Cotyledons או עלי זרע הם "העלים" העובריים הראשונים של מפעל פיתוח. הם נמצאים בצמחים עם זרעים ותפקידם העיקרי הוא להזין את העובר בזמן הנביטה.
אנגיוספרסים, שהם צמחי הזרע השכיחים ביותר בטבע, מתרבים מינית בזכות התמזגות גרעיני תא הביצה ותבואה אבקה, המתרחשת בתהליך המכונה "האבקה".
Cotyledons של Carpinus betulus (מקור: Alain.jotterand באמצעות ויקימדיה Commons)
התא הנובע מאיחוד זה נקרא זיגוטה ומתחלק לאחר מכן ליצירת העובר שיגן על הזרע. Gymnosperms, שהם הקבוצה השנייה של צמחים עם זרעים, אם כי יש להם זרעים "עירומים", מכילים בתוכם גם עובר, המיוצר באותה צורה.
הזרעים ממלאים לא רק פונקציות בכפל המינים, אלא גם בפיזורם. בשני סוגי הצמחים העוברים מאורגנים באופן אנטומי ל"איברים "קדמוניים שונים, שיובילו בהמשך לשורש וגזע הצמח הבוגר.
איברים אלה הם הקוטילדונים (עלים קדומים), הרדום (שורש עוברי), הפלומה (יורה עוברית המולידה את האפיקוטיל, חלק הגזע הממוקם מעל הקוטילדונים) וההיפוקוטיל (חלק הגבעול שמתחת לגבעול) קילוטונים).
מאפייני קוטילדון
Cotyledons מייצגים את החלק הגדול ביותר של עובר צמח. בעובר יכול להיות אחד או יותר מעלים עובריים אלה, המשמשים בדרך כלל על ידי בוטנאים כאופי טקסונומי כדי להבדיל בין צמחי זרעים, בעיקר אנגיוספרמס.
על פי מספר הקוטילידונים, אנגיוספרממות סווגו למונוקוטים ודיקוטים, אם יש להם סלילן אחד או שניים, בהתאמה. בעוברים צמחיים של גימנוספרם יש גם צינורות סלילים, וניתן למצוא מינים עם שניים או רבים יותר.
השוואה בין קלוטונים של צמחים שונים (מקור: הוכחה באמצעות ויקימדיה Commons)
מכיוון שהם העלים הווגטטיביים הראשונים של צמח, הקוטילדונים הם מבנים די מורפולוגיים "פשוטים", המבדיל אותם משאר העלים ה"אמיתיים "הנוצרים על הגבעול והענפים מהמערסטים. .
תלוי במין, קלוטונים יכולים להשתנות בצורתם ובגודלם, אך הם כמעט תמיד עלים "בשרניים" יותר מאשר עלים אמיתיים, מכיוון שהם מכילים כמות גדולה של חומרים מילואים התומכים בחיי העובר בזמן הנביטה, בחלק מהמקרים, משתילים בשלבים המוקדמים של התפתחות הצמח.
הבשרניות של הקוטילונים של כמה צמחים נובעת מהעובדה שהם סופגים את מרבית רקמות השמורה של הזרע (אנדוספרם) לפני שהיא נכנסת למצב רדום.
סלילי של עץ זית. ויקטור מ. ויסנטה סלבס
זרעים העשירים באנדוספרם לעומת זאת, מייצרים קוטילדונים דקיקים יותר וקרומיים, המזינים את העובר על ידי ספיגת מוצרי העיכול של האנדוספרם והובלתם אליו.
חלק מהקוטילדרונים יכולים לחיות חיים ארוכים יחסית בגוף של צמח, בעוד שאחרים הם בעלי זמן קצר למדי, שכן העלים האמיתיים מתפתחים במהירות. בנוסף, חלק מהקוטילידונים עשויים לרכוש צבע ירוק בגלל נוכחותם של פיגמנטים פוטוסינתטיים.
סלילי עשב
עשבים הם צמחים חד-קרקעיים. בזרעי הצמחים הללו, כאשר הם בוגרים לחלוטין, יש קטילדון מוצק יחיד הנקרא סקוטלום, הקשור קשר הדוק לאנדוספרם.
בצמחים אלה ובמונוקוטים אחרים הקוטילדון כה גדול עד שהוא מייצג את המבנה הדומיננטי של הזרע.
נביטה אפיגלית והיפוגלית
בהתאם למיקום הקוטילונים יחסית לאדמה בזמן הנביטה, הציעו הבוטנאים קיומם של שני דפוסי נביטה מוגדרים: האפיגיל וההיפוגאלי.
