Els vegetals. 1. La colonització del medi terrestre. 2. La fotosíntesi i la respiració dels vegetals. 3. Els vegetals inferiors: plantes sense llavors

Transcripción

1 11 Els vegetals 1. La colonització del medi terrestre 2. La fotosíntesi i la respiració dels vegetals 3. Els vegetals inferiors: plantes sense llavors 4. Els vegetals superiors: plantes amb flors i llavors El regne vegetal ha seguit un camí evolutiu molt diferent del dels animals. Les plantes no tenen sistema nerviós ni aparell locomotor. És per això que no disposen de la capacitat de moviment ni dels òrgans dels sentits tan sofisticats que tenen els animals. Però, malgrat tot, han colonitzat el medi terrestre, fins i tot abans que els animals mateixos, i han esdevingut un recurs natural bàsic per a la supervivència i el desenvolupament de la vida al nostre planeta. Des dels nostres orígens hem fet ús de les plantes tant per a l alimentació com amb finalitats medicinals, primer com a simples recol lectors i més endavant desenvolupant l agricultura. Hi ha textos escrits sobre les propietats curatives de diferents plantes amb més de anys d antiguitat, tot i que ja es feien servir des de molt abans. El filòsof grec Aristòtil, al segle IV ac, es va interessar pel món vegetal, en va recopilar informació i va establir una primera classificació científica, encara que molt rudimentària, dividint els vegetals entre plantes amb flor i plantes sense flor. L any 1779, un científic holandès, Jan Ingenhousz, va descobrir el procés mitjançant el qual els vegetals absorbeixen diòxid de carboni i alliberen oxigen a l atmosfera: la fotosíntesi. Es va establir així de forma definitiva la transcendència de la funció vegetal en el medi natural. Actualment hi ha catalogades unes espècies vegetals, però es creu que n hi ha prop de Es tracta sens dubte d una font enorme de recursos i coneixements que cal preservar.

2 QÜESTIONS Saps de quins organismes provenen els vegetals terrestres? Quina diferència hi ha entre tallus i corm? Com funciona la fotosíntesi? Per què les molses han de viure en ambients humits? Quins avantatges suposa per als vegetals l aparició del gra de pol len? Hi ha plantes amb flor que viuen al mar? EN AQUESTA UNITAT Estudiaren l anatomia dels vegetals i els seus mecanismes d adaptació al medi terrestre. Estudiarem la fotosíntesi i la respiració dels ve getals. Coneixerem altres formes de nutrició: plantes paràsites i plan tes carnívores. Aprendrem sobre els briòfits i els pteridòfits: caracte rís tiques i cicle vital. Estudiarem l estructura de corm. Plantes amb llavor: angiospermes i gimnospermes. Analitzarem la flor i el fruit.

3 11 ELS VEGETALS 1. La colonització del medi terrestre flor fulla arrel gemma arrel lateral arrel principal Fig. 1: L estructura de corm és característica de les plantes superiors. Els científics han deduït que la vida va començar al mar. La vida era més abundant a les costes que no pas en mar obert, ja que són zones riques en sals minerals que són arrossegades de la terra cap al mar pels rius, erosionades de les costes per les onades, etc. Atès que la vida va començar al mar, es pot imaginar la superfície terrestre abans de la colonització com un terreny àrid semblant a un paisatge desèrtic. A mesura que els organismes fotosintètics aquàtics es van anar desenvolupant i van anar adquirint complexitat, van ser capaços de colonitzar nous indrets, fet que va propiciar el pas d éssers pluricel lulars del medi aquàtic al medi terrestre. El salt de l aigua a la terra es va produir fa uns 500 milions d anys i va tenir lloc a partir d un grup d algues verdes, els cloròfits. Els avantatges que els va comportar el medi terrestre són clars: tenien més llum i diòxid de carboni per fer la fotosíntesi, i no hi havia cap depredador ni cap organisme que competís amb ells pels mateixos recursos. L adaptació al nou ambient va comportar el pas de la primitiva estructura de tal lus a una nova forma més evolucionada, el corm. Els principals canvis que va patir el corm per adaptar-se a la vida terrestre són: En primer lloc, per controlar la pèrdua d aigua i evitar la dessecació, es va desenvolupar un conjunt de teixits epidèrmics que recobrien la planta, amb porus anomenats estomes, per poder fer-hi l intercanvi de gasos. La planta pot regular l obertura o tancament dels estomes segons les condicions ambientals. Els vegetals, en la seva recerca de llum, havien de créixer per sobre dels seus competidors. Això va fer necessària l existència d una tija o tronc resistent per poder suportar el propi pes. Fig. 2: Mitjançant els estomes la planta duu a terme l intercanvi de gasos amb l atmosfera i també la transpiració, alliberant aigua. 184

