GYMNOSPERMY: CHARAKTERISTIKA, KLASIFIKÁCIA A PRÍKLADY DRUHOV - BIOLÓGIE

Tieto gymnosperms sú skupina cievnatých rastlín, ktoré majú semená "nahá", ale neprodukujú kvety. Táto skupina rastlín, podobne ako angiospermy, patrí medzi „spermatofyty“ alebo vyššie rastliny.

Mnoho botanikov považuje mnoho botanikov za sesterskú skupinu pre angiospermy (kvitnúce rastliny) a že väčšina súčasných poznatkov o tejto skupine je spôsobená štúdiami týkajúcimi sa gymnosperiem.

Fotografia ihličnatého lesa (Obrázok Johannes Plenio na www.pixabay.com)

Podľa fosílnych dôkazov a bioinformatických analýz sa gymnospermy a angiospermy pred asi 300 až 360 miliónmi rokov rozchádzali, počas karbonského obdobia, jedného z paleozoických období. Napriek tomu, že v súčasnosti existuje iba asi 1 000 druhov, v druhohorách to boli prevažujúce formy života rastlín.

Do tejto skupiny patria najväčšie rastliny v celom rastlinnom kráľovstve, napríklad členovia druhu Sequoia sempervirens (viac ako 150 metrov) a rod Metasequoia (viac ako 100 metrov).

V skupine gymnosperiem sú okrem iného aj rastliny, ktoré sú známe ako borovica (ihličnany), cycads a ginkgos.

Charakteristiky gymnospermu

Predpokladá sa, že existujú reprezentatívne skupiny gymnosperiem, ktoré sa nemenili viac ako 100 miliónov rokov, to znamená, že si zachovávajú viacnásobné vlastnosti predkov. Okrem toho sú to veľmi pomaly rastúce rastliny s dlhou životnosťou.

distribúcia

Tieto rastliny sú distribuované na všetkých kontinentoch, s výnimkou Antarktídy. Približne dve tretiny všetkých gymnosperiem v biosfére sú ihličnany, ktoré tvoria viac ako 35% svetových lesov, najmä v miernejších zónach.

http://www.majordifferences.com/2013/03/difference-between-gymnosperms-and.html#.WZbE6lFJaM9

štruktúra

Všetky gymnospermy sú dreviny a viacročné rastliny s vysokým sekundárnym rastom. Jeho telo je rozdelené (hoci predstavuje jedinú jednotku) na stonku, korene a listy. Od ostatných rastlín sa líšia tým, že rastlinným telom je sporofyt alebo asexuálna generácia, ktorá prevláda počas celej životnosti rastliny.

Majú stonky a korene s hojným sekundárnym rastom, čo je zvlášť dôležité v skupine ihličnanov. Vzťah medzi rôznymi oblasťami tkanív stoniek (kôra, vaskulárne kambium, drevo alebo guľatina (xylem) a dreň) sa líši podľa druhu.

Vodná doprava

Pokiaľ ide o prepravu vody v gymnospermoch, líšia sa od angiospermov v tom, že ich xylém je zložený iba z tracheidných buniek (čo znamená neúčinnú prepravnú kapacitu), zatiaľ čo v angiospermách existujú tracheidy aj plavidlá.

Charakteristiky vodivého kondukcie gymnosperiem súvisia s typom listov, ktoré tieto rastliny majú, ktoré môžu byť ostré (na krátkych vetvách) alebo veľké "palmové", ale ich počet je malý.

rozmnožovanie

Jednou z hlavných charakteristík gymnosperiem, aj keď nie iba tých, ktoré ich definujú ako skupinu, je neprítomnosť kvetov a produkcia „nahých“ semien. Sú to štruktúry, v ktorých sú vajíčka a semená exponované na povrchu sporofylov alebo iných podobných štruktúr a nie sú uzavreté v ochrannej a výživnej vrstve.

K oplodneniu vajíčka, ktoré je obsiahnuté v ženskom gametofyte gymnosperiem, dochádza vďaka pasívnemu transportu peľových zŕn alebo úplného samčieho gametofyla do vetra (anemofilné) až do blízkosti vajíčok (opeľovanie).

Rozdiely medzi vajíčkom angiospermu a vajcom gymnospermu (Zdroj: Tameeria na anglickej Wikipédii, prostredníctvom Wikimedia Commons)

Mnoho gymnosperiem je jednokomorových (ženské a mužské gametofyty sú na tej istej rastline), iné sú dvojdomé (ženské a mužské reprodukčné štruktúry na samostatných rastlinách).

