor secretoare de uleiuri volatile; apariţia zigomorfiei florilor speciilor evoluate; ovule anatrope cu albumen bogat.

TA 5.69.: Ambele afirmaţii sunt adevărate şi au relaţie cauză-efect. TA 5.70.: a) piciorul cocoşului – 5) Ranunculus repens; b) spânz – 1) Helleborus

purpurascens; c) păştiţă – 2) Anemone ranunculoides; d) curpenul de pădure – 3) Clematis vitalba; e) floarea Paştelui – 4) Anemone nemorosa.

TA 5.71.: Helleborus purpurascens prezintă cu periantul cu 5-6 foliole purpuriu-verzui, iar H. odorus periantul din 5 foliole verzi-gălbui.

TA 5.72.: Ambele afirmaţii sunt adevărate şi au relaţie cauză-efect. TA 5.73.: Nymphaea lotus var. thermalis este o specie endemică, care populează

apele pârâului Peţea, de la Băile 1 Mai (lângă Oradea – judeţul Bihor). TA 5.75.: a) morfina – 3) opiu; b) gineceu – 4) polimer; c) capsulă – 1) poricidă; d)

flori – 5) dimere; e) canale laticifere – 2) latex incolor sau colorat. TA 5.76.: a) dudul alb – 2) Morus alba; b) cânepa – 4) Cannabis sativa; c) urzica –

5) Urtica dioica; d) ulmul – 3) Ulmus levis; e) smochinul – 1) Ficus carica. TA 5.77.: Polenizarea este mirmecofilă, deoarece se realizează cu ajutorul

furnicilor. TA 5.79.: Castanea sativa (castanul comestibil) şi Corylus avellana (alunul). TA 5.80.: a) aninul de munte – 3) Alnus viridis; b) fagul – 5) Fagus sylvatica; c)

stejarul cârmâz – 4) Quercus coccifera; d) mesteacănul – 2) Betula pendula; e) alunul turcesc – 1) Corylus colurna.

TA 5.83.: Betula nana (mesteacănul pitic) este un arbust până la 50 cm înălţime, relict glaciar care se găseşte în unele turbării. Turbăria de la Mohoş (judeţul Harghita) este considerată limita sudică mondială pentru această specie.

TA 5.85.: Ambele afirmaţii sunt adevărate şi au relaţie cauză-efect. TA 5.86.: a) zmeurul – 3) Rubus caesius; b) caisul – 5) Armeniaca vulgaris

var.communis; c) măceşul – 2) Rosa canina; d) cununiţă – 1) Spiraea vanhouttei; e) murul de zăvoi – 4) Rubus idaeus. TA 5.88.: Speciile de rosacee cu importanţă economică sunt: Rosa canina (măceşul), Rubus idaeus (zmeurul), Rubus caesius (murul de zăvoi), Malus pumila (mărul), Pyrus communis (părul de grădină), Prunus domestica (prunul), Prunus insititia (goldanul), Prunus spinosa (porumbarul), Prunus cerasifera (corcoduşul), Cerasus avium (cireşul), Cerasus vulgaris (vişinul), Amygdalus communis (migdalul), Armeniaca vulgaris var. communis (caisul) şi var. amarella (zarzărul) şi Persica vulgaris (piersicul). TA 5.89.: Ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.90.: Florile sunt grupate în raceme, rar solitare, pentamere, zigomorfe de tip papilionaceu. Sepalele, de regulă, sunt unite, petalele libere, diferenţiate în una superioară, mare numită stindard (vexillum), două laterale în formă de aripi numite alae şi două anterioare libere sau unite care alcătuiesc luntriţa (carina). Androceul este format din 10 stamine, cu alcătuire diversă: dialistemon (cu toate filamentele staminelor libere) sau gamostemon, care poate fi monadelf (cu toate filamentele staminelor unite) sau diadelf (9

Regnul Plantae


stamine cu filamentele unite într-un jgheab şi o stamină liberă). Gineceul monocarpelar super. TA 5.91.: Ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.92.: Speciile cu importanţă furajeră sunt: Trifolium pratense (trifoiul roşu), T. repens (trifoiul alb), T. montanum (trifoiul de munte), Medicago sativa (lucerna albastră) şi M. falcata (lucerna galbenă). TA 5.94.: Ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.95.: Genul Acer reuneşte specii de arbori, mai rar arbuşti, cu flori pentamere, rar tetramere, dispuse în raceme, panicule, corimbe sau fascicule: Acer campestre (jugastrul), frunze palmat-lobate, cu lobii obtuzi, aripile fructului aproape orizontale; A. platanoides (paltinul de câmp), frunze palmat-lobate, cu lobii cu vârful ascuţit, fructele cu aripile divergente în unghi obtuz; A. pseudoplatanus (paltinul de munte), frunze palmat-lobate, cu lobii acuminaţi cu vârf obtuz, iar aripile fructelor lăţite spre vârf; A. tataricum (arţarul tătărăsc) cu frunze simple şi aripile fructelor roşiatice; A. negundo (arţar american) cu frunze imparipenat-compuse.