4 ELS VEGETALS 11 nervi principal anvers pecíol gemma tall revers Fig. 3: Parts d una fulla. La impermeabilització i l enduriment de la tija van fer que en moltes espècies vegetals es perdés la capacitat fotosintètica i d intercanvi de gasos de la tija, capacitat que des d aleshores es va localitzar en uns òrgans especialitzats: les fulles. A les fulles es poden distingir les parts següents: Pecíol. És el suport que uneix la fulla amb la branca. Limbe. Constitueix la superfície foliar pròpiament dita. La cara superior del limbe s anomena anvers, i la inferior, revers. Solcant la superfície del limbe hi ha un conjunt d estructures acanalades que reben el nom de nervis. Es tracta dels vasos conductors (llenyosos i liberians) que recorren tot el limbe. A diferència del medi aquàtic, en el medi terrestre l aigua i les sals minerals es localitzen en el sòl. És per aquest motiu que els vegetals han desenvolupat uns òrgans subterranis, les arrels, encarregats d absorbir aquestes substàncies i, al mateix temps, amb la funció de mantenir la planta fixada al substrat. En el moment en què es va conquerir el medi terrestre, es diferenciaren dos grups de vegetals: els briòfits i les plantes vasculars. Una diferència fonamental entre aquests dos grups és que les plantes vasculars desenvoluparen un sistema de vasos conductors per transportar l aigua, les sals minerals i l aliment a les diferents parts del vegetal, la qual cosa representa un gran avenç evolutiu. Fig. 4: Les plantes presenten estructures característiques que es diferencien de les dels animals. activitats proposades 1. Completa la frase següent: El... és el suport que uneix la branca amb la superfície foliar o.... La cara superior de la superfície foliar s anomena......, i la inferior, Què són els estomes? 3. Què vol dir impermeabilitzar? Quina importància té aquest fet en un organisme terrestre? 4. Quina funció tenen els vasos conductors? Amb quins òrgans del nostre cos els podries comparar? 185

5 11 ELS VEGETALS 2. La fotosíntesi i la respiració dels vegetals Les algues i alguns bacteris també fan la fotosíntesi. Els vegetals són organismes autòtrofs, capaços de produir el seu propi aliment (matèria orgànica) a partir de substàncies molt més senzilles (matèria inorgànica) gràcies a l energia que els proporciona la llum del Sol. D aquest procés se n diu fotosíntesi, i dels éssers vius que el duen a terme, organismes fotosintètics. llum solar energia glucosa glucosa diòxid de carboni aigua oxigen oxigen (O 2 ) diòxid de carboni aigua (H 2 O) Fig. 5: Procés químic de la fotosíntesi. Fig. 6: Procés químic de la respiració cel lular. saba elaborada fulla vasos conductors arrels secundàries absorció saba bruta arrels Fig. 7: En la nutrició de les plantes la saba es distribueix pels diferents òrgans. En els vegetals aquest procés té lloc a les parts verdes de la planta gràcies a la presència de la clorofil la, un pigment capaç de captar l energia de la llum del Sol i convertir-la en energia química que les plantes poden aprofitar per fabricar-se l aliment a partir del diòxid de carboni i l aigua. Després aquest aliment es distribueix des de les parts verdes on s ha fabricat a tota la resta de l organisme. En els vegetals l aliment que no es consumeix immediatament s emmagatzema en forma d una substància orgànica de reserva anomenada midó. Quan les cèl lules reben la matèria orgànica ho fan en forma d un sucre, la glucosa, que utilitzen per obtenir l energia necessària per viure. Aquest procés s anomena respiració. Com la resta dels éssers vius, les plantes també necessiten oxigen per respirar i el capten de l atmosfera. Malgrat que les plantes acostumen a concentrar la major part del procés respiratori durant la nit, també respiren de dia per tal de poder aprofitar les hores de llum per a la fotosíntesi. Si t hi fixes bé pots observar que les substàncies que es produeixen en la fotosíntesi s utilitzen després en la respiració, i el que es desprèn en la respiració és utilitzat per les plantes per tornar a produir matèria orgànica. Ara es pot relacionar el procés de la fotosíntesi amb cadascuna de les parts de la planta: Les arrels absorbeixen aigua i sals minerals del sòl (saba bruta). Les parts verdes de la planta reben la saba bruta i, juntament amb el diòxid de carboni i la llum solar, fabriquen la matèria orgànica (saba elaborada). Els vasos llenyosos o xilema transporten la saba bruta fins a les fulles. Els vasos liberians o floema reparteixen la saba elaborada per tota la planta. 186

