Organografia vegetala

ORGANOGRAFIA VEGETALA

Organografia este partea din morfologie si anatomie vegetata care se ocupa cu studiul ontogenetic si filogenetic at alcatuirii macroscopice si microscopice a organelor vegetale, precum si cu adaptarile for la conditiite mediului, in stransa legatura cu functiile specifice pe care le indeplinesc.

Plantele (mai ales cele superioare) sunt constituite din parti distincte, cu structuri si functii caracteristice, dar strans unite prin relatii de interdependenta in cadrul organismului vegetal (cu originea in unul sau doi parinti, la randul lor proveniti din altii ce pot fi urmariti prin metode filogenetice).

1. ORGANOGRAFIA PLANTELOR INFERIOARE

Plantele inferioare sau talofitele sunt acelea care nu au corpul diferentiat in radacini, tulpina si frunze, corpul lor se mai numeste si tal; daca este format dintr-o singura celula se defineste ca tal unicelular, iar daca este alcatuit din mai multe celule, ca tal pluricelular.

1.1. TALOFITELE UNICELULARE

Pot fi sferice (cocii, genul Chlorella), bacilare (bacteriile citindrice), ovale sau elipsoidale (Saccharomyces cerevisiae) etc.

1.2. TALOFITELE PROPRIU - ZISE

Sunt alcatuite din taluri pluricelulare, celulele componente pierzandusi individualitatea (nu pot supravietui in caz de izotare).

Din punct de vedere structural, taturile pluricelulare pot fi plectenchimuri, iar la talofitele cete mai evaluate chiar tesuturi adevarate (parenchimuri). Obisnuit nu exista o epiderma; celulele marginate se pot insa impregna cu substante getatinoase si chiar minerale, jucand un rol de aparare pentru planta.

2. ORGANOGRAFIA PLANTELOR SUPERIOARE

Plantele superioare sau cormofitele sunt cele care au corpul lor diferentiat in radacina, tulpina si frunza (corm).

De la talofite la cormofite, trecerea o fac briofitele (muschii) la care, la cele situate inferior din punct de vedere filogenetic se disting taluri propriuzise (la muschii hepatici), iar la cele mai evoluate, tulpini, frunze si rizoizi (nu radacini).

Cormofitele adevarate, cu organele vegetative bine individualizate si perfect localizate, sunt, in ordine filogenetica, pteridofitele (ferigile), gimnospermele si angiospermele (plantele cu flori).

2.1 RADACINA (RADIX)

Este organul vegetativ care, din punct de vedere filogenetic, apare la pteridofite (criptogame vasculare) si se caracterizeaza prin faptul ca se dezvolta in sol printr-un geotropism pozitiv, prezinta piloriza (protectoare a varfului), fascicule simple liberiene si lemnoase etc si nu poseda pigmenti asimilatori, noduri, internoduri, muguri (numai exceptional) si frunze. Radacina are rol mecanic, de fixare a plantei pe sol si rol de absorbtie a apei si sarurilor minerale din pamant.

Obisnuit, radacina principala se ramifica puternic in radacini de diferite ordine, constituindu-se astfel sistemul radicular, cu o suprafata mult mai mare decat a partii aeriene.

MORFOLOGIA RADACINII. Privind suprafata unei radacini tinere, de la varf spre baza, se observa: regiunea pilorizei, regiunea neteda, regiunea perisorilor absorbanti, regiunea aspra si coletul (care face legatura dintre radacina si tulpina).

Piloriza (caliptra, scufia) este alcatuita dintr-un tesut special care protejeaza varful vegetativ al radacinii (meristemul apical) supus frecarii de particulele solide ale pamantului strapuns.

Regiunea neteda se gaseste imediat dupa caliptra si reprezinta locul unde are loc cresterea in lungime a radacinii.

Regiunea perisorilor absorbanti (zona pilifera) este situata in continuarea regiunii netede ca un manson, aici existand un numar foarte mare de perisori sugatori (200 - 400 pe mm²), foarte fini, unicelulari, cu o lungime medie de 1-8 mm, de origine epidermica.

Pe masura ce radacina creste, perii dinspre baza ei devin mai mici, mor, se rup si se exfoliaza , spre varf aparand altii.

