Gimnosperme: Definicija, životni ciklus, vrste i primjeri

Kraljevstvo Plantae je u domeni Eukarije, što znači da su sve biljke eukarioti s eukariotskim stanicama. Organizmi unutar kraljevstva Plantae također su definirani i klasificirani kao da imaju klorofil, imaju celulozu u staničnim zidovima i ne kreću se sami od sebe.

Međutim, tu se klasifikacije ne zaustavljaju. Biljke se dalje razvrstavaju u podskupine na temelju njihove šminke i načina razmnožavanja.

Način razmnožavanja podijeljen je u dvije opće klase: rođenje sjemena i nesemensko rađanje. Zatim se biljke koje nose sjeme podijele na kritosjemenjače i golosjemenjače.

Prva podjela u klasifikaciji biljaka je da li biljke imaju vaskularni sustav (a.k.a. vaskularne biljke) i one koje nemaju vaskularni sustav. Odatle se vaskularne biljke dijele u dvije skupine na temelju njihovih reproduktivnih struktura: sjemenske biljke i biljke koje ne nose sjeme.

Oni koji ne proizvode sjeme su biljke poput:

• Mahovina.
• Paprati.

Sjemenjače su druga kategorija koja se može dalje raščlaniti na to koje vrste sjemena stvaraju i kako se to sjeme smješta. Velika većina

Druga skupina biljaka koje nose sjeme se naziva golosjemenjače.

Gimnosperme su vaskularne kopnene biljke koje koriste sjeme kao reproduktivnu strukturu, a sjeme se pojavljuje kao "golo" ili "golo sjeme". To znači da za razliku od cvatnje ili ploda kritosemenke, reproduktivne strukture na golosjemenjacima nisu uokvirene zaštitnim jajnikom. Doslovno su "goli" i obično se nalaze u čunjevima.

Znanstvenici su koristili fosilne zapise kako bi stvorili vremensku traku evolucije golosjemenjača. Vjeruju da su se sjemenske paprati prvo razvile prije oko 400 milijuna godina. Iz ovih sjemenskih paprati nastale su golosjemenjače.

Prvi dokazi o golosjemenicima nastali su tijekom srednjeg devonskog razdoblja u paleozojskom dobu prije oko 390 milijuna godina. Nakon početnog razvoja biljaka, permsko je razdoblje donijelo sušnije uvjete. To je sjemenskim biljkama poput novorazvijenih golosjemenjača evolucijski dalo prednost nad ostalim nesemenskim biljkama, što im je omogućilo brzo širenje i diverzifikaciju.

Dok su golosjemenjače nastavile dominirati Zemljom tijekom čitavog mezozojskog doba, nastale su kritosjemenjače i brzo su pretekle golosjemenjače kao dominantne biljke nakon što su se kritosjemenjače razvile oko 125 milijuna godina prije.

Većina golosjemenjačkih vrsta ima neke ili sve sljedeće osobine (zajedno s nedostatkom cvjetova / plodova):

• Listovi poput iglice.
• Zimzeleno lišće.
• Listovi / češeri nalik ljusci.
• Obično drvenast.

Životni ciklus uobičajenog golosjemenjača, četinjača, primjer je općeg životnog ciklusa golosjemenjača. Iako se ovaj životni ciklus može generalizirati na većinu golosjemenjača, ne koriste se svi golosjemenji čunjevi. Međutim, budući da velika većina to čini, to je primjer koji se najčešće koristi.

Sporofit i gametofit faze. Slično ostalim biljkama, golosjemenjaci se razmnožavaju izmjenom generacija. To znači da postoje dvije različite faze koje se izmjenjuju: sporonosna faza (sporofit) i faza nošenja gameta (gametofit). U golosjemenjača sporofitna faza traje dulje; drugim riječima, biljka je najčešće u fazi sporofita.

Odrasle biljke sporofita koje nose i diploidne muške čunjeve i diploidne ženske / ovulirajuće čunjeve na istoj biljci nazivaju se: jednodomni bilje. Međutim, neke golosjemenjače stvaraju samo jednu od tih vrsta čunjeva na svakoj biljci. Oni su pozvani dvodomni bilje.

Muški / peludni čunjevi obično su manji od ženskih / ovulirajućih čunjeva. Čunjevi peludi također su obično niže pri tlu od ovulirajućih čunjeva kada su na istoj biljci. Svaka od vrsta konusa ima sporofili, koji su listovi koji sadrže spore. Muški čunjevi imaju mikrospore dok ženski čunjevi imaju megaspore.

