Гимносперме: Дефиниција, животни циклус, врсте и примери

Краљевство Плантае је у домену Еукариа, што значи да су све биљке еукариоти са еукариотским ћелијама. Организми унутар краљевства Плантае такође су дефинисани и класификовани као да имају хлорофил, имају целулозу у ћелијским зидовима и не крећу се сами од себе.

Међутим, ту се класификације не заустављају. Биљке се даље класификују у подгрупе на основу њихове саставе и начина на који се размножавају.

Како се размножавају, подељено је у две опште класе: рађање семена и несеменско рађање. Затим се биљке које носе семе деле на критосеменке и голосјемењаче.

Прва подела у класификацији биљака је да ли биљке имају васкуларни систем (а.к.а. васкуларне биљке) и оне које немају васкуларни систем. Одатле су васкуларне биљке подељене у две групе на основу њихове репродуктивне структуре: семенске биљке и несеменске биљке.

Они који не производе семе су биљке попут:

• Мосс.
• Папрати.

Семе биљке су друга категорија која се даље може рашчланити на то које врсте семена стварају и како се то семе смешта. Велика већина

Друга група биљака које носе семе се назива голосјемењаче.

Гимносперме су васкуларне копнене биљке које користе семе као репродуктивну структуру, а семе се појављује као „голо“ или „голо семе“. То значи да за разлику од цветања или плодоношења критосеменке, репродуктивне структуре на голосјемењацима нису уоквирене заштитним јајником. Они су буквално „голи“ и обично се налазе у чуњевима.

Научници су користили фосилне записе да би креирали хронолошки след еволуције голосјемењача. Они верују да су семенске папрати еволуирале пре око 400 милиона година. Из ових семенских папрати настале су голосјемењаче.

Први докази о гимносперми настали су током средњег девонског периода у палеозојској ери пре око 390 милиона година. Након почетне еволуције биљака, пермски период је донео сушније услове. Ово је семенским биљкама попут новоразвијених голосјемењаца дало еволуциону предност над осталим несеменским биљкама, што им је омогућило да се брзо шире и диверзификују.

Док су голосјемењаче наставиле да доминирају Земљом током читавог мезозојског доба, настале су критосеменке и брзо су претекли голосјемењаче као доминантне биљке након што су критосеменке еволуирале око 125 милиона година пре.

Већина голосјеменитих врста има неке или све од следећих квалитета (заједно са недостатком цветова / плодова):

• Листови попут иглице.
• Зимзелено лишће.
• Листови / чуњеви налик скали.
• Обично дрвенаст.

Животни циклус обичног голосјемењача, четинара, пример је општег животног циклуса голосјемењаче. Иако се овај животни циклус може генерализовати на већину голосјемењача, не користе се све шишарке у чуњевима. Међутим, пошто то чини велика већина, то је пример који се најчешће користи.

Спорофит и гаметофит фазе. Слично као и код других биљака, голосјемењаци се размножавају сменом генерација. То значи да постоје две различите фазе које се смењују: спороносна фаза (спорофит) и фаза ношења гамета (гаметофит). У голосјемењача, спорофитна фаза траје дуже; другим речима, биљка је најчешће у фази спорофита.

Одрасле биљке спорофита које носе и диплоидне мушке шишарке и диплоидне женске / овулирајуће шишарке на истој биљци називају се: једнодомни биљке. Међутим, неке голосјемењаче праве само једну од тих врста чуњева на свакој биљци. Они се зову дводомни биљке.

Мушки / поленови чуњеви су обично мањи од женских / овулационих чуњева. Чуњеви полена су такође обично ниже при земљи од чуњева са овулацијом када су на истој биљци. Свака од врста конуса има спорофили, који су листови који садрже споре. Мушки чуњеви имају микроспоре док женске шишарке имају мегаспоре.

Поједностављено речено, чуњеви и ћелије у фази гаметофита расту и приказују се на зрелој и потпуно формираној биљци спорофитне фазе.