6 ELS VEGETALS Altres formes de nutrició Algunes plantes han evolucionat cap a formes de nutrició diferents i fins i tot n hi ha que han arribat a perdre la capacitat de fotosíntesi i han esdevingut organismes heteròtrofs. Estem parlant de les plantes paràsites i les plantes carnívores. Les plantes paràsites són les que obtenen l aliment d altres vegetals. Se n poden distingir dos grups: Plantes hemiparàsites. Han perdut la capacitat d absorbir l aigua i les sals minerals del medi; obtenen aquestes substàncies gràcies a uns filaments anomenats haustoris que penetren en els vasos llenyosos del vegetal parasitat. La saba bruta obtinguda els serveix per fer la fotosíntesi. És el cas del vesc. Plantes holoparàsites. Es tracta de plantes completament paràsites. No tenen fulles ni clorofil la per fer la fotosíntesi i obtenen directament la saba elaborada del floema del vegetal que parasiten. Es tracta, doncs, de veritables organismes heteròtrofs. És el cas dels frares. Les plantes carnívores són plantes que creixen en sòls molt pobres en nutrients, sobretot nitrogen. Per això han desenvolupat uns mecanismes per capturar petits animals, bàsicament insectes, dels quals obtenen el suplement alimentari que necessiten, sobretot proteïnes, que són riques en nitrogen. La majoria de les plantes carnívores són espècies tropicals, però també n hi ha en els nostres boscos, com és el cas de l herba de la gota o dròsera. Fig. 8: Una planta hemiparàsita necessita absorbir saba de la planta parasitada per poder fer la fotosíntesi. Fig. 9: Les plantes paràsites depenen d altres plantes per alimentar-se. Fig. 10: Les plantes carnívores han desenvolupat sistemes especials per aconseguir aliments. activitats proposades 5. Què li passaria a una planta si no pogués obrir els estomes? 6. Amb quin òrgan humà podries comparar la fulla d un vegetal? Raona la teva resposta. 7. Creus que les plantes holoparàsites són de color verd? Per què? 8. Analitza i comenta la frase següent, raonant la teva resposta: «Les plantes reciclen els residus del procés de respiració d altres organismes.» 9. Defineix els termes següents: xilema, floema, saba bruta, saba elaborada. 187

7 11 ELS VEGETALS 3. Els vegetals inferiors: plantes sense llavors Sota el nom de plantes inferiors s agrupen els briòfits i les plantes vasculars sense llavors. Ambdós grups tenen en comú el fet que presenten un corm no desenvolupat del tot i un cicle reproductor similar i dependent de l aigua. 3.1 Els briòfits Fig. 11: Els briòfits viuen en ambients humits. fil lidi caulidi rizoide Fig. 12: Per reproduir-se les molses alliberen espores. Els briòfits són plantes força primitives, evolucionades directament de les algues verdes que van colonitzar el medi terrestre. De fet es troben tan sols parcialment independitzades del medi aquàtic, ja que per reproduir-se encara depenen de la presència d aigua. Viuen, per tant, en ambients humits. Els briòfits es divideixen en dos grans grups: les molses i les hepàtiques. Ens centrarem en l estudi de les molses. Les molses no presenten l estructura del corm completament desenvolupada, sinó que estan formades per fil lidis (falses fulles), caulidis (falses tiges) i rizoides (falses arrels). Aquests òrgans no són funcionals. Les arrels, per exemple, no són més que un mecanisme de fixació. Tot això, juntament amb el fet que no tenen vasos conductors, fa que les molses hagin de captar l aigua i les sals minerals a través de la seva superfície i que el seu creixement en alçada es limiti a uns pocs centímetres. Si tinguessin una mida més gran la saba bruta no podria arribar a les parts més altes de la planta. La reproducció de les molses El cicle reproductiu de les molses presenta alternança de generacions: una generació sexual i una altra d asexual molt més desenvolupada. La generació sexual presenta uns gàmetes masculins flagel lats, com els espermatozous, que han de desplaçarse nedant en un medi aquós per tal d arribar fins a l òvul i fecundar-lo (reproducció sexual). Un cop que s ha produït la fecundació s origina un nova estructura, l esporangi, que s encarregarà de fabricar i dispersar les espores (reproducció asexual). Si les condicions del medi són favorables, l espora germinarà i s originarà una nova molsa. esporangi Sabies que... òrgan reproductor masculí òrgan reproductor femení espores esporòfit en desenvolupament esporòfit generació asexuada En els boscos humits d Europa sovint es troben exemplars de falgueres que superen de llarg el metre d alçària. A les regions tropicals hi ha veritables gegants d aquest grup que poden arribar fins a 15 metres d alt. gametòfit generació sexuada Fig. 13: Cicle vital d una molsa. germinació de l espora 188

