Gymnospermy: definícia, životný cyklus, typy a príklady

Kráľovstvo Rastliny je v doméne Eukarya, čo znamená, že všetky rastliny sú eukaryoty s eukaryotickými bunkami. Organizmy v kráľovstve Plantae sú tiež definované a klasifikované ako organizmy, ktoré majú chlorofyl, majú celulózu vo svojich bunkových stenách a nepohybujú sa samy od seba.

Tým však klasifikácia nekončí. Rastliny sa ďalej triedia do podskupín na základe ich zloženia a spôsobu reprodukcie.

To, ako sa množia, je rozdelené do dvoch všeobecných tried: osivo nesúce a neseed nesúce. Semenné rastliny sa potom rozdelia na krytosemenné rastliny a gymnospermy.

Prvý rozkol v klasifikácii rastlín je, či rastliny mať cievne systémy (a.k.a. cievnaté rastliny) a tých, ktoré nemajú cievne systémy. Odtiaľ sú vaskulárne rastliny rozdelené do dvoch skupín na základe ich reprodukčných štruktúr: semenné rastliny a nenesúce rastliny.

Tí, ktorí nerobia semená, sú rastliny ako:

• Moss.
• Paprade.

Semená rastlín sú ďalšou kategóriou, ktorú je možné ďalej rozdeliť na to, aké druhy semien vytvárajú a ako sú tieto semená uložené. Veľká väčšina z

Druhá skupina rastlín rodiacich semená sa nazýva gymnospermy.

Gymnospermy sú vaskulárne suchozemské rastliny, ktoré používajú semená ako svoje reprodukčné štruktúry, pričom tieto semená sa javia ako „holé“ alebo „nahé“. To znamená, že na rozdiel od kvitnutia alebo plodenia krytosemenné rastliny, reprodukčné štruktúry na gymnospermoch nie sú uzavreté v ochrannom vaječníku. Sú doslova „nahí“ a zvyčajne sa nachádzajú v šiškách.

Vedci použili fosílne záznamy na vytvorenie časovej osi vývoja gymnospermov. Veria, že semenné paprade sa vyvinuli najskôr asi pred 400 miliónmi rokov. Práve z týchto semenných papradí vzišli gymnospermy.

Prvé dôkazy o gymnospermoch sa objavili počas stredného devónu v paleozoickej ére asi pred 390 miliónmi rokov. Po počiatočnom vývoji rastlín prinieslo obdobie permu suchšie podmienky. Toto poskytlo semenným rastlinám ako novo vyvinuté gymnospermy evolučný náskok pred ostatnými rastlinami, ktoré nie sú plodené semenami, čo im umožnilo rýchle šírenie a diverzifikáciu.

Zatiaľ čo gymnospermy naďalej dominovali nad Zemou v celej druhohorách, vznikli krytosemenné rastliny a potom, čo sa krytosemenné rastliny vyvinuli asi 125 miliónov rokov, rýchlo predbehli gymnospermy pred.

Väčšina druhov gymnospermu má niektoré alebo všetky z nasledujúcich vlastností (spolu s nedostatkom kvetov / ovocia):

• Ihličnaté listy.
• Vždy zelené listy.
• Šupinovité listy / šišky.
• Zvyčajne drevitý.

Životný cyklus bežného gymnospermu, ihličnanu, je príkladom všeobecného životného cyklu gymnospermu. Aj keď sa tento životný cyklus dá zovšeobecniť na väčšinu gymnospermov, nie všetky gymnospermy používajú kužele. Pretože to však veľká väčšina robí, toto je najčastejšie používaný príklad.

Sporofyt a gametofyt fázy. Podobne ako iné rastliny, aj gymnospermy sa množia striedaním generácií. To znamená, že existujú dve odlišné fázy, ktoré sa striedajú: fáza nesúca spóry (sporofyt) a fáza nesúca pohlavné bunky (gametofyt). V gymnospermoch trvá fáza sporofytov dlhšie; inými slovami, rastlina je najčastejšie vo fáze sporofytov.

Dospelé rastliny sporofytu, ktoré nesú diploidné samčie kužele aj diploidné samičie / ovulujúce kužele na tej istej rastline, sa označujú ako jednodomé rastlín. Niektoré gymnospermy však na každej rastline vytvárajú iba jeden z týchto druhov šišiek. Tie sa volajú dvojdomý rastlín.

Mužské / peľové kužele sú zvyčajne menšie ako ženské / ovulujúce kužele. Peľové kužele sú tiež zvyčajne nižšie pri zemi ako ovulujúce kužele, keď sú na tej istej rastline. Každý z typov kužeľov má sporofyly, čo sú listy, ktoré obsahujú spóry. Mužské šišky majú mikrospóry zatiaľ čo ženské šišky majú megaspores.