Jednostavnije rečeno, čunjevi i stanice u fazi gametofita rastu i prikazuju se na zreloj i potpuno formiranoj biljci sporofitne faze.

Stvaranje gameta. Iz te dvije vrste spora stvaraju se haploidne spolne stanice mejoza. Kada se to dogodi, one gamete / čunjevi u kojima se nalaze su u fazi gametofita. Tijekom muške / ženske faze gametofita, haploidan spolne stanice oba čunja proizvode stanice kako bi stvorili zrnca sperme / peludi u muškim čunjevima iz mikrospora, a jajašca u ovulirajućim čunjevima iz megaspora.

Razmnožavanje i gnojidba. Golosjemenjače su jedinstvene od kritosjemenjaka u svom procesu oprašivanja po tome što ovise gotovo isključivo o vjetru i drugim prirodnim pojavama kako bi raspršile pelud i oplodile jajašca. Ponekad insekti mogu djelovati i kao oprašivači. Dok pelud rasprši se vjetrom, jaja ostanu pričvršćena za biljku dok ne oplode.

Kad peludna zrnca dosegnu odgovarajući ovulacijski konus, ženski će se češer često "zatvoriti". Dok je konus zatvorene, peludna zrnca tvore peludne cijevi koje donose pelud / spermu izravno u jajne stanice da bi se oplodile ih.

Jednom oplođena, a diploidna zigota nastaje unutar ovule ženskog čunja. To se zatim nastavlja razvijati u zametak unutar jajne stanice, koji se također naziva sjemenkom. Jednom kada se to dogodi, sjeme se zatim raspršuje putem:

• Vjetar.
• Voda.
• Otpadanje s biljke.
• Ostali prirodni događaji.

Ako sjeme uzme, klija i raste, formirat će biljku sporofit, a ciklus i izmjena generacija nastavit će se.

Iako golosjemenjače čine samo 6 posto svih vaskularnih biljaka, u svijetu još uvijek postoji preko 1.000 vrsta golosjemenjača. Te se vrste mogu svrstati u četiri opće klase, poznate kao podjele, živih golosjemenjača:

• Coniferophyta.
• Cycadophyta.
• Ginkgophyta.
• Gnetophyta.

Svaka skupina ima specifične karakteristike zajedno s općim karakteristikama koje dijele sve žive golosjemenje.

Coniferophyta su poznati pod češćim imenom četinjače. Coniferophyta su najčešći oblik živih golosjemenjaca, koji broje 588 pojedinačnih vrsta. Ove golosjemenice su drvenaste biljke s lišćem nalik iglici, gotovo su uvijek zimzelene i imaju čunjeve koji nose sjeme. Gotovo sve četinjače su drveće.

Smatraju se biljkama "mekog drveta", a većina su jednodomne, pa su i muški / peludni čunjevi i ženski / ovulirajući čunjevi na istom stablu.

Unutar četinarske skupine biljaka nalaze se određene četinjače koje su grupirane u različite rodove. Najveći je rod Pinus, koji se sastoji od borova. Postoje 232 vrste unutar Pinus roda uključujući borove kao što su crveni bor, bristlecone bor, bijeli bor i tako dalje. Ostale četinjače uključuju stabla ariša koja su u rodu Larix; smreke, koje su u rodu Picea; i jele, koje su u rodu Abies.

Podokarpi su sljedeća najveća skupina četinjača sa 147 vrsta uglavnom tropskog drveća. Skupina čempresa broji 141 vrstu koja je poznata po svom lišću i ljuskavim čunjevima. Ostatak četinjača je raznolik i različit, uključujući biljke poput:

• Araucarias.
• Stabla tise.
• Smreke.
• Sekveje.
• Crveno drvo obale.

Dok su neke biljke u Pinus Rod se nalazi u tropskim i pustinjskim podnebljima, većina se nalazi u umjerenim i hladnim te šumskim teškim okolišima poput bioga tajge i umjerenih šuma.

Cycadophyta su također poznatiji kao cikasi. Za razliku od Pinus biljaka, cikasi se uglavnom nalaze u tropskim šumama i suptropskim regijama.

Gotovo su uvijek zimzelene, niskog rasta i lišća poput pera. Iako mnogi izgledaju vrlo slično palmama, zapravo nisu povezani s palmama. Dvodomne su konusne biljke, što znači da proizvode ili muške / peludne ili ženske čunjeve (ne oboje).