8 ELS VEGETALS Les falgueres Dins del conjunt de les plantes vasculars es poden distingir dos grups: les plantes sense llavor i les plantes amb llavor. D entre les plantes sense llavor el grup més abundant són els pteridòfits. En aquest grup hi destaquen les falgueres. Les falgueres es classifiquen, juntament amb el briòfits, dins de les plantes inferiors, però són un grup més evolucionat i millor adaptat al medi terrestre. Les falgueres es caracteritzen per tenir un sistema de vasos conductors que transporten l aigua, les sals i l aliment per tota la planta. Això els permet d assolir una mida considerable. A més, presenten fulles (frondes), una tija subterrània (rizoma) i arrels. Fig. 14: Detall d una falguera. frondes La reproducció de les falgueres Les falgueres tenen un cicle reproductor similar al de les molses, amb alternança de generacions i dependència de l aigua. El que normalment s identifica com a falguera és la generació asexual. En el revers de les frondes presenten una mena de taques, els sorus, que, segons l espècie, poden ser de color negre, marró, taronja o groc. Els sorus contenen els esporangis que alliberen les espores. Quan l espora germina, dóna lloc a un nou individu molt diferent de la falguera típica, de mida petita, difícil de veure i que sembla una fulla diminuta. Aquest individu representa la generació sexual que conté els òrgans masculins o anteridis, que formaran els gàmetes masculins, i els òrgans femenins o arquegonis, on hi haurà els gàmetes femenins. Com en el cas de les molses, cal un ambient humit per tal que els gàmetes masculins flagel lats es desplacin nedant i es germinació de l espora dugui a terme la fecundació. Un cop fecundat el gàmeta femení s origina una nova falguera que produirà espores, i es tanca així el espores cicle reproductor. anteridi Durant el Carbonífer, fa entre 290 gametòfit i 355 milions d anys, les falgueres generació sexuada formaven veritables boscos per primer cop en el planeta, amb exemplars de fins a 30 metres d altura. Alguns boscos es van enfonsar a tanta velocitat en el sòl pantanós que no van tenir arquegoni temps de descompondre s, i així es van originar la majoria dels jaciments de carbó actuals. Fig. 16: Cicle vital d una falguera. rizoma gametòfit esporangi esporòfit adult generació asexuada sorus arrels Fig. 15: Parts principals d una falguera. activitats proposades 10. Quines són les principals millores evolutives de les falgueres en comparació amb les molses? 13. Relaciona els elements de la primera columna amb els de la segona: 11. Per quin motiu creus que les molses i les falgueres han de viure en ambients humits? 12. Com explicaries que les molses puguin viure sobre un substrat pobre, com ara les roques? fase sexual esporangi fulla de falguera falsa tija arrel caulidi rizoma gàmeta flagel lat sorus fronda 189

9 11 ELS VEGETALS 4. Els vegetals superiors: plantes amb flors i llavors Fig. 17: El gra de pol len conté els gàmetes masculins d una planta. Sabies que... La pol linització és el procés mitjançant el qual el gra de pol len és transportat des dels estams fins al pistil. El grup de les plantes amb flors i llavors representa el grau evolutiu més alt dels vegetals i té les característiques següents: L estructura de corm presenta fulles, tija i arrels completament desenvolupades. Són vegetals amb un sistema de vasos conductors ben desenvolupat. Els òrgans reproductors masculins han generat una nova estructura, el gra de pol len, que s encarrega de contenir i transportar els gàmetes masculins fins a l òvul. Això els permet independitzar-se de la presència d aigua i colonitzar ambients molt més secs que no pas les molses i les falgueres. Un cop produïda la fecundació, es forma la llavor a partir de la qual germina la nova planta. La llavor pot suportar períodes secs o desfavorables en general, cosa que comporta un gran avantatge en comparació amb els vegetals inferiors. Els vegetals cormòfits s organitzen en dues categories en funció de les característiques de la tija: a) Plantes herbàcies. Tenen la tija verda i tendra i són de mida petita. El seu cicle vital no acostuma a anar més enllà dels dos anys de vida. La civada i la margarida en són exemples. b) Plantes llenyoses. Tenen la tija dura i llenyosa. Se n poden distingir dos grups: Arbusts. Són plantes de tija llenyosa, però sense una tija principal. Totes les tiges sorgeixen i es ramifiquen des de la base. No superen els 5 metres d alçària. En són exemples el baladre i el llentiscle. Arbres. Són plantes de tija llenyosa amb una tija principal, el tronc, a partir de la qual broten les tiges secundàries, les branques. Poden superar els 5 metres d alçària. En són exemples el roure i el castanyer. Les plantes superiors es divideixen en dos grans grups: les gimnospermes i les angiospermes. 4.1 Les gimnospermes o plantes sense fruit Fig. 18: El ginebre (Juni perus communis) és un exemple de planta gimnosperma. Dins del grup de les gimnospermes hi ha els pins, els avets, els cedres, els xiprers i alguns arbusts, com ara el ginebre. Les principals característiques de les gimnospermes són: Presenten la llavor nua, sense un fruit que la recobreixi. Presenten un sistema de vasos conductors ben desenvolupat. Són plantes llenyoses, la gran majoria arbres, amb fulles dures en forma d agulla o d escata (esquames). La fulla és del tipus perenne, és a dir, la seva duració és superior a un any. No presenten flors hermafrodites, sinó que són totes unisexuades. Hi ha, per tant, flors femenines i flors masculines, tot i que es poden trobar en la mateixa planta. Solen ser flors molt poc atractives, sense pètals ni sèpals, i s agrupen en inflorescències en forma de con. Per això les gimnospermes també són anomenades coníferes. 190