TA 5.97.: a) ţelina – 4) Apium graveolens; b) morcovul – 3) Daucus carota; c) leuşteanul – 5) Levisticum officinale; d) coriandrul – 1) Coriandrum sativum; e) chimenul – 2) Carum carvi.

TA 5.98.: Ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.99.: Caracterul pentru care sunt cunoscute şi sub numele de Cruciferae se

datorează organizării caliciului care este format din 4 sepale aşezate în 2 cicluri, iar corola din 4 petale, de obicei lung unguiculate, aşezate pe un singur ciclu, în cruce.

TA 5.101.: a) răchită roşie – 1) Salix purpurea; b) zălog – 3) Salix cinerea; c) plop tremurător – 4) Populus tremula; d) mlaje – 2) Salix viminalis; TA 5.103.: Ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.104.: Speciile din genul Gossypium (bumbacul) sunt cultivate pentru perii lungi celulozici de pe seminţele din capsulă cu importanţă în industria textilă, iar seminţele pentru conţinutul ridicat de ulei.

TA 5.105.: a) garofiţa Pietrei Craiului – 2) Dianthus callizonus; b) sfecla de zahăr – 4) Beta vulgaris var. altissima; c) loboda de grădină – 3) Atriplex hortensis; 1) Spinacia oleracea – d) spanac;

TA 5.108.: Multe specii de solanacee sunt alimentare: Solanum tuberosum (cartoful) cultivată pentru tuberculii amidonoşi; Lycopersicon esculentum (tomate) cultivată pentru bacele bogate în zahăr şi vitamine, care se consumă proaspete sau conservate; Solanum melongena (vinete), se cultivă pentru bacele mari, violete, de interes culinar, atât proaspete cât şi conservate; Capsicum annuum (ardeiul), cultivată pentru fructele bogate în vitamina A, C şi alcaloizi (capsicina) netoxici, folosite atât proaspete cât şi conservate.

TA 5.110.: Ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.113.: a) scaietele popii – 2) Xanthium strumarium; b) cârciumărese – 1) Zinnia

elegans; c) păpădie – 4) Taraxacum officinale; d) albăstriţă – 3) Centaurea cyanus; TA 5.115.: Ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.116.: Speciile de buruieni ruderale cele mai frecvente aparţin genului Carduus

(scaieţi) (C. acanthoides, C. nutans, Omopordon acanthium), Xanthium spinosum (scaiul vânăt), X. strumarium (scaietele popii), iar din speciile segetale menţionăm: Cirsium arvense (pălămida), Sochus arvensis (susaiul), Cichorium intybus (cicoarea).

TA 5.119.: rizomii, bulbii şi tuberculii sunt tulpini subterane metamorfozate. TA 5.120.: Ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.121.: a) crinul de pădure – 3) Lilium martagon ; b) leurda – 4) Allium ursinum;

c) arborele dragonilor – 2) Dracena draco ; d) brânduşa de toamnă – 1) Colchicum autumnale.

Regnul Plantae


TA 5.122.: rizomul este specific plantelor perene. TA 5.123.: Ambele afirmaţii sunt corecte, însă nu au relaţie cauză-efect. TA 5.125.: Speciile de graminee cultivate în interes alimentar sunt: Triticum

aestivum (grâul comun), Hordeum vulgare (orzul), Avena sativa (ovăzul), Zea mays (porumbul), Oryza sativa (orezul).