Iako danas postoji 10 rodova i oko 355 vrsta cikasa, neki od najpoznatijih primjera su:

• King sago palma.
• Encephalartos horridus.
• Stangeria eriopus.
• Dioon edule.
• Kartonski dlan.

Prije milijuna godina, Ginkgophyta su bile dominantne necvjetne biljne vrste na Zemlji. Međutim, sve vrste osim jedne sada su izumrle. Jedina preživjela vrsta u biljnoj podjeli Ginkgophyta je stablo ginkgo bilobe, koje je poznato i kao stablo djevojačke dlake.

Ova su stabla podrijetlom samo iz Kine, ali sada su zasađena i uzgajana širom svijeta. To su neka od najtrajnijih stabala koja trenutno postoje. Otporne su na vatru, štetnike i bolesti. Nije ni čudo što žive tisućama godina!

Ginkovi su dvodomni, što znači da proizvode ili muške / peludne ili ženske čunjeve, a ne oboje. Listovi su im prepoznatljivi dvo- ili višekrilni i lepezasti.

Osim ginka, Gnetophyta je sljedeća najmanja / najmanje raznolika golosjemenjača. S 96 vrsta ove vrste, može se dalje podijeliti u tri roda:

1. Efedra sa 65 vrsta.
2. Gnetum s ~ 30 vrsta.
3. Welwitschia sa samo 1 vrstom.

Efedra.Efedra su gotovo svi grmovi ili grmolike biljke, a nalaze se u pustinjama ili u visokim planinama. Ove biljke imaju male listove poput ljuske. Smatra se da je mala veličina listova poput ljuske prilagodba suhom okolišu koja pomaže u zadržavanju vode.

Za razliku od mnogih drugih rodova golosjemenjača, ove biljke mogu biti jednodomne ili dvodomne. Kroz povijest su se koristili kao biljni lijekovi i za proizvodnju lijeka efedrin. Evo nekoliko primjera uobičajenih vrsta:

• Kalifornijska zajednička jela.
• Zeleni mormonski čaj.
• Ephedra sinica.
• E. fragilis, koji se naziva i zajednički bor.

Gnetum.Gnetum mogu biti mali grmlje / drveće, slično kao Efedra, ali to su uglavnom drvenaste biljke nalik vinovoj lozi koje postoje penjanjem na druga stabla / biljke. Uglavnom se nalaze u tropskim kišnim šumama i drugim tropskim podnebljima; porijeklom su iz Afrike, Južne Amerike i dijelova Azije.

Imaju ravne, velike listove i jednodomni su (i muški i peludni čunjevi i ženski čunjevi nalaze se na istoj biljci). Mnogi ove biljke zamjenjuju za kritosjemenjače jer se čini da imaju cvijeće. Međutim, ti su "cvjetovi" zapravo samo čunjevi za koje se čini da su cvijeće.

Neke od najčešćih vrsta su:

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

Welwitschia. Na kraju je rod Welwitschia. Posljednja od živih golosjemenjača u Welwitschia rod je vrsta Welwitschia mirabilis.

Ova se vrsta nalazi samo u pustinji Namib u Africi. Odrasle biljke sastoje se od dva lista koja postoje i rastu od početka života do kraja; ne padaju, ne bacaju se ili zamjenjuju. Jednostavno nastavljaju rasti kao što to čini biljka.

Živi u pustinji, prilagođen je suhom i vrućem okruženju da bi dobro preživio u velikoj vrućini i malo vode. Listovi su kožasti i pocepanog izgleda. Poput ginka, ove biljke su trajne i mogu doživjeti više od 1500 godina. Slično srodnim Gnetum, Welwitschia čini se da su češeri cvjetni, a muški / peludni čunjevi lososo ružičaste boje, a ženski čunjevi plavozelene boje.

Još jedna jedinstvena značajka ovih golosjemenjaca je da se oprašivanje u velikoj mjeri oslanja na insekte, umjesto da ovisi o vjetru, kao i većina drugih vrsta golosjemenjača. Cvjetovi nalik cvjetovima i nektar koji stvaraju čunjevi peluda pomažu u privlačenju insekata na oprašivanje. Welwitschia je jedinstveni od golosjemenjaka jer ima mnoštvo različitih karakteristika, jedinstveni obrazac rasta i zanimljiva sjecišta i zajedničke osobine s kritosjemenjačama.

Povezani članci za gimnosperme:

• Usporedite cvjetnice i četinjače
• Što Pinus drveće treba preživjeti?
• Sjemenjače: glavni dijelovi sjemena
• Sjeme, češeri i spore: Prednosti i nedostaci