Gimnosperme: opredelitev, življenjski cikel, vrste in primeri

Kraljestvo Plantae je v domeni Evkarija, kar pomeni, da so vse rastline evkarionti z evkariontskimi celicami. Organizmi znotraj kraljestva Plantae so prav tako opredeljeni in razvrščeni kot klorofil, celuloza v celičnih stenah in se ne premikajo sami od sebe.

Vendar se klasifikacije pri tem ne ustavijo. Rastline so nadalje razvrščene v podskupine glede na njihovo sestavo in način razmnoževanja.

Način razmnoževanja je razdeljen na dva splošna razreda: rojevanje semen in nesemensko rojevanje. Nato semenske rastline razdelimo na kritosemenke in golosemenke.

Prva razdelitev pri klasifikaciji rastlin je, ali rastline imajo vaskularni sistem (imenovane tudi vaskularne rastline) in tiste, ki nimajo žilnih sistemov. Od tam so vaskularne rastline razdeljene v dve skupini glede na njihove reproduktivne strukture: semenske rastline in nesemenske rastline.

Tiste, ki ne proizvajajo semen, so rastline, kot so:

• Mah.
• Praproti.

Semenske rastline so druga kategorija, ki jo lahko nadalje razčlenimo na to, katere vrste semen ustvarjajo in kako so ta semena nameščena. Velika večina

Druga skupina semenskih rastlin se imenuje golosemenke.

Gimnosperme so vaskularne kopenske rastline, ki uporabljajo semena kot svoje reproduktivne strukture, pri čemer so ta semena videti kot "gola" ali "gola semena". To pomeni, da za razliko od cvetenja ali plodov kritosemenke, reproduktivne strukture na golosemenkah niso zajete v zaščitni jajčnik. Dobesedno so "goli" in jih običajno najdemo v storžkih.

Znanstveniki so s pomočjo fosilnih zapisov ustvarili časovni načrt razvoja golonošcev. Menijo, da so se semenske praproti najprej razvile pred približno 400 milijoni let. Iz teh semenskih praproti so nastale golonožnice.

Prvi dokazi o golosemenkah so se pojavili v srednjem devonskem obdobju v paleozojski dobi pred približno 390 milijoni let. Po prvotnem razvoju rastlin je permsko obdobje prineslo bolj suhe razmere. To je dalo semenskim rastlinam, kot so novorazvite golonožnice, evolucijski rob pred drugimi nesemenskimi rastlinami, kar jim je omogočilo hitro širjenje in diverzifikacijo.

Medtem ko so golosemenke še naprej prevladovale na Zemlji v celotni mezozojski dobi, so se pojavile kritosemenke in so hitro prehitele golonožnice, saj so bile prevladujoče rastline po razvoju kritosemenk približno 125 milijonov let nazaj.

Večina vrst golosemenk ima nekatere ali vse naslednje lastnosti (skupaj s pomanjkanjem cvetov / plodov):

• Igličasti listi.
• Zimzeleno listje.
• Lusku podobni listi / storži.
• Ponavadi oleseneli.

Življenjski cikel navadnega golosemenke, iglavca, je primer splošnega življenjskega cikla golonošcev. Čeprav je ta življenjski cikel mogoče posplošiti na večino golosemenk, ne uporabljajo vsi storžki stožcev. Ker pa velika večina to počne, je to najpogostejši primer.

Sporofit in gametofit faze. Podobno kot druge rastline se tudi golosjemenci razmnožujejo z izmenjavanjem generacij. To pomeni, da se izmenjujeta dve različni fazi: faza spore (sporofit) in faza prenašanja spolnih celic (gametofit). Pri dvonožcih traja sporofitna faza dlje; z drugimi besedami, rastlina je najpogosteje v fazi sporofita.

Odrasle sporofitne rastline, ki imajo na isti rastlini diploidne moške storžke in diploidne ženske / ovulacijske storžke, se imenujejo enodomen rastlin. Nekatere golosjemenke pa na vsaki rastlini naredijo le eno od teh vrst storžkov. Tisti se imenujejo dvodomni rastlin.

Moški / cvetni prah so običajno manjši od ženskih / ovulacijskih storžkov. Stožci cvetnega prahu so običajno tudi nižje od tal kot ovulacijski storži, če so na isti rastlini. Vsaka vrsta stožca ima sporofili, ki so listi, ki vsebujejo spore. Moški storži imajo mikrospore medtem ko imajo ženski storži megaspore.