Regiunea aspra (rugoasa) se numeste asa datorita urmelor perisorilor absorbanti distrusi.

Regiunea coletului are o intindere mica si o culoare galbena-verzuie, caracteristica tulpinii, contrastand cu culoarea brunta a radacinii.

RAMIFICATIILE  RADACINII

Tipul dicotomic se caracterizeaza prin faptul ca varful vegetativ al radacinii se bifurca in doua ramuri egale, fiecare cu caliptra sa, la randul lor suferind aceeasi bifurcatie s.a.m.d.

Tipul monopodial are axa radacinii principale care se alungeste continuu, ramificatiile aparand la o oarecare distanta de zona de crestere in lungime a ei.

Dupa raportul existent intre radacina principala si cele laterale, se cunosc trei forme de radacini (fiecare putand avea si subforme): radacini pivotante, fasciculate si ramuroase. Ca forma aparte se vor descrie radacinile metamorfozate cu muguri, cu nodozitati, cu micorize si plantele fara radacina.

Radacinile pivotante. Se numesc asa deoarece radacina principala (pivotul) este mai dezvoltata ca lungime si grosime decat ramificatiile sale (Taraxacum officinalis).

Radacinile fasciculate (fibroase) se caracterizeaza prin aceea ca intregul sistem radicular este alcatuit din ramificatii subtiri ca un pamatuf, deoarece radacina principala nu se mai dezvolta, locul ei fiind luat de radicele sau de celelalte radacini care se formeaza la baza tulpinii. Radacinile fibroase sunt specifice gramineelor (de exemplu la Dactylis glomerata, Zea mays etc).

Radacinile ramuroase sunt foarte raspandite la arbori, fiind reprezentate de o radacina principala care da nastere la cateva ramuri de ordinul I, in curand ajungand sa aiba cam aceeasi grosime si lungime cu prima; de nenumarate ori, radacinile de ordinul I chiar intrec in dezvoltare radacina principala. Ca exemple se pot da radacinile ramuroase ale stejarului, molidului etc.

Lucrare: Membrana nucleara Proiect: Pancreasul endocrin - capilare si acini serosi

Desigur ca in natura rareori se pot intalni tipurile strict delimitate, mai des constatandu-se diverse forme de trecere.

2.2 TULPINA (CAULIS)

Este organul vegetativ care conduce seva, poseda noduri si intemoduri, ramuri de natura exogena si sustine mugurii, frunzele, florile si mai tarziu fructele si semintele. Pe scara filogenetica, tulpina bine diferentiata apare la muschii frunzosi, adaptati mediului terestru, ca organ erian cu pozitie ortotropa (unele tulpini sunt plagiotrope) si geotropism negativ, avand o crestere terminala.

Din cele aratate se desprinde ideea ca, sub raport functional tulpina ideplineste doua functii esentiale: functia de sustinere a ramurifor, frunzelor, fructelor si semintelor si functia de conducere a sevei brute si aborate.

RAMIFICATIILE TULPINII

Ramificatia monopodiala. Este o ramificatie laterala a tulpinii principale care isi continua cresterea in lungime in tot timpul vietii plantei. Tulpina principala se mai numeste si axa principala, obisnuit cea mai dezvoltara de pe care se desprind ramurile de ordinul I, de pe acestea cele de ordinul II s.a.m.d. Ramificatia monopodiala poate fi la randul ei constituita din ramuri alterne, cand de la axa principala pornesc ramuri de o parte si de alta a ei de la noduri diferite (de exemplu la Capsella bursa pastoris) din ramuri opuse, cand de la acelasi nod se formeaza cate doua ramuri care stau fata in fata, perechile de ramuri flied dispuse toate pe acelasi plan sau in planuri perpendiculare unele pe altele si din ramuri in verticil, cand mai mult de doua ramuri se formeaza la acelasi nod, in ansamblu alcatuindu-se etaje de verticile (de exemplu la Picea excelsa, Abies alba).