TA 5.126.: În funcţie de posibilităţile pe care le prezintă o specie de a se adapta şi a popula diferite medii, caracterizate prin variaţii mai mari sau mai mici, ale factorilor ecologici, angiospermele pot fi specii stenoece, care sunt adaptate la un biotop restrâns, prezentând o slabă valenţă ecologică şi euriece, cu o mare adaptabilitate la variate condiţii de viaţă, deci sunt pot să populeze medii foarte diferite, având o valenţă ecologică largă. Angiospermele, datorită adaptabilităţii specifice, sunt răspândite de la ecuator până la marginea calotelor glaciare, din vârful munţilor până în oceane, din jungle până în deşerturi (Poa artica, până la 770 lattitudine N, Thalictrum alpinum, la 6.000 m în Hymalaia, Possidonia oceanica, la 50 m adâncime, etc). Cele mai multe angiosperme sunt răspândite în zonele tropicale, subtropicale (175.000 de specii) şi mediteraneene (85.000 de specii). În zonele temperate se găsesc aproximativ 30.000 de specii, iar cele mai puţine sunt în zonele polare (1.000 de specii). Sunt însă numeroase specii (40.000) care au răspândire mai largă, în câteva zone climatice, deci sunt euriece. Expansiunea angiospermelor a avut ca efect adaptarea lor convergentă la condiţiile staţionale din zonele climatice ale globului şi au alcătuit formaţii vegetale caracteristice acestor zone.

TA 5.127.: În zona ecuatorială s-au constituit păduri tropicale umede (ombrofile), unde cresc aproximativ 70 % din totalul speciilor de angiosperme aparţinând la peste 80 % din familiile botanice cunoscute. În zonele tropicale, cu un anotimp cald şi uscat s-au constituit păduri tropicale caducifoliate (din care lipsesc lianele şi epifitele) şi savane cu ierburi înalte. În zonele subtropicale, s-au constituit păduri luminoase şi tufişuri dense, din arbori scunzi şi arbuşti spinoşi, sempervirenţi. În zonele temperate s-au format păduri de foioase cu frunze căzătoare, iar spre interiorul continentelor, în climatul arid s-au format stepe (în Eurasia), preerii (în America de Nord) şi pampas (America de Sud). În zona boreală, s-au constituit păduri de conifere (taiga), iar în regiunile polare domină tundra formată, din briofite şi licheni.

TA 5.128.: Din cele 250.000 de specii de angiosperme, numai aproximativ 2.000 specii sunt utilizate ca alimentare, oleaginoase, aromatice şi condimentare, tinctoriale, tanante, medicinale, melifere, furajere, etc. Multe specii de plante oferă fructe care se pot consuma proaspete, coapte, uscate, sub formă de gemuri, siropuri, lichioruri: afin (Vaccinium myrtillus), zmeur (Rubus idaeus), mur (diverse specii de Rubus), fragi (Fragaria vesca), măceş (Rosa canina), corn (Cornus mas). Pentru diverse salate se consumă frunzele tinere de grâuşor (Ficaria verna), leurdă (Allium urssinum), ştevie (Rumex patientia), urzică (Urtica dioica), păpădie (Taraxacum officinale) etc. Din fructele de fag şi stejar, bulbii de poroinic (diverse specii de Orchis), brebenel (diverse specii de Corydalis) se obţine o făină amidonoasă, iar rizomii de cicoare, iarbă mare (Inula helenium), păpădie conţin inulină comestibilă. Din fructele şi seminţele unor plante se extrag substanţe grase sau uleiuri vegetale folosite în alimentaţie, la iluminat, ca lubrifianţi, pentru produse farmaceutice şi cosmetice: muştar alb sălbatic (Brassica elongata), muştar sălbatic (Brassica juncea), fag, muştar alb (Sinapis alba), muştar de câmp (Sinapis arvensis), sânger (Cornus sanguinea), etc. Unele specii de plante spontane conţin în organele lor (tulpină, frunze, fructe, seminţe, rizomi) substanţe aromatice sau cu gust şi aromă specifice, din care cauză sunt folosite la aromatizarea sau condimentarea unor preparate culinare, de patiserie sau pentru aromatizarea băuturilor: pelin (Artemisia absinthium), chimen (Carum carvi), busuiocul cerbilor (Mentha pulegium), sovârf (Origanum vulgare), vinariţă (Galium odoratum), etc. Sunt plante care conţin în organele