Poenostavljeno povedano, storži in celice v fazi gametofita rastejo in se prikažejo na zreli in popolnoma oblikovani rastlini v sporofitni fazi.

Ustvarjanje gamete. Iz teh dveh vrst spor nastajajo haploidne gamete mejoza. Ko se to zgodi, so te gamete / storži, v katerih so, v fazi gametofita. Med moško / žensko fazo gametofitov haploid gamete celice proizvajajo oba stožca, da bi ustvarili zrnca sperme / cvetnega prahu v moških storžkih iz mikrospor in jajčeca v ovulacijskih storžkih iz megaspor.

Razmnoževanje in oploditev. Gimnosperme so v procesu opraševanja edinstvene od kritosemenk, saj so za razpršitev cvetnega prahu in oploditev jajčec skoraj izključno odvisne od vetra in drugih naravnih pojavov. Včasih lahko žuželke delujejo tudi kot opraševalci. Medtem cvetni prah se razprši po vetru, ostanejo jajčeca pritrjena na rastlino, dokler se ne oplodijo.

Ko pelodna zrna dosežejo ustrezen ovulacijski stožec, se ženski storž pogosto "zapre". Medtem ko je stožec zaprta, pelodna zrna tvorijo pelodne cevi, ki dovajajo cvetni prah / spermo neposredno v jajčne celice za oploditev njim.

Ko se oplodi, a diploidna zigota nastane znotraj jajčne celice tega ženskega storža. Ta se nato še naprej razvija v zarodek znotraj jajčne celice, ki se imenuje tudi seme. Ko se to zgodi, se semena nato razpršijo po:

• Veter.
• Voda.
• Odpadanje rastline.
• Drugi naravni dogodki.

Če seme vzame, kali in raste, bo tvorilo rastlino sporofit, cikel in izmenjava generacij pa se bo nadaljevala.

Čeprav golosemenke predstavljajo le 6 odstotkov vseh žilnih rastlin, je po vsem svetu še vedno več kot 1.000 vrst golosemenk. Te vrste lahko razvrstimo v štiri splošne razrede živih golosjemenk, znane kot oddelki:

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

Vsaka skupina ima posebne značilnosti, skupaj s splošnimi značilnostmi, ki jih delijo vsi živi golonošci.

Coniferophyta so znani pod pogostejšim imenom iglavcev. Coniferophyta so najpogostejša oblika živih golosemenk, ki štejejo 588 posameznih vrst. Te golosemenke so lesnate rastline z igličasti listi, so skoraj vedno zimzelene in imajo storžke, ki nosijo njihova semena. Skoraj vsi iglavci so drevesa.

Štejejo za rastline z "mehkim lesom", večina pa je domorodnih, tako da so moški / cvetni prah in ženski / ovulacijski storži na istem drevesu.

V skupini rastlin iglavcev so specifični iglavci, ki so združeni v različne rodove. Največji je rod Pinus, ki je sestavljen iz borovcev. V območju je 232 vrst Pinus rod, vključno z borovci, kot so rdeči bor, ščetinasti bor, beli bor itd. Drugi iglavci vključujejo macesne, ki so v rodu Larix; smreke, ki so v rodu Picea; in jelke, ki so v rodu Abies.

Podokarpi so naslednja največja skupina iglavcev s 147 vrstami pretežno tropskih dreves. Skupina cipres ima 141 vrst, ki so znane po svojem zelo podobnem listju in luskastih storžkih. Preostali iglavci so raznoliki in različni, vključno z rastlinami, kot so:

• Araucarias.
• Tise drevesa.
• Brinje.
• Sekveje.
• Obala sekvoje.

Medtem ko nekatere rastline v Pinus rod najdemo v tropskem in puščavskem podnebju, večino najdemo v zmernih in hladnih ter gozdnatih okoljih, kot so tajmi biomi in zmerni gozdovi.

Cycadophyta so bolj znane tudi kot cikas. Za razliko od Pinus rastlin, cikasi so večinoma v tropskih gozdovih in subtropskih regijah.

Skoraj vedno so zimzeleni, nizke rasti in imajo perjaste liste. Čeprav so mnogi na videz zelo podobni palmam, dejansko niso povezane s palmami. So dvodomne stožčaste rastline, kar pomeni, da proizvajajo bodisi moške / cvetni prah bodisi ženske storže (ne obojega).