Стварање гамета. Из те две врсте спора настају хаплоидне полне ћелије мејоза. Када се то догоди, оне полне ћелије / чуњеви у којима се налазе су у фази гаметофита. Током мушке / женске фазе гаметофита, хаплоидан гамете оба ћелија производе ћелије да би створила зрна сперме / полена у мушким чуњевима од микроспора, а јајашца у овулирајућим чуњевима од мегаспора.

Размножавање и ђубрење. Гимносперме су јединствене од критосеменки у свом процесу опрашивања по томе што зависе готово искључиво од ветра и других природних појава како би распршили полен и оплодили јаја. Понекад инсекти могу бити и опрашивачи. Док полен се распрши ветром, јаја остају везана за биљку док се не оплоде.

Када зрна полена досегну одговарајући овулациони конус, женски конус ће се често „затворити“. Док је конус затворена, поленова зрна формирају поленове цеви које доводе полен / сперму директно у јајне ћелије да би оплодиле њих.

Једном оплођена, а диплоидна зигота настаје унутар овуле женског конуса. То се затим наставља развијати у ембрион унутар овуле, који се такође назива семеном. Једном када се то догоди, семе се распршује путем:

• Ветар.
• Вода.
• Отпадање са биљке.
• Остали природни догађаји.

Ако семе узме, клија и расте, формираће биљку спорофит, а циклус и смењивање генерација ће се наставити.

Иако голосјемењаче чине само 6 процената свих васкуларних биљака, још увијек постоји преко 1.000 врста голосјемењача широм свијета. Ове врсте се могу сврстати у четири опште класе, познате као поделе, живих голосјемењача:

• Цониферопхита.
• Цицадопхита.
• Гинкгопхита.
• Гнетопхита.

Свака група има специфичне карактеристике заједно са општим карактеристикама које деле све живе голосјемење.

Цониферопхита су познати под заједничким именом четинара. Цониферопхита су најчешћи облик живих голосјемењаца и износи 588 појединачних врста. Ове голосјеменице су дрвенасте биљке с лишћем сличним иглицама, готово су увијек зимзелене и имају чуњеве који носе сјеме. Готово сви четинари су дрвеће.

Сматрају се биљкама „меког дрвета“, а већина је једнодомна, па су и мушки / полен и женски / овулирајући чуњеви на истом дрвету.

У оквиру четинарске групе биљака налазе се специфични четинари који су груписани у различите родове. Највећи је род Пинус, који се састоји од бора. У оквиру постоје 232 врсте Пинус рода укључујући борове као што су црвени бор, бристлецоне бор, бели бор и тако даље. Међу остале четињаче спадају стабла ариша која су у роду Ларик; смрче, које су у роду Пицеа; и јеле, које су у роду Абиес.

Подокарпи су следећа највећа група четинара са 147 врста углавном тропског дрвећа. Група чемпреса броји 141 врсту која је позната по лишћу и љускавим чуњевима. Остатак четинара је разноврстан и различит, укључујући биљке попут:

• Арауцариас.
• Тисе дрвеће.
• Смреке.
• Секуоиас.
• Црвено дрво обале.

Док су неке биљке у Пинус Род се налази у тропским и пустињским поднебљима, већина се налази у умереним и хладним тешким шумама, попут биога тајге и умерених шума.

Цицадопхита су такође познатији као цикас. за разлику од Пинус биљке, цикаси се углавном налазе у тропским шумама и суптропским регионима.

Готово су увек зимзелене, ниског раста и лишћа попут пера. Иако многи изгледају врло слично палмама, они заправо нису повезани са палмама. Дводомне су конусне биљке, што значи да производе или мушке / полен или женске шишарке (не обоје).

Иако данас постоји 10 родова и око 355 врста цикаса, неки од најпознатијих примера су:

• Кинг саго палм.
• Енцепхалартос хорридус.
• Стангериа ериопус.
• Диоон едуле.
• Картонски длан.