10 ELS VEGETALS 11 La pol linització de les gimnospermes és sempre anemòfila, és a dir, el gra de pol len és disseminat pel vent. Un cop fecundat el con femení es forma la pinya, que porta les llavors. En la majoria de coníferes les llavors solen ser alades, perquè es disseminen pel vent. cons femenins pinya La reproducció de les gimnospermes El vent és l encarregat de transportar el pol len que conté els gàmetes masculins des de la flor masculina fins a la femenina perquè fecundi l òvul o gàmeta femení. A partir de cada cèl lula fecundada es desenvolupa una llavor: el pinyó. Els pins són un grup d arbres que cremen amb una gran facilitat a causa de la presència, sota l escorça, de resina, una substància altament combustible. Quan l arbre comença a cremar les pinyes s escalfen i surten disparades, i els pinyons es dispersen. Els pinyons tenen una gran capacitat de resistència al foc, de manera que un cop l incendi ha finalitzat poden germinar. cons masculins cons masculins con femení germinació esquama embrió llavor alada llavor ala Fig. 19: Cicle vital de les gimnospermes. pol linització òvuls fecundació grans de pol len Fig. 20: Les inflorescències de les gimnospermes, tant les femenines com les masculines, tenen forma de con. És per això que aquestes plantes reben també el nom de coníferes. Sabies que... El terme gimnosperma prové de dues paraules gre gues, gymnos, que vol dir «nu», i sperma, que vol dir «llavor». 4.2 Les angiospermes o plantes amb fruit Es creu que les angiospermes van evolucionar a partir d un grup de gimnospermes avui dia extingit. És el grup de vegetals més evolucionat, el més nombrós i el més divers, la qual cosa els ha permès de colonitzar totes les zones del planeta (fins i tot n hi ha representants en el medi marí) excepte les polars. Es troben individus de fulla perenne, és a dir, fulla que dura més d un any, i de fulla caduca, que es renova en cada estació. També hi ha individus de flors hermafrodites i d altres de flors unisexuades, i inclou espècies tant de tija llenyosa (arbres i arbusts) com de tija tendra. Les principals característiques d aquest grup són: Duen les llavors protegides a l interior d un fruit que, a més, conté aliment per garantir l èxit en el moment de la germinació. Presenten un sistema vascular més evolucionat que la resta dels vegetals. S hi troben les flors més complexes dins del regne ve getal. Fig. 21: Hi ha una gran varietat en el grup de les angiospermes: hi podem tro bar arbres, arbusts, plantes herbàcies i plantes enfiladisses. 191