Regnul Plantae


lor (ritidom, frunze, fructe) taninuri utilizate în tăbăcării şi la preparatul cernelurilor tipografice: coaja de stejar, mesteacăn, castan, salcie, scumpie, arin, frasin, salbă moale, frasin, etc. Din mlaja de răchită (Salix viminalis) se confecţionează mobilier şi diferite împletituri, iar din papură şi ţipirig (Schoenoplectus tabaernemontani) se confecţionează coşuri, rogojini, etc. Plantele medicinale conţin în organele lor alcaloizi, glicozizi, hidraţi de carbon, acizi organici, uleiuri eterice, taninuri, substanţe mucilaginoase – emoliente, vitamine, fitoncide şi alte principii active cu proprietăţi terapeutice specifice. Dintre speciile de angiosperme unele pot fi toxice provocând intoxicaţii grave animalelor şi omului: omagul (toate speciile de Aconitum), mătrăguna, cucuta de baltă, brânduşa de toamnă, cucuta, ciumăfaia, spânzul (Helleborus purpurascens), stirigoaia (Veratrum album), etc.

TA 5.129. Ipotezele cu referire la originea florii sunt: ipoteza pseudantiei şi a euantiei. Ipoteza pseudantiei sau a florii false menţionează că floarea magnoliofitelor a derivat din floarea gnetatelor. Astfel, din floarea unisexuată a acestora a rezultat floarea unisexuată a magnoliofitelor lemnoase monohlamidee (Fagaceae, Betulaceae, Salicaceae, Juglandaceae, etc.). Ipoteza euantiei sau a florii adevărate menţionează că, floarea primitivă a angiospermelor este cea bisexuată provenită din floarea bisexuată a pinofitelor de tip Bennettitales. Florile unisexuate au luat naştere din cele bisexuate prin avortarea unui sex. Conform ipotezei euantiei, strămoşii angiospermelor sunt pinofitele străvechi de tip Bennettitales, din care au derivat monofiletic primele magnoliofite policarpice, care la rândul lor au dat naştere la celelalte antofite. Prin urmare, conform ipotezei pseudantiei şi a euantiei magnoliofitele sunt derivate monofiletic dintr-o grupă de pinofite ancestrale de tip Gnetatae sau Bennettitatae. 5.4. Lucrare de verificare 5

5.1.: Arhegonul de la specia Polytrichum commune are peretele unistratificat, încât arhegonul ca organ femeiesc de reproducere formează gametul femeiesc.

1 punct 5.2.: Meioza la muşchiul de pământ are loc în sporogon, deoarece embrionul acestei

plante este un sporofit tânăr. 1 punct

5.3.: Marchantia polymorpha se aseamănă cu o algă verde, deoarece muşchii au sporofitul dominant în comparaţie cu gametofitul.

1 punct 5.4.: Cormofitele au următoarele caractere cu o excepţie: a) se înmulţesc asexuat şi

sexuat; b) sunt plante care au organe vegetative: rădăcină, tulpină şi frunze; c) au alternanţă de generaţii; d) se înmulţesc exclusiv prin spori; e) au apărut încă din era paleozoică.

1 punct 5.5.: Ferigile sunt plante care: a) care se înmulţesc exclusiv prin spori; b) au

gametofitul reprezentat prin protal; c) sunt criptogame vasculare; d) au sporofitul foarte redus.

1 punct 5.6.: Protalul pluricelular de la ferigi se asemănă cu talul algelor verzi, de unde şi

ipoteza că ferigile provin din alge. 1 punct

5.7.: Enunţurile referitoare la ferigi conţin o eroare pe care trebuie sa o identificaţi: a) au derivat din alge verzi din Cambrian; b) s-au dezvoltat paralel cu briofitele; c) din specii dispărute de Calamites, Sigillaria şi Equisetum s-au format cărbunii de pământ; d) psilofitele datează din silurian.

1 punct

Regnul Plantae


5.8.: La gimnosperme gametofitul este reprezentat prin planta propriu-zisă, deoarece la aceste organisme sporofitul este de lungă durată.

0,50 puncte 5.9.: La Taxus baccata seminţele sunt protejate de un fruct, deoarece învelişul este

de culoare roşie cărnos. 0,50 puncte

5.10.: În ciclul de dezvoltare de la gimnosperme: a) sporofitul coincide cu planta propriu-zisă; b) gametofitul femeiesc este reprezentat de endospermul primar; c) microsporofilele şi macrosporofilele sunt diploide; d) gametofitul bărbătesc este reprezentat de câteva celule protaliene sterile şi de o celulă anteridială.

