Gymnospermes: définition, cycle de vie, types et exemples

Le Royaume Plantes est du domaine de Eucarya, ce qui signifie que toutes les plantes sont eucaryotes avec des cellules eucaryotes. Les organismes du royaume Plantae sont également définis et classés comme ayant de la chlorophylle, ayant de la cellulose dans leurs parois cellulaires et ne se déplaçant pas de leur propre gré.

Mais les classements ne s'arrêtent pas là. Les plantes sont ensuite classées en sous-groupes en fonction de leur composition et de leur mode de reproduction.

La façon dont ils se reproduisent est divisée en deux catégories générales: les graines porteuses et les non porteuses de graines. Les plantes à graines sont ensuite divisées en angiospermes et gymnospermes.

La première division dans la classification des plantes est de savoir si les plantes avoir des systèmes vasculaires (alias plantes vasculaires) et celles qui n'ont pas de système vasculaire. À partir de là, les plantes vasculaires sont divisées en deux groupes en fonction de leurs structures de reproduction: plantes à graines et plantes sans graines.

Ceux qui ne font pas de graines sont des plantes comme :

• Mousse.
• Fougères.

Les plantes à graines sont l'autre catégorie qui peut être décomposée en types de graines qu'elles créent et comment ces graines sont conservées. La grande majorité des espèces de plantes vasculaires (environ 94 %) sont ce qu'on appelle angiospermes, qui sont des plantes à fleurs qui abritent des graines dans les fruits ou les fleurs.

L'autre groupe de plantes porteuses de graines s'appelle gymnospermes.

Les gymnospermes sont des plantes terrestres vasculaires qui utilisent des graines comme structures de reproduction, ces graines apparaissant comme « nues » ou « graines nues ». Cela signifie que contrairement à la floraison ou à la fructification angiospermes, les structures reproductrices des gymnospermes ne sont pas enfermées dans un ovaire protecteur. Ils sont littéralement « nus » et se trouvent généralement dans des cônes.

Les scientifiques ont utilisé les archives fossiles pour créer une chronologie de l'évolution des gymnospermes. Ils croient que les fougères à graines ont évolué pour la première fois il y a environ 400 millions d'années. C'est à partir de ces graines de fougères que sont nées les gymnospermes.

La première preuve de gymnospermes est apparue au cours de la période du Dévonien moyen à l'ère paléozoïque il y a environ 390 millions d'années. Après l'évolution initiale des plantes, la période permienne a apporté des conditions plus sèches. Cela a donné aux plantes à graines comme les gymnospermes nouvellement évolués un avantage évolutif par rapport aux autres plantes ne portant pas de graines, ce qui leur a permis de se propager et de se diversifier rapidement.

Alors que les gymnospermes ont continué à dominer la Terre tout au long de l'ère mésozoïque, les angiospermes sont apparus et a rapidement dépassé les gymnospermes en tant que plantes dominantes après l'évolution des angiospermes vers 125 millions d'années depuis.

La plupart des espèces de gymnospermes ont certaines ou toutes les qualités suivantes (ainsi que leur manque de fleurs/fruits) :

• Feuilles en forme d'aiguille.
• Feuillage persistant.
• Feuilles/cônes en forme d'écailles.
• Généralement boisé.

Le cycle de vie d'un gymnosperme commun, un conifère, est un exemple de cycle de vie général des gymnospermes. Bien que ce cycle de vie puisse être généralisé à la plupart des gymnospermes, tous les gymnospermes n'utilisent pas de cônes. Cependant, étant donné qu'une grande majorité le fait, c'est l'exemple le plus couramment utilisé.

Sporophyte et gamétophyte phases. Comme d'autres plantes, les gymnospermes se reproduisent via une alternance de générations. Cela signifie qu'il y a deux phases distinctes qui alternent: la phase porteuse de spores (sporophyte) et le phase porteuse de gamètes (gamétophyte). Chez les gymnospermes, la phase sporophyte dure plus longtemps; autrement dit, la plante est le plus souvent en phase sporophyte.

Les plantes sporophytes adultes qui portent à la fois les cônes mâles diploïdes et les cônes femelles/ovulés diploïdes sur la même plante sont appelées monoïque les plantes. Certains gymnospermes, cependant, ne fabriquent qu'un seul de ces types de cônes sur chaque plante. Ceux-là s'appellent dioïque les plantes.

Les cônes mâles/pollen sont généralement plus petits que les cônes femelles/ovulés. Les cônes de pollen sont également généralement plus bas que les cônes d'ovulation lorsqu'ils sont sur la même plante. Chacun des types de cônes a sporophylles, qui sont des feuilles contenant des spores. Les cônes mâles ont microspores tandis que les cônes femelles ont mégaspores.