Čeprav je danes znanih 10 rodov in približno 355 vrst cikasov, so nekateri najbolj znani primeri:

• King sago palm.
• Encephalartos horridus.
• Stangeria eriopus.
• Dioon edule.
• Kartonska dlan.

Pred milijoni let so bile Ginkgophyta prevladujoče necvetoče rastlinske vrste na Zemlji. Vse vrste razen ene pa so zdaj izumrle. Edina preživela vrsta v rastlinskem oddelku Ginkgophyta je drevo ginko biloba, ki je znano tudi kot drevo deklice.

Ta drevesa so doma samo na Kitajskem, zdaj pa jih sadijo in gojijo po vsem svetu. So nekatera trenutno najbolj trpežna drevesa. So odporni proti ognju, škodljivcem in boleznim. Ni čudno, da živijo tisoče let!

Ginki so dvodomni, kar pomeni, da proizvajajo bodisi moške / cvetni prah bodisi ženske storže, ne obojega. Njihovi listi so značilni dvo- ali večdelni in pahljačasti.

Poleg ginka je Gnetophyta naslednja najmanjša / najmanj raznolika med golosnosnimi. S 96 tovrstnimi vrstami ga lahko nadalje razdelimo na tri rodove:

1. Efedra s 65 vrstami.
2. Gnetum s ~ 30 vrstami.
3. Welwitschia z le 1 vrsto.

Efedra.Efedra so skoraj vsi grmi ali grmi podobne rastline in jih najdemo v puščavah ali v visokogorju. Te rastline imajo majhne, ​​luskaste liste. Majhnost luskastih listov naj bi bila prilagoditev na suho okolje, ki pomaga pri zadrževanju vode.

V nasprotju s številnimi drugimi rodovi golosnosnih, so te rastline lahko enodomne ali dvodomne. V zgodovini so jih uporabljali kot zeliščna zdravila in za pripravo zdravila efedrin. Tu je nekaj primerov pogostih vrst:

• Kalifornijska skupna jelka.
• Zeleni mormonski čaj.
• Ephedra sinica.
• E. fragilis, imenovan tudi skupni bor.

Gnetum.Gnetum so lahko majhni grmi / drevesa, podobni Efedra, vendar gre večinoma za olesenele vinske trte, ki obstajajo s plezanjem na druga drevesa / rastline. Najdemo jih predvsem v tropskih deževnih gozdovih in drugih tropskih podnebjih; so doma v Afriki, Južni Ameriki in delih Azije.

Imajo ravne, velike liste in so enodomni (moški / cvetni prah in ženski storži so na isti rastlini). Mnogi te rastline zamenjajo za kritosemenke, saj se zdi, da imajo rože. Vendar so ti "cvetovi" pravzaprav samo storži, za katere se zdi, da so rože.

Nekatere najpogostejše vrste so:

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

Welwitschia. Nazadnje je rod Welwitschia. Zadnja živa golosemenka v Ljubljani Welwitschia rod je vrsta Welwitschia mirabilis.

To vrsto najdemo le v puščavi Namib v Afriki. Odrasle rastline so sestavljene iz dveh listov, ki obstajajo in rastejo od začetka življenja do konca; ne padejo, se ne prelijejo ali zamenjajo. Preprosto še naprej rastejo kot rastlina.

Življenje v puščavi je prilagojeno suhemu in vročemu okolju, da dobro preživi v visoki vročini in malo vode. Listi so usnjeni in na videz raztrgani. Tako kot ginki so tudi te rastline trpežne in lahko živijo tudi več kot 1500 let. Podobno kot sorodni Gnetum, Welwitschia storži so videti kot cvetovi, moški / cvetni prah pa lososovo rožnate barve, ženski storži pa modro zelene barve.

Druga edinstvena lastnost teh golosnosnih je, da je opraševanje v veliki meri odvisno od žuželk, namesto da bi bilo odvisno od vetra kot pri večini drugih vrst golosnosnih. Cvetni storži in nektar, ki jih proizvajajo pelodi, pomagajo privabiti žuželke za opraševanje. Welwitschia je najbolj edinstven med golossemenkami, ker ima številne raznolike lastnosti, enkraten vzorec rasti ter zanimiva križišča in skupne lastnosti z kritosemenkami.

Sorodni članki za golonožnice:

• Primerjajte cvetoče rastline in iglavce
• Kaj morajo drevesa Pinus preživeti?
• Semenske rastline: glavni deli semena
• Semena, semenski storžki in trosi: Prednosti in slabosti