Zjednodušene povedané, kužele a bunky vo fáze gametofytu rastú a sú vystavené na zrelej a úplne vytvorenej rastline fázy sporofytu.

Vytváranie gamét. Pochádzajú z týchto dvoch typov spór, prostredníctvom ktorých sa vytvárajú haploidné gamety meióza. Keď k tomu dôjde, tie gaméty / kužele, v ktorých sa nachádzajú, sú vo fáze gametofytu. Počas mužskej / ženskej fázy gametofytov haploidné gaméta bunky sú produkované obidvomi kužeľmi, aby vytvorili mikropóry samčích kužeľov v zrnách spermií / peľu, a v megasporách vajcia v kužeľoch ovulácie.

Rozmnožovanie a hnojenie. Gymnospermy sú z krytosemenných rastlín v procese opelenia jedinečné tým, že závisia takmer výlučne od vetra a iných prírodných javov, aby sa mohol rozptýliť peľ a oplodniť vajíčka. Hmyz môže niekedy pôsobiť aj ako opeľovače. Zatiaľ čo peľ je rozptýlený vetrom, vajcia zostávajú pripevnené k rastline, kým nie sú oplodnené.

Keď peľové zrná dosiahnu vhodný ovulačný kužeľ, ženský kužeľ sa často „uzavrie“. Zatiaľ čo kužeľ je zatvorené, peľové zrná tvoria peľové trubice, ktoré dodávajú peľ / spermie priamo do vajíčkových buniek na oplodnenie ich.

Po oplodnení a diploidná zygota sa tvorí vo vnútri vajíčka ženského kužeľa. Toto sa potom ďalej vyvíja do embrya vo vnútri vajíčka, ktoré sa tiež nazýva semeno. Akonáhle sa to stane, semená sa potom rozptýlia pomocou:

• Vietor.
• Voda.
• Padanie z rastliny.
• Iné prírodné udalosti.

Ak semeno zaberie, vyklíči a dorastie, vytvorí z neho sporofytnú rastlinu a cyklus a striedanie generácií bude pokračovať.

Aj keď gymnospermy tvoria iba 6 percent všetkých cievnatých rastlín, na celom svete stále existuje viac ako 1 000 druhov gymnospermov. Tieto druhy možno rozdeliť do štyroch základných tried živých gymnospermov známych ako divízie:

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

Každá skupina má špecifické vlastnosti spolu so všeobecnými vlastnosťami, ktoré zdieľajú všetky živé gymnospermy.

Coniferophyta sú známe pod bežnejším menom ihličnany. Coniferophyta sú najbežnejšou formou živých gymnospermov, ktoré tvoria 588 jednotlivých druhov. Tieto gymnospermy sú dreviny s ihličnatými listami, sú takmer vždy vždy zelené a majú šišky nesúce ich semená. Takmer všetky ihličnany sú stromy.

Považujú sa za rastliny „mäkkého dreva“ a väčšina z nich je jednodomá, takže mužské aj peľové kužele aj ženské / ovulujúce kužele sú na rovnakom strome.

V skupine rastlín ihličnanov sú špecifické ihličnany, ktoré sú zoskupené do rôznych rodov. Najväčší je rod Pinus, ktorú tvoria borovice. V rámci Slovenska je 232 druhov Pinus rod vrátane borovíc, ako je borovica červená, borovica čečina, borovica biela atď. Medzi ďalšie ihličnany patria smrekovcové stromy, ktoré sú z rodu Larix; smreky, ktoré sú z rodu Picea; a jedle, ktoré sú z rodu Abies.

Podokarpy sú ďalšou najväčšou skupinou ihličnanov so 147 druhmi hlavne tropických stromov. Skupina cyprusov má 141 druhov, ktoré sú známe svojimi veľmi šupinatými listami a šupinatými šištičkami. Zvyšok ihličnanov je rôznorodý a odlišný, vrátane rastlín ako:

• Araucarias.
• Tisové stromy.
• Borievky.
• Sequoias.
• Pobrežie sekvoja.

Zatiaľ čo niektoré rastliny v Pinus rody sa vyskytujú v tropickom a púštnom podnebí, väčšina sa nachádza v miernom a chladnom a lesnom prostredí ako je tajga biome a mierne lesy.

Cycadophyta sú tiež známe častejšie ako cykasy. Na rozdiel od Pinus rastliny, cykasy sa väčšinou vyskytujú v tropických lesoch a subtropických oblastiach.

Sú takmer vždy vždy zelené, nízkej postavy a majú listy podobné perám. Aj keď mnohé vyzerajú veľmi podobne ako palmy, v skutočnosti nesúvisia s palmami. Jedná sa o rastliny dvojdomé kužele, čo znamená, že vytvárajú buď samčie / peľové šišky alebo samičie šišky (nie obidve).