Pour le dire un peu plus simplement, les cônes et les cellules en phase de gamétophyte se développent et sont exposés sur une plante en phase de sporophyte mature et entièrement formée.

Création de gamètes. C'est à partir de ces deux types de spores que les gamètes haploïdes sont produits via méiose. Lorsque cela se produit, les gamètes/cônes dans lesquels ils se trouvent sont en phase de gamétophyte. Pendant la phase gamétophyte mâle/femelle, haploïde gamète les cellules sont produites par les deux cônes pour créer des grains de sperme/pollen dans les cônes mâles à partir des microspores, et des œufs dans les cônes d'ovulation à partir des mégaspores.

Reproduction et fécondation. Les gymnospermes sont uniques des angiospermes dans leur processus de pollinisation en ce sens qu'ils dépendent presque uniquement du vent et d'autres phénomènes naturels pour disperser le pollen et fertiliser les œufs. Parfois, les insectes peuvent également agir comme pollinisateurs. Pendant que pollen est dispersé par le vent, les œufs restent attachés à la plante jusqu'à ce qu'ils soient fécondés.

Lorsque les grains de pollen atteignent le cône d'ovulation approprié, le cône femelle se "ferme" souvent. Alors que le cône est fermés, les grains de pollen forment des tubes polliniques qui livrent le pollen/sperme directement aux ovules pour fertiliser eux.

Une fois fécondé, un zygote diploïde se forme à l'intérieur de l'ovule de ce cône femelle. Celui-ci continue ensuite à se développer en un embryon à l'intérieur de l'ovule, également appelé graine. Une fois que cela se produit, les graines sont ensuite dispersées via :

• Vent.
• L'eau.
• Tomber de la plante.
• Autres événements naturels.

Si la graine prend, germe et grandit, elle formera une plante sporophyte, et le cycle et l'alternance des générations se poursuivront.

Même si les gymnospermes ne représentent que 6% de toutes les plantes vasculaires, il existe encore plus de 1 000 espèces de gymnospermes dans le monde. Ces espèces peuvent être classées en quatre classes générales, appelées divisions, de gymnospermes vivants :

• Coniferophyta.
• Cycadophyte.
• Ginkgophyta.
• Gnetophyta.

Chaque groupe a des caractéristiques spécifiques ainsi que les caractéristiques générales que partagent tous les gymnospermes vivants.

Coniferophyta sont connus sous le nom plus commun de conifères. Les coniferophyta sont la forme la plus courante de gymnospermes vivants, comptant 588 espèces individuelles. Ces gymnospermes sont des plantes ligneuses avec des feuilles en forme d'aiguilles, sont presque toujours à feuilles persistantes et ont des cônes portant leurs graines. Presque tous les conifères sont des arbres.

Ils sont considérés comme des plantes à "bois tendre", et la plupart sont monoïques, donc les cônes mâles/pollen et les cônes femelles/ovulés sont sur le même arbre.

Au sein du groupe de plantes des conifères se trouvent des conifères spécifiques qui sont regroupés en différents genres. Le plus grand est le genre Pinus, qui se compose de pins. Il y a 232 espèces dans le Pinus genre comprenant des pins tels que le pin rouge, le pin bristlecone, le pin blanc et ainsi de suite. Les autres conifères comprennent les mélèzes, qui appartiennent au genre Larix; épinettes, qui sont dans le genre Picea; et les sapins, qui sont dans le genre Abies.

Les podocarpes sont le deuxième plus grand groupe de conifères avec 147 espèces d'arbres principalement tropicaux. Le groupe des cyprès compte 141 espèces connues pour leur feuillage très semblable à des écailles et leurs cônes écailleux. Le reste des conifères est varié et différent, y compris des plantes comme :

• Araucarias.
• Les ifs.
• Genévriers.
• Séquoias.
• Le séquoia côtier.

Alors que certaines plantes de la Pinus Le genre se trouve dans les climats tropicaux et désertiques, la majorité se trouve dans des environnements tempérés et froids et à forte densité forestière comme le biome de la taïga et les forêts tempérées.

Les cycadophytes sont également plus communément appelées cycas. Contrairement au Pinus plantes, les cycadales se trouvent principalement dans les forêts tropicales et les régions subtropicales.

Ils sont presque toujours à feuilles persistantes, de petite taille et ont des feuilles ressemblant à des plumes. Bien que beaucoup ressemblent beaucoup aux palmiers, ils ne sont pas réellement liés aux palmiers. Ce sont des plantes à cônes dioïques, ce qui signifie qu'elles produisent soit des cônes mâles/pollen soit des cônes femelles (pas les deux).