Пре милиони година, Гинкгопхита су биле доминантне нецветајуће биљне врсте на Земљи. Међутим, све врсте осим једне су сада изумрле. Једина преживела врста у биљној подели Гинкгопхита је дрво гинкго билоба, које је познато и као стабло девојака.

Ова стабла су пореклом само из Кине, али су сада засађена и култивисана широм света. То су нека од најтрајнијих стабала која тренутно постоје. Отпорни су на ватру, штеточине и болести. Није ни чудо што живе хиљадама година!

Гинкови су дводомни, што значи да производе или мушке / полен или женске шишарке, а не обоје. Њихови листови су препознатљиви дво- или вишекрилни и лепезасти.

Поред гинка, Гнетопхита је следећа најмања / најмање разноврсна гимносперма. Са 96 врста ове врсте, може се даље поделити у три рода:

1. Епхедра са 65 врста.
2. Гнетум са ~ 30 врста.
3. Велвитсцхиа са само 1 врстом.

Епхедра.Епхедра су готово сви грмље или биљке сличне грмљу, а налазе се у пустињама или у високим планинама. Ове биљке имају мале листове налик скали. Сматра се да је мала величина листова налик скали прилагодба сувом окружењу која помаже у задржавању воде.

За разлику од многих других родова голосјемењача, ове биљке могу бити или једнодомне или дводомне. Током историје се користе као биљни лекови и за производњу ефедрина. Ево неколико примера уобичајених врста:

• Калифорнијска заједничка јела.
• Зелени мормонски чај.
• Епхедра синица.
• Е. фрагилис, зван и заједнички бор.

Гнетум.Гнетум могу бити мали грмље / дрвеће, слично као Епхедра, али то су углавном дрвенасте биљке сличне виновој лози које постоје пењањем на друго дрвеће / биљке. Углавном се налазе у тропским кишним шумама и другим тропским поднебљима; поријеклом су из Африке, Јужне Америке и делова Азије.

Имају равне, велике листове и једнодомни су (и мушки / полен и женски чуњеви су на истој биљци). Многи ове биљке замењују са критосеменкама јер се чини да имају цвеће. Међутим, ово „цвеће“ су заправо само шишарке за које се чини да су цвеће.

Неке од најчешћих врста су:

• Гнетум африцанум.
• Мелињо.
• Гнетум латифолиум.
• Гнетум мацростацхиум.

Велвитсцхиа. На крају је род Велвитсцхиа. Последњи од живих голосеме у Велвитсцхиа род је врста Велвитсцхиа мирабилис.

Ова врста се налази само у пустињи Намиб у Африци. Одрасле биљке састоје се од два листа која постоје и расту од почетка живота до краја; не падају, не бацају се или замењују. Једноставно настављају да расту као што биљка расте.

Живећи у пустињи, прилагођен је сувом и врућем окружењу да би добро преживео у великој врућини и мало воде. Листови су кожни и поцепаног изгледа. Попут гинка, ове биљке су издржљиве и могу преживети више од 1.500 година. Слично сродним Гнетум, Велвитсцхиа чини се да су шишарке сличне цветовима, а мушки / полен чуњеви лосос розе боје, а женски чуњеви плаво-зелене боје.

Још једна јединствена карактеристика ових голосјемењаца је да се опрашивање у великој мери ослања на инсекте, уместо у зависности од ветра, као и већина других врста голосјемењаца. Цветови слични цветовима и нектар који производе шишарке полена помажу у привлачењу инсеката на опрашивање. Велвитсцхиа је најјединственији од голосјемењаца јер има много различитих карактеристика, јединствени образац раста и занимљива укрштања и заједничке особине са критосеменкама.

Повезани чланци за гимносперме:

• Упоредите цветање биљака и четинара
• Шта треба да преживе дрвеће Пинус?
• Семе биљке: главни делови семена
• Семе, чуњеви семена и споре: Предности и недостаци