Ramificatia simpodiala. Se caracterizeaza prin aceea ca tulpina principala la un moment dat isi inceteaza cresterea in lungime, crestere preluata de ramura de ordinul I care are aspect de tulpina principala; ulterior si aceasta isi inceteaza cresterea, care insa va fi continuata de ramura de ordinul II s.a.m.d. Va rezulta in final o tulpina in zig-zag, care cu timpul se indreapta prin cresterea in grosime, incat se poate crede pana la urma ca nu exista decat o axa principala monopodiala si nu o succesiune de ramuri.

Ramificatii mixte (compuse). Sunt plante care prezinta o combinare a ramificatiilor monopodiala si simpodiala. De exemplu, la Gossium sp. ramurile din ramificatia monopodiala nu sunt roditoare, pe cand cele din ramificatia simpodiala sunt roditoare (ramuri purtatoare de flori, fructe, seminte si frunze).

Ramificatii anormale. Sunt abateri de la regulile generale ale ramificatiei. Se amintesc aici 'maturile' care se formeaza prin dezvoltarea anticipata a mugurilor dorminzi (acestia in mod normal ar fi trebuit sa ramana latenti). Procesul este stimulat de intepaturile unor insecte, de cresterea hifelor de ciuperci etc, in final dezvoltandu-se concomitent mai multe generatii de muguri, land nastere niste tufe de ramuri cu insertii apropiate.

3.2.3 FRUNZA (FOLIUM)

Este organul vegetativ specific pentru plantele superioare, adaptat in general mediului aerian, cu simetrie dorso - ventrala sau monosimetrie, crestere limitata , bogat in cloroplaste. Este cel mai plastic organ dintre organele vegetative. prezentand o mare varietate de forme. Rolul ei este important nu numai pentru planta purtatoare, ci si pentru existenta vietii terestre. Filogenetic. frunza se evidentiaza incepand cu muschii superiori avand cea mai simpla forma si structura.

Datoria functiilor principale ale frunzei (de fotosinteza, respiratie, transpiratie etc) acest organ foliar s-a mai numit plastic si ' stomacul si plamanul plantei ".

MORFOLOGIA FRUNZEI. Plantele superioare au frunza alcatuita din lamine (limb), petiol (codita) si teaca (baza frunzei); pot coexista toate aceste trei caractere morfologice sau sa lipseasca una sau chiar doua dintre ele.

a)  Lamina ( limbul ). Este cea mai importanta parte a frunzei, caracterizanduse printr-o mare si o grosime redusa. Sub raport morfolog lamina este aceea care prezinta o diversitate de forme, caractere proprii speciilor de plante considerate. Marginile laminei pot fi: margine intreaga (ondulata, incretita, involta - rasucita catre fata dorsala - aspra sau ciliata); margine cu inciziuni mici (serata - cu dinti orientati spre varful frunzei - dintata - cu dintii perpendiculari pe margine-, crenata - cu dintii rotunjiti, unul langa altul - si sinuata - cu dinti rotunjiti, insa distantati de margine cu inciziuni mari (cand inciziunile strabat un sfert din lamina ese vorba de o margine lobata, o jumatate - fidata, trei sferturi -partita, iar intregime - sectata, panga la nervura mediana a frunzelor penate sau pana la punctul de ramificare a nervurilor la cele palmate).

b)         Petiolul. Este partea de legatura a frunzei pe tulpina, cu rolul mecanic ca amortizare a traumatismelor pe limb, cauzate de vant, ploaie etc si cu rol de orientare a organului spre lumina. Dupa inexistenta sau existenta petiolului, frunzele pot fi sesile sau nepetiolate (de exemplu cele de Nicotina tabacum, Thlaspi arvense, Verbascum thapsiforme etc) si petiolate.

c)         Teaca (baza frunzei). Este partea de insertie a frunzei pe tulpina insertia se realizeaza prin dilatarea petiolului sau prin dezvoltarea unor formatiani speciale la nivelul nodului de insertie pana la nodul superior numita vagina sau teaca.

Nervatiunea frunzei. Ca orice organ al unei plante superioare, frunza este traversata de fascicule vasculare, care la nivelul laminei, impreuna cu tesutul mecanic (mult mai dezvoltat pe fata inferioara sau dorsala) alcatuiesc nervurile. Pe fata superioara sau ventrala a laminei, in dreptul nervurilor, obisnuit se afla santuri mai mult sau mai putin accentuate.