1 punct 1 punct din oficiu

TOTAL: 10 puncte

5.5. Recomandări de revizuire a unor părţi din unitatea de învăţare 5 Evidenţiaţi caracterele care dovedesc originea algală a briofitelor şi cormofitelor. Analizaţi comparativ aspecte ale fecundaţiei simple şi duble la diferite grupe de

plante. Precizaţi principalele caractere taxonomice utilizate pentru clasificarea briofitelor şi

cormofitelor. 5.6. Bibliografie Chifu T., Mânzu C., Zamfirescu Oana, Şurubaru B., 2001. Botanică sistematică. Editura

Universităţii „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 19-514 Hodişan I., Pop I., 1976. Botanică sistematică. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti:

192-435 Morariu I., Todor I., 1972. Botanică sistematică. Editura Didactică şi Pedagogică,


Moldovan I., Popescu Gh., 1980. Botanică. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti: 212-402

Pop I., Hodişan I., Mititelu D., Lungu Lucia, Cristurean I., Mihai Gh., 1983. Botanică sistematică. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti: 194-394

Sârbu Anca, 1999. Biologie vegetală, Editura Universităţii din Bucureşti: 309-380 Ştefan N., 2001. Botanică. Editura Universităţii “Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 72-207 Ştefan N., Lupaşcu Angela, Oprea Ad., Mânzu C., 2001. Botanică generală. Editura

Universităţii “Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 131-266 Vaczy C., 1980. Dicţionar botanic poliglot. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti Weberling F., Schwantes H.O., 1979. Pflanzensystematik. Einführung in die Systematishe

Botanik Grundzüge des Pflanzensystematik. Verlag Eugen Ulmer Stuttgard: 309-357

http://www.biologie.uni-hamburg.de/bonline/library/http://www.bio.davidson.edu/courses/links/biodiversity.htmlhttp://biodidac.bio.uottawa.ca/info/browse.htmhttp://www.enfo.ie/leaflets/fs11.htm http://www.itis.usda.gov/index.html http://www.e-journals.org/botany/http://tolweb.org/tree/phylogeny.htmlhttp://www.ucmp.berkeley.edu/exhibit/phylogeny.html

http://www.biologie.uni-hamburg.de/bonline/library/webb/

http://www.bio.davidson.edu/courses/links/biodiversity.html

http://biodidac.bio.uottawa.ca/info/browse.htm

http://www.e-journals.org/botany/

http://tolweb.org/tree/phylogeny.html

Bibliografie


Bibliografie minimală recomandată cursanţilor

Botnariuc N., 1999. Evoluţia sistemelor biologice supraindividuale. Editura Universităţii din Bucureşti: 9-58

Chifu T., Mânzu C., Zamfirescu Oana, Şurubaru B., 2001. Botanică sistematică. Editura Universităţii „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 19-514

Gorlenko, M. V., 1990. Curs de plante inferioare. Editura Cartea Moldovenească, Chişinău: 57-63; 73-440

Pârvu M., 1996. Fitopatologie. Editura Sincron, Cluj – Napoca: 99–277 Pârvu M., 1999. Atlas micologic. Editura Presa Universitară Clujeană, Cluj – Napoca : 325

p. Pârvu M., 2000. Ghid practic de fitopatologie. Editura Presa Universitară Clujeană, Cluj –

Napoca: 282 p. Pop I., Hodişan I., Mititelu D., Lungu Lucia, Cristurean I., Mihai Gh., 1983. Botanică

sistematică. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti: 194-394 Sălăgeanu Gh., Sălăgeanu Anişoara, 1985. Determinator pentru recunoaşterea ciupercilor

comestibile, necomestibile şi otrăvitoare din România. Editura Ceres, Bucureşti: 310 p.

Sârbu Anca, 1999. Biologie vegetală, Editura Universităţii din Bucureşti: 277-280; 280-294; 309-380

Şesan Tatiana Eugenia, Tănase C., 2004. Ghid de recunoaştere a ciupercilor comestibile şi toxice. Editura Geea, Bucureşti: 72 p.

Ştefan N., 2001. Botanică. Editura Universităţii “Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 13-35; 72-207

Ştefan N., Lupaşcu Angela, Oprea Ad., Mânzu C., 2001. Botanică generală. Editura Universităţii “Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 72-94; 96-266

Tănase C., Mititiuc M., 2001. Micologie. Editura Universităţii „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 285 p.

Tănase C., 2002. Micologie. Manual de lucrări practice. Editura Universităţii „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi: 227 p.

Vaczy C., 1980. Dicţionar botanic poliglot. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti

botanică

Documents

Transcript of botanică