11 11 ELS VEGETALS La flor En les angiospermes la flor generalment es desenvolupa per atreure diversos animals, que seran els encarregats de portar el gra de pol len fins a l òvul: és la pollinització zoòfila. De l estructura de la flor se n poden distingir les parts prò piament fèrtils (androceu i gineceu) de la resta, que acompanya i protegeix les estructures reproductores: Androceu: reuneix els òrgans reproductors masculins, els estams, formats pels filaments i les anteres, que són els encarregats de produir els grans de pol len. Gineceu: conté l òrgan reproductor femení, el pistil, format per l estigma, l estil, l ovari i els òvuls. Calze: és un receptacle format pels sèpals, que són fulles modificades que sostenen i protegeixen el pistil. Corol la: està formada pels pètals, fulles modificades encarregades de protegir els estams i d atreure, amb formes i colors diversos, els animals. Glàndules nectaríferes: són glàndules situades a la base del calze que segreguen una substància dolça i aromàtica, anomenada nèctar, per atreure els animals. estam antera filament pètal estigma estil pistil sèpal òvuls calze ovari Fig. 22: La pol linització entomòfila es produeix quan el gra de pol len és transportat per algun insecte. Les flors també poden ser pol linitzades per altres grups d animals. Fig. 23: Estructura d una flor hermafrodita. Aquesta mena de flors disposen d òrgans sexuals femenins i masculins. Sabies que... A les selves d Indonèsia es troba una planta, la raflèsia (Raflesia arnoldi), que presenta una flor enorme, d un metre de diàmetre. Tipus de flors Es poden diferenciar dues categories de flors atenent a la presència i disposició dels òrgans reproductors masculins i femenins: les flors hermafrodites i les flors unisexuades. La flor hermafrodita és la que aplega els dos òrgans sexuals, masculí (androceu) i femení (gineceu), en una mateixa flor. Les flors hermafrodites són característiques de la majoria d angiospermes. La flor unisexuada presenta un òrgan sexual únic, androceu o gineceu; per tant, són flors masculines o femenines. Les flors unisexuades són pròpies de les gimnospermes, tot i que també n hi ha en les angiospermes. Es poden distingir dos grups d individus amb flor unisexuada: a) Espècies monoiques: són les que presenten la flor masculina i la flor femenina en un mateix individu. b) Espècies dioiques: la flor masculina i la flor femenina es troben en individus diferents. 192

12 ELS VEGETALS 11 Fig. 24: Les inflorescèn cies són agrupacions de flors que surten d una mateixa tija. El fruit Les angiospermes es caracteritzen perquè la fecundació de l òvul dóna com a resultat la formació del fruit, que conté les llavors. El fruit apareix per assegurar la disseminació de les llavors lluny de la planta mare en una zona on les condicions de llum, humitat i nutrients siguin les adients per al desenvolupament de la nova planta. Els encarregats de la dispersió del fruit solen ser els animals. Alguns d aquests fruits són fruits secs, com les glans, les avellanes o les nous; d altres són fruits carnosos, com ara les cireres o les prunes. En qualsevol cas, constitueixen un bon aliment per a molts animals que, en menjar-se ls, ingereixen també les llavors. Posteriorment escampen amb els excrements aquestes llavors en altres indrets i asseguren així l èxit reproductiu de la planta. Si s observa l interior del fruit s hi pot distingir tres parts principals: Epicarpi. És la part externa, la pell del fruit. Mesocarpi. És la part més desenvolupada del fruit i acostuma a ser carnosa, de manera que constitueix un bon aliment per a molts animals. Endocarpi. És la part més amagada del fruit i protegeix les llavors; forma el que anomenem pinyol del fruit. Gràcies al procés de la germinació la llavor origina una nova planta. Si s observa l interior d una llavor es pot veure l embrió del futur individu. Aquest embrió està format per la radícula, a partir de la qual es començarà a desenvolupar la nova arrel, i els cotilèdons, que són les primeres fulles de la planta. Tot l embrió està envoltat d un teixit nutritiu, l albumen, del qual s alimenta la planta en l etapa inicial del seu creixement, quan encara no té fulles prou desenvolupades per poder fer la fotosíntesi. Classificació de les angiospermes Les angiospermes es classifiquen d acord amb el nombre de cotilèdons que desenvolupa la llavor en el moment de germinar. Si només en presenta un, són monocotiledònies, i si n hi ha dos, dicotiledònies. Aquestes darreres representen la majoria de les angiospermes. El cicle reproductor de les angiospermes Fig. 25: Flor hermafrodita de l estepa blanca (Cistus albidus). Les principals etapes d aquest cicle coincideixen amb el de les gimnospermes, excepte per la presència del fruit. A més, les angiospermes presenten major diversitat en els mecanismes de pol linització de la flor i de dispersió de la llavor. Fig. 26: Molts ocells que s alimenten de fruits col la boren a la dispersió de les llavors. epicarpi Fig. 27: Interior d un fruit. S hi poden distingir tres parts principals. tegument mesocarpi llavor endocarpi albumen cotilèdon radícula Fig. 28: Interior d una llavor. Les llavors solen ser dures per poder resistir la in gestió per part dels animals. 193