Totalitatea nervurilor si modalitatea dispunerii lor alcatuiesc nervatiunea care difera in functie de grupele mari de plante.

2.4. FLOAREA (FLOS)

Pentru plantele superioare, floarea reprezinta organul de inmultire. Floarea este o ramura scurta a tulpinii (microblast), cu o crestere limitata si cu frunze metamorfozate, adaptata pentru functia de inmultire (datorita prezentei gametiolor), intregul ansamblu protejand fecundarea si elementete formatoare ale unui nou individ vegetal. Deci floarea nu este in uttima instanta decat un organ complex, aerian, dotat cu functia de inmultire a plantelor superioare.

MORFOLOGIA FLORII. In cele ce urmeaza se vor arata partile florii, adica alcatuirea unei singure flori si anume a celei de angiosperme, unde se gasesc elementele componente, ulterior descriindu-se inflorescentele.

Pedicelul (codita florii). Este suportul florii solitare sau a florii din cadrul unei inflorescente.

Receptacului (axa florala). Este portiunea superioara a pedicelului pe care se prind partile florii (sepale, petale, stamine, si pistil).

Periantul (invelisul floral). De obicei, acesta este dublu, format dintr-un invelis extern - caliciul - constituit din toate sepalele si un invelis intern - corola - alcatuit din toate petalele.

Petalele reprezinta cel de al doilea invetis floral, totalitatea lor alcatuind corola. Numarul de petale este acelasi din cadrul fiecarei specii, dar variat de la o specie la alta. Forma corolei este extrem de variata (la familiile Convolvulaceae, Cucurbitaceae etc are forma de palnie, la Gentianaceae, Campanulaceae etc ca un clopotel, la numeroase Compositae este tubuloasa etc).

Sunt si flori fara corola - apetale - ca in cazul numeroaselor plante angiosperme dicotiledonate din familiile Salicaceae, Fagaceae, Urticaceae, Betulaceae etc. fapt care a determinat pe unii autori sa le grupeze intr-o subclasa Apetalae.

Androceul. Este format din totalitatea staminelor (organ masculin al florii).

Staminele sunt si ele tot frunze modificate, care devin fertile. O stamina este formata din filament, conectiv si antera.

Filamentul este ca un fir. In cadrul unei flori, toate filamentele staminelor pot avea aceeasi lungime sau lungimi inegale.

Conectivul este extremitatea superioara a filamentului, unde de o parte si de alta se afla sacii polenici ai anterei.

Antera este elementul fertil (masculin) alcatuita din patru saci polenici, grupati cate doi in cate o loja. Forma si culoarea naterelor sunt variate si reprezinta caracteristici de determinare pentru diverse specii de plante.

Gineceul (pistilul). Este alcatuit din totalitatea carpelelor dintr-o floare, rezultate tot prin metamorfoze foliare, cu rol sexual feminin. Morfologic, gineceul - carpela - este constituit din ovar, stil stigmat.

Ovarul este reprezentat de partea bazala a gineceului si are originea ontogenetica in lamina foliara care se indoaie pe fata superioara, rezultand o camera ovariana care adaposteste ovulele.

Stilul este o parte subtire care continua ovarul, provenind din prelungirea nervurii mediane a laminei care a dat nastere ovarului.

Stigmatul nu este altceva decat extremitatea stilului.

INFLORESCENTE. In afara de relativ rarele specii de plante cu tulpini sau lastari ce se termina cu o singura floare - Viola odorata, Papaver somniferum - in lumea vegetala la majoritatea speciilor exista grupari de flori la nivelul extremitatilor tulpinale numite inflorescente.

Dupa modul de ramificatie a tulpinii, se clasifica si inflorescentele in: inflorescente simple si inflorescente compuse.

Inflorescentele simple pot fi la randul lor monopodiale (racemoase, centripete, indefinite sau ascendente) si simpodiale (cimoase, centrifuge, definite sau descendente).

Inflorescentele simple monopodiale sunt acelea constituite dintr-o axa principala cu crestere continua, datorita mugurelui terminal, de pe care se detaseaza numeroase axe florifere secundare semnalate morfologic de niste bractei de la subsuoara carora se evidentiaza axele respective.