Aj keď v súčasnosti existuje 10 rodov a asi 355 druhov cykasov, dnes sú známe najznámejšie príklady:

• Dlaň kráľa sága.
• Encephalartos horridus.
• Stangeria eriopus.
• Dioon edule.
• Kartónová dlaň.

Pred miliónmi rokov boli Ginkgophyta dominantným nekvitnúcim druhom rastlín na Zemi. Všetky druhy okrem jedného však teraz vyhynuli. Jediným prežívajúcim druhom v divízii rastlín Ginkgophyta je strom ginkgo biloba, ktorý je tiež známy ako strom jinan.

Tieto stromy pochádzajú iba z Číny, ale teraz sa vysádzajú a pestujú po celom svete. Sú to niektoré z najtrvanlivejších stromov, ktoré v súčasnosti existujú. Sú ohňovzdorné, odolné voči škodcom a chorobám. Niet divu, že žijú tisíce rokov!

Ginkgos sú dvojdomé, to znamená, že vytvárajú buď samčie / peľové šišky alebo samičie šišky, nie obidve. Ich listy sú výrazné dvoj- alebo viaclaločnaté a vejárovité.

Okrem ginkgos je Gnetophyta ďalšou najmenšou / najmenej rozmanitou z gymnospermov. S 96 druhmi tohto druhu ho možno ďalej rozdeliť do troch rodov:

1. Ephedra so 65 druhmi.
2. Gnetum s ~ 30 druhmi.
3. Welwitschia iba s 1 druhom.

Ephedra.Ephedra sú takmer všetky kríky alebo rastliny podobné kríkom a nachádzajú sa v púšti alebo vo vysokých horách. Tieto rastliny majú malé šupinaté listy. Za malú veľkosť šupinatých listov sa považuje adaptácia na suché prostredie, ktoré pomáha pri zadržiavaní vody.

Na rozdiel od mnohých iných rodov gymnospermov môžu byť tieto rastliny buď jednodomé alebo dvojdomé. V priebehu histórie sa používali ako bylinné lieky a na výrobu liečiva z efedrínu. Tu je niekoľko príkladov bežných druhov:

• Kalifornská jedľa obyčajná.
• Zelený mormónsky čaj.
• Ephedra sinica.
• E. fragilis, nazývaná tiež kĺbová borovica.

Gnetum.Gnetum môžu to byť malé kríky / stromy, podobné Ephedra, ale sú to väčšinou dreviny podobné viniciam, ktoré existujú šplhaním po iných stromoch / rastlinách. Vyskytujú sa hlavne v tropických dažďových pralesoch a iných tropických podnebiach; pochádzajú z Afriky, Južnej Ameriky a časti Ázie.

Majú ploché, veľké listy a sú jednodomé (samčie / peľové šišky aj samičie šišky sú na jednej rastline). Mnoho ľudí si tieto rastliny mýli s angiospermami, pretože sa zdá, že majú kvety. Avšak tieto „kvety“ sú v skutočnosti iba šišky, ktoré sa javia ako kvety.

Niektoré z najbežnejších druhov sú:

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

Welwitschia. A nakoniec je to rod Welwitschia. Posledný zo živých gymnospermov v Welwitschia rod je druh Welwitschia mirabilis.

Tento druh sa vyskytuje iba v púšti Namib v Afrike. Dospelé rastliny pozostávajú z dvoch listov, ktoré existujú a rastú od začiatku svojho života až do svojho konca; nespadnú, nezhodia sa ani sa nenahradia. Jednoducho pokračujú v raste tak, ako to robí rastlina.

Život v púšti je prispôsobený suchému a horúcemu prostrediu, aby dobre prežil vo vysokých horúčavách a malom množstve vody. Listy sú kožovité a na pohľad trhané. Rovnako ako ginká, aj tieto rastliny sú trvácne a môžu sa dožiť viac ako 1 500 rokov. Podobné príbuzným Gnetum, Welwitschia šišky sa javia ako kvetinové, pričom samčie / peľové šišky majú lososovo ružovú farbu a samičie šišky modrozelenú farbu.

Ďalšou jedinečnou vlastnosťou týchto gymnospermov je, že opelenie sa vo veľkej miere spolieha na hmyz, a nie na vietor, ako väčšina ostatných typov gymnospermov. Kvetinové šišky a nektár produkované peľovými šiškami pomáhajú prilákať hmyz na opelenie. Welwitschia je najunikátnejší z gymnospermov, pretože má veľa rozmanitých charakteristík, jedinečný model rastu a zaujímavé priesečníky a spoločné znaky s krytosemennými rastlinami.

Súvisiace články s Gymnosperms:

• Porovnajte kvitnúce rastliny a ihličnany
• Čo musia prežiť borovicové stromy?
• Semenné rastliny: Hlavné časti semena
• Semená, šišky a výtrusy: výhody a nevýhody