13 11 ELS VEGETALS estil estigma tub pol línic òvul ovari Un cop el pol len arriba al pistil de la flor, resta enganxat a l estigma. Aleshores comença a desenvolupar-se el tub pol línic, que passa a través de l estil fins arribar a l ovari. A través d aquest tub baixaran els dos gàmetes masculins o nuclis espermàtics per tal de dur a terme el procés de la fecundació. Es tracta d un procés de doble fecundació. La unió d un dels nuclis espermàtics amb l òvul dóna com a resultat el zigot, que origina el futur embrió. 4.3 La reproducció vegetativa Fig. 29: Durant la fecundació el pol len arriba a l ovari. Sabies que... Els fruits secs tenen l epicarpi molt dur per tal de mantenir protegides les llavors fins que es donin les condicions favorables per a la germinació. Fig. 30: Principals mecanismes de reproducció vegetativa dels vegetals: bulbs, tubercles, rizomes i estolons. A les plantes superiors també es donen mecanismes de reproducció sense la intervenció de les llavors ni d estructures reproductores especialitzades. Aquest conjunt de mecanismes es coneix com a reproducció vegetativa. Se n poden distingir els tipus següents: a) Bulbs. Conjunt de gemmes o brots subterranis que originen una nova planta. La tulipa i la ceba en són exemples força comuns. b) Tubercles. Són engruiximents presents en tiges subterrànies que acumulen substàncies de reserva i que presenten gemmes a partir de les quals es pot desenvolupar un nou individu. N és exemple la patatera. c) Rizomes. Són tiges subterrànies de gruix i llargada variables que es desenvolupen horitzontalment. Dels rizomes sorgeixen tiges aèries que donen lloc a nous individus. En són exemples la canya comuna i el lliri blau. d) Estolons. Són tiges aèries que broten de la planta mare. De cada nus d aquestes tiges surten arrels, branques i fulles que originen noves plantes. Un exemple clàssic n és la maduixera. activitats proposades 14. Completa el text següent: El gra de... conté els Gràcies a aquest mecanisme, les poden viure en Quina diferència hi ha entre una flor unisexuada i una d hermafrodita? Posa un exemple de cada cas. 16. Què vol dir fulla perenne i fulla caduca? Dóna un exemple de cada cas. 17. Descriu les diferències principals entre les angiospermes i les gimnospermes. 18. Quina funció fa la flor? Per què moltes angiospermes presenten flors atractives i que fan bona olor? 19. Explica en què s assemblen i en què es diferencien el pol len i l espora. 20. Comenta l afirmació següent: «Els arbres de fulla perenne mantenen les mateixes fulles durant tota la vida.» Raona la teva resposta. 21. Distingeix les parts del fruit en una poma. 194

14 ELS VEGETALS 11 Activitats f inals 1. Completa el paràgraf amb els termes següents: llenyosos, parts verdes, xilema, liberians, arrels, vasos conductors, floema, fulles. 6. Observa el dibuix següent, que representa una flor, i omple els espais buits amb el nom corresponent. Les plantes vasculars disposen de.... Transporten la saba bruta de les... a les..., gràcies als vasos......, que formen el.... La saba elaborada de les... és transportada a la resta de la planta gràcies als vasos..., que formen el Descriu les diferències principals en l estructura d una flor de gimnosperma i d una d angiosperma, i relaciona-les amb el tipus de pol linització. 3. Quina importància tenen els animals en la reproducció de les angiospermes? 4. Observa les il lustracions següents i compara l organització de tal lus de les algues amb l organització de corm dels vegetals. a) Indica amb una fletxa les diferents parts que es poden distingir en cada estructura. b) Defineix tal lus i corm. 7. Fes un dibuix d un cormòfit on apareguin els termes següents: arrels, saba bruta, saba elaborada, xilema, floema, CO 2, O 2, H 2 O, sals minerals, llum, fulla, estomes. 8. Indica en el dibuix anterior el camí que segueixen el CO 2, l O 2, l aigua i les sals minerals. 9. Defineix breument els termes següents i digues en quin tipus de vegetals es poden trobar: caulidi, rizoma, fruit, fronda, fil lidi, sorus, rizoide. 10. Descriu breument i de forma ordenada les fases que es donen en el procés de fecundació de les angiospermes, des que el gra de pol len arriba al pistil. 11. Quina diferència hi ha entre flor i inflorescència? Esmenta tres exemples de cada cas. 12. Comenta breument el procés de la fotosíntesi i digues quina relació presenta amb la respiració. 5. Completa la taula següent: Algues Briòfits Pteridòfits Gimnospermes Angiospermes Tenen vasos conductors Han de viure en zones humides Tenen espores Tenen flor Tenen fruit 195