כאשר הזרע נובט והקוטילדונים יוצאים מעל פני האדמה, נביטה נקראת אפיגיל. במקום זאת, כאשר הזרע נובט והקוטילדונים נשארים מתחת לפני השטח ומה שמופיע הוא הפלומה, הנביטה מכונה היפוגל.
מאפיינים
שינויים בקוטיליון של מונוקוטים. טיליץ 'בקוביצקי (עורכת 1998) כרך 03
למרות שתפקודם של הקוטילידים הוא די כללי, ישנם כמה הבדלים בין מונוקוטים לדיקוטים.
הקוטילדונים של צמחים דיקוטילוניים פועלים בדרך כלל בתזונת השתיל (העובר במהלך ומיד לאחר הנביטה), כלומר הם אוגרים חומרים מזינים במהלך התפתחות העובריים, אשר ישמשו אז לקידום ריבוי התא, צמיחתם וגידולם פיתוח המפעל החדש.
יכולתו של קלוטילון להזין עובר קשורה לייצור אנזימים פרוטאזים, עמילאזים ופוספטאזים, שביטוים מתגבר במהלך הנביטה, על מנת "לעכל" את החומרים התזונתיים שבתוכם ולהעביר אותם לשאר הגוף צמחית בפיתוח.
תצלום של שתיל Celtis australis (מקור: Eiku באמצעות Wikimedia Commons)
לעומת זאת הקוטילדונים של צמחים חד-קרביים לא מאגרים חומרים מילואים במהלך התפתחות העוברית, אלא סופגים אותם ממה שנובע מעיכול האנדוספרם, שהוא החומר המילואים האמיתי.
האנדוספרם, המורכב בעיקר מפחמימות מורכבות, מושפל אנזימטית כתגובה לגירויים הורמונליים שונים ותוצרי השפלה זו הם אלו הנספגים על ידי הקוטילדון להזנת העובר ו / או השתיל.
במקרים רבים, צמחים בעלי נביטה אפיגאלית מחזיקים בסילוטונים פוטו-סינתטיים, המתפקדים בשמירה על פעילויות מטבוליות בשלבים המוקדמים של התפתחות הצמח.
דוגמאות לקוטילונים
קוטילדון של צנון. ויקטור מ. ויסנטה סלבס
דוגמאות קלאסיות לקוטילדונים המכסות כמות גדולה משטח הזרע ללא חסר אנדוספרם הן אפונה ושעועית.
בצמחים אלה ניבטת נביטה בעזרת בליטה של רדיקל קטן התומך בשני קוטילדונים גדולים ובעל מראה, שכן כל חומר השמורה הדרוש להזנת השתיל בימים הראשונים של הנביטה נמצא מאוחסן שם.
זה נכון גם לגבי כמה מלפפונים כמו קישואים, דלעת, מלפפון ואחרים, בהם נצפים שני קלוטילונים קבועים ארוכים בבסיס הגבעול. בצמחים אלה הקוטילידים גם הם בשרניים ומכילים כמות גדולה של שומן ופחמימות.
בעשב, קלוטונים לא כל כך קלים לראות, אך לרוב הם העלים הראשון שיצא מהזרע ונראים מגיחים מעל פני האדמה.
בסרטון זה תוכלו לראות קלטון:
הפניות
- Bain, JM, & Mercer, FV (1966). ארגון תת-תאי של הקוטילידונים המתפתחים של Pisum sativum L. Australian Journal of Biology Sciences, 19 (1), 49-68.
- Lindorf, H., Parisca, L., & Rodríguez, P. (1991). בּוֹטָנִיקָה. האוניברסיטה המרכזית של ונצואלה. מהדורות ספריה. קראקס.
- Marshall, PE, & Kozlowski, TT (1976). חשיבותם של צינורות פוטו-סינתטיים פוטנציאליים לגידול מוקדם של אנגיפרסמוסים וודיים. פיזיולוגיה פלנטארום, 37 (4), 336-340.
- מקאליסטר, DF וקרובר, OA (1951). טרנסלוקציה של מאגרי מזון מקווילטות סויה והשפעתם על התפתחות הצמח. פיזיולוגיה של הצומח, 26 (3), 525.
- Nabors, MW (2004). מבוא לבוטניקה (מס '580 N117i). פירסון.
- Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (2005). ביולוגיה של צמחים. מקמילן.
- Young, JL, & Varner, JE (1959). סינתזת אנזים בקוטילדונים של זרעים נובטים. ארכיונים לביוכימיה וביו-פיזיקה, 84 (1), 71-78.