Bien qu'il existe actuellement 10 genres et environ 355 espèces de cycadales, certains des exemples les plus connus sont :

• Sagoutier royal.
• Encephalartos horridus.
• Stangeria eriopus.
• Dioon éduquer.
• Paume en carton.

Il y a des millions d'années, les Ginkgophyta étaient l'espèce végétale non florifère dominante sur Terre. Cependant, toutes les espèces sauf une ont maintenant disparu. La seule espèce survivante de la division des plantes Ginkgophyta est l'arbre ginkgo biloba, également connu sous le nom d'arbre aux écus.

Ces arbres ne sont originaires que de Chine, mais ils ont maintenant été plantés et cultivés dans le monde entier. Ils sont parmi les arbres les plus durables qui existent actuellement. Ils sont résistants au feu, aux parasites et aux maladies. Pas étonnant qu'ils vivent des milliers d'années !

Les ginkgos sont dioïques, ce qui signifie qu'ils produisent soit des cônes mâles/pollen soit des cônes femelles, pas les deux. Leurs feuilles sont distinctives bi- ou multi-lobées et en forme d'éventail.

Outre les ginkgos, Gnetophyta est le prochain plus petit/le moins diversifié des gymnospermes. Avec 96 espèces de ce genre, il peut être subdivisé en trois genres :

1. éphédra avec 65 espèces.
2. Gnetum avec ~30 espèces.
3. Welwitschia avec seulement 1 espèce.

éphédra.éphédra sont presque tous des arbustes ou des plantes arbustives, et on les trouve dans les déserts ou dans les hautes montagnes. Ces plantes ont de petites feuilles ressemblant à des écailles. On pense que la petite taille des feuilles en forme d'écailles est une adaptation à l'environnement sec qui aide à la rétention d'eau.

Contrairement à de nombreux autres genres de gymnospermes, ces plantes peuvent être monoïques ou dioïques. Ils ont été utilisés à travers l'histoire comme médicaments à base de plantes et pour fabriquer l'éphédrine. Voici quelques exemples d'espèces communes :

• Sapin commun de Californie.
• Thé vert mormon.
• Ephedra sinica.
• E. fragile, également appelé pin commun.

Gnetum.Gnetum peut être de petits arbustes/arbres, semblables à éphédra, mais ce sont pour la plupart des plantes ligneuses ressemblant à des vignes qui existent en grimpant sur d'autres arbres/plantes. On les trouve principalement dans les forêts tropicales humides et autres climats tropicaux; ils sont originaires d'Afrique, d'Amérique du Sud et de certaines régions d'Asie.

Ils ont de grandes feuilles plates et sont monoïques (les cônes mâles/pollen et les cônes femelles sont sur la même plante). Beaucoup de gens confondent ces plantes avec des angiospermes car elles semblent avoir des fleurs. Cependant, ces "fleurs" ne sont en fait que des cônes qui semblent être des fleurs.

Certaines des espèces les plus courantes sont:

• Gnetum africanum.
• Melinjo.
• Gnetum latifolium.
• Gnetum macrostachyum.

Welwitschia. Enfin est le genre Welwitschia. Le dernier des gymnospermes vivants du Welwitschia le genre est l'espèce Welwitschia mirabilis.

Cette espèce ne se trouve que dans le désert du Namib en Afrique. Les plantes adultes sont constituées de deux feuilles qui existent et poussent du début de leur vie jusqu'à leur fin; ils ne tombent pas, ne perdent pas ou ne se remplacent pas. Ils continuent simplement à pousser comme la plante le fait.

Vivant dans le désert, il est adapté à l'environnement sec et chaud pour bien survivre dans des températures élevées et peu d'eau. Les feuilles sont coriaces et déchirées en apparence. Comme les ginkgos, ces plantes sont durables et peuvent vivre plus de 1 500 ans. Similaire au connexe Gnetum, les Welwitschia les cônes ressemblent à des fleurs avec les cônes mâles/pollen d'une couleur rose saumon et les cônes femelles d'une couleur bleu-vert.

Une autre caractéristique unique de ces gymnospermes est que la pollinisation repose fortement sur les insectes au lieu de dépendre du vent comme la plupart des autres types de gymnospermes. Les cônes en forme de fleur et le nectar produits par les cônes de pollen aident à attirer les insectes pour la pollinisation. Welwitschia est le plus unique des gymnospermes car il possède de nombreuses caractéristiques variées, un modèle de croissance unique en son genre et des intersections intéressantes et des traits communs avec les angiospermes.

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