15 11 ELS VEGETALS [ DIVULGACIÓ ] Angiospermes de vida aquàtica: la posidònia Encara que les plantes superiors van aparèixer i es van desenvolupar en el medi aeri, hi ha alguns grups que posteriorment s han adaptat a la vida aquàtica. A les nostres costes hi ha gèneres representants d aquesta mena de plantes, com Cymodocea o Zostera; però, sens dubte, el més important i estès és el gènere Posidonia, concretament l espècie Posidonia oceanica, també coneguda com altina o alga de vidriers. La posidònia presenta unes fulles estretes i allargades en forma de cinta que poden arribar a longituds de més d un metre. El fet de tenir arrels permet que es fixin sobre fons tous i sorrencs, a diferència de les algues. La tija creix a partir d un rizoma, el qual constitueix una xarxa que s estén a poca profunditat sota la sorra, que dóna estabilitat a la població de posidònia i la fixa enfront de l onatge. Aquesta planta pot reproduir-se asexualment i sexualment: Reproducció asexual. Es produeix mitjançant fragments de fulles o del rizoma que es desprenen de la planta mare i són transportats pels corrents fins que troben una zona on arrelar. Reproducció sexual. Presenten reproducció sexual mitjançant les flors i la formació posterior d un fruit, com qualsevol angiosperma. Però no floreixen tots els anys, depèn de si es donen les condicions adients. La floració, si n hi ha, sempre té lloc a la tardor. En aquests casos apareix una inflorescència i la pollinització es dóna mitjançant els corrents marins. Quan la flor ha estat fecundada origina uns fruits amb un aspecte que recorda les olives petites, i que es coneixen amb el nom d olives de mar. Al final de la primavera aquests fruits es desprenen de la planta i són arrossegats pels corrents fins que arriben al fons i, si les condicions són favorables, germinen. Els principals beneficis d aquests ecosistemes són: El fet de fixar els fons sorrencs mitjançant les arrels i els rizomes crea una barrera que protegeix la costa de l acció erosiva de les onades. A l interior de l alguer i als voltants es crea una comunitat de flora i fauna de gran riquesa i biodiversitat, molta més que la que hi hauria en una comunitat costanera de fons sorrenc sense posidònia. Sobre les mateixes fulles de la planta viuen i es desenvolupen una gran varietat de petits organismes epífits. L interior de l alguer és un lloc ideal per a la posta de molts peixos i actua com a viver per a les cries, les protegeix dels corrents marins i dels depredadors. L excedent de matèria orgànica produïda i no consumida per aquest ecosistema va cap a altres comunitats marines més pobres i ajuda a alimentar i mantenir les seves poblacions. Amenaces que pateix aquest ecosistema: El fet d estar a poca profunditat i a prop de la costa l exposa als perills de la contaminació produïda per la desembocadura de rius, els abocaments, etc. Hi ha altres pràctiques agressives que ataquen i malmeten els fons de les praderies de posidònia: pesca de ròssec, ancoratge de vaixells, etc. Les praderies de posidònia (alguers de posidònia) Aquesta planta constitueix comunitats àmplies, conegudes com praderies o alguers de posidònia, les quals esdevenen ecosistemes força complexos però fràgils, que tenen gran importància ecològica en moltes zones costaneres de la Mediterrània. Fig. 31: La posidònia presenta estructura de corm. 196

16 ELS VEGETALS 11 Estudi d una angiosperma [ EXPERIMENTA ] Objectiu: Estudi de l estructura d una flor hermafrodita d una angiosperma, com ara la tulipa. 5) Dibuixa el filament i les anteres. 6) Secciona una de les anteres amb l ajut de l agulla emmanegada i observa-la amb la lupa. Fes un dibuix i descriu què s observa. Material: Flor de la tulipa. Agulla emmanegada. Pinces. Lupa binocular. Procediment: 1) En primer lloc fixa t en les peces no fèrtils de la flor: el calze i la corol la. Compta el nombre de sèpals que forma el calze i observa si estan units o separats. Observa el nombre de pètals de la corol la, així com el color i la seva disposició. Fes un dibuix. 2) Tot seguit estudia la part fèrtil de la flor, l androceu i el gineceu. Per fer-ho, primer de tot arrenca els pètals i els sèpals de la flor. 3) L androceu està constituït pels estams. Compta quants estams té aquesta flor i anota com estan disposats uns respecte dels altres. 4) Arrenca un dels estams amb l ajut de les pinces i observa l amb la lupa binocular seguint els passos d observació que ja coneixes. Fig. 32: Els òrgans de les plantes angiospermes són molt complexos. Nom de la flor Nombre de sèpals Sèpals units o separats Nombre de pètals Forma i color dels pètals Nombre d estams Forma de les anteres Nombre de teques Nombre de carpels 197