2.5. SAMANTA (SEMEN)

Samanta este organul provenit din transformarea ovulului dupa fecundare. Plantele, care in dezvoltarea lor ontogenetica produc in ciclul sexuat samanta, se mai numesc si spermatofite.

2.6. FRUCTUL (FRUCTUS)

Din punct de vedere ontogenetic, frunzele provin din transformarea ovarului dupa fecundatie sau chiar fara fecundatie. In afara de ovar, la formarea fructului mai pot participa si alte parti ale florii (receptaculul si invelisul floral).

CLASIFICAREA FRUCTELOR.

Dupa consistenta pericarpului, fructele se impart in doua mari categorii si anume: fructe uscate si fructe carnoase. Cele care se deschid la maturitate se numesc fructe dehiscente, iar cele care raman inchise poarta numele de fructe indehiscente.

In functie de caracterele pericarpului si de deschiderea sau nedeschiderea fructelor, acestea se mai clasifica in patru tipuri de baza: capsula, nuca, baca si drupa.

a)         - Tipul de capsula:

- capsula poricida, caracteristica plantei Papaver   somiferum, se deschide prin porii de sub stigmatul steril;

- capsula loculicida se deschide in lungul nervurilor mediane ale carpelelor (cum este cazul la Gassypium hirsutum);

- folicula este un fruct care provine dintr-un gineceu monocarpelar cu deschiderea pe linia de sudura a carpelei, de sus in jos (in partea opusa nervurei mediane; se intalneste la Delphinium consolida);

- pastaia este un fruct provenit dintr-un gineceu monocarpelar care se deschide fie de-a lungul nervurei mediane, fie de-a lungul liniei de sudura a carpelei rezultand doua valve (la Phaseolus vulgaris);

- silicva este un fruct caracteristic familiei Cruciferae; deschiderea se face in doua valve, de sus in jos.

b)         - Tipul de nuca. Reprezinta fructe uscate, indehiscente, cu pericarpul tare (de exemplu la Quercus robur, Fagus silvatica).

c)         - Tipul de baca. Reprezinta un fruct carnos. La Solanum nigrum, pericarpul este carnos, acoperit de un epicarp negru si neted. In interiorul fructului sunt multe seminte reniforme cuprinse intr-un tesut dezvoltat numit tesut placentar.

d)         - Tipul de drupa. Este un fruct carnos, monosperm, cu endocarp sclerificat. La Amygdalus communis se observa la suprafata fructului un epicarp acoperit cu peri catifelati, un mezocarp subtire cu pulpa suculenta care se usuca la maturitate si un endocarp dur, sclerificat (sambure); in interior exista o singura samanta; la maturitate, epicarpul si mezocarpul se desfac de endocarp si crapa longitudinal. Fructul de Cocos nucifera este tot o drupa uniloculara, rezultata dintr-un gineceu tricarpelar sincarp, cu un exocarp neted si subtire, cu un mezocarp gros si fibros si cu un endocarp pietros care inchide samanta cu un endosperm laptos.

e) - Fructele compuse. Se numesc asa deoarece la formarea lor mai participa si alte elemente florale sau chiar ale inflorescentei.

- conul (strobilul) la alcatuirea caruia participa si bracteile (fruct caracteristic la planta Humulus lupulus - hameiul);

- sicona, fruct caracteristic la Ficus carica - smochin - care provine dintr-o inflorescenta in care florile unisexuate sunt dispuse intr-un reptacul mare, urceolat; dupa fecundatie, reptaculul se mareste, devine carnos (si comestibil), inchizand gineceele florilor feminine transformate in foarte multe nucule;

- soroza, fruct caracteristic la Ananas sp. - ananas - si care provine din toate partile componente ale florii (nu numai din carpele).

f) - Fructele false

- boaba falsa, care este fructul de la maces (Rosa canina) la care receptaculul floral se dezvolta ca o urna (fruct fals) inchizand in interior adevaratele fructe;

- galbula, care este fructul catacteristic de la Juniperus communis; provine din trei solzi care se unesc si devin carnosi.