Reprodukčné štruktúry každého pohlavia sú zoskupené do unisexuálnych strobíl, niektoré druhy však majú len samcov. Strobilus je súbor sporofilov, ktoré produkujú sporangie.

Strobili gymnosperm (Zdroj: Borgetti N., Isocrono D. (DISAFA) prostredníctvom Wikimedia Commons)

Mikroporofyly produkujú makrozóry produkujúce makrosporangie (ženské gaméty), zatiaľ čo mikropóryofily produkujú mikrosporangie, ktoré sú zodpovedné za meiotickú produkciu peľových zŕn (samčie gaméty).

Klasifikácia gymnosperiem

Skupina rastlín gymnospermu predstavuje päť hlavných línií semenných rastlín a je rozdelená do štyroch podtried, zoskupených v rámci triedy Equisetopsida a známych ako:

- Ginkgoidae: s aktuálne existujúcim druhom.

- Cycadidae: s 297 - 331 druhmi rozdelenými do 10 rodov. Obvykle pochádzajú z tropických amerických a ázijských oblastí.

- Pinidae: so 614 druhmi rozdelenými do 69 rodov. Tieto rastliny sú charakteristické miernymi oblasťami severnej a južnej pologule.

- Gnetidae: s 80 - 100 druhmi, rozdelené do 3 rodov.

Medzi týmito štyrmi podtriedami je gymnosperms asi 12 rodín, 83 rodov a asi 1000 druhov.

Zaujímavosťou je, že z týchto 83 rodov je 34 monotypických, to znamená, že zahŕňajú jeden druh; 22 sa skladá z 2 až 5 druhov a iba 3 rody majú takmer 100 druhov, ktorými sú rod Cycas, rod Pinus a rod Podocarpus.

ihličnany

Najrozsiahlejšou líniou skupiny gymnospermov je nepochybne línia ihličnanov, ktorá je rozdelená do 7 rodín (hoci to bolo predmetom diskusie mnohých systematikov rastlín), sú to:

- Taxaceae

- Podokarpaceae

- Araucariaceae

- Cephalotaxaceae

- Pinaceae

- Taxodiaceae

- Cupressaceae

Genophytes

Skupina gnetofytov (podtrieda Gnetidae) sa skladá z troch rodín, z ktorých všetky pozostávajú z jedného rodu, a to:

- Ephedraceae

- Gnetaceae

- Welwitschiaceae

Cycads

Klasifikácia cyklov bola dosť kontroverzná, relatívne nedávne publikácie však uznali, že táto skupina je rozdelená do dvoch rodín, ktoré spolu pridávajú až 10 rodov:

- Cycadaceae

- Zamiaceae

Príklady druhov gymnospermov

Gymnospermy sú veľmi dôležitou skupinou, a to nielen z ekologického hľadiska, ale aj ekonomicky, pretože okrem fungovania v uhlíkových cykloch Zeme sú dôležitým zdrojom živíc, dreva a dokonca aj drog a potravín.

sekvoje

Nesporným príkladom vynikajúcich gymnosperiem sú sekvoje ihličnanov patriacich do čeľade Taxodiaceae. V súčasnosti sú sekvoje obmedzené na štát Kalifornia v Spojených štátoch amerických a dva existujúce druhy sú známe svojím veľkým rozpätím krídel, pretože ich priemerná výška je dlhšia ako 100 metrov.

borovice

Borovice tiež predstavujú jednu z najdôležitejších a najznámejších skupín v gymnospermoch, pretože netvoria len najrozsiahlejšie lesy na planéte, ale majú aj rôzne priemyselné využitie a človek ich intenzívne využíva na ťažbu dreva, výrobu papiera a získavanie živíc, napr.

Životný cyklus gymnospermu (Zdroj: Jhodlof (stromová fotografia), JJ Harrison (fotografia s kuželkami), Beentree (fotografia s kuželkami pre mužov), MPF (fotografia s oválnou stupnicou a semenami), RoRo (schéma konečného životného cyklu) prostredníctvom Wikimedia Commons)

Ginkgo biloba

V tejto skupine je tiež dobre známy jeden konkrétny druh gymnospermu, Ginkgo biloba . Je to jediný druh jediného rodu v podtriede Gingkoidae a verí sa, že je najstarším predstaviteľom všetkých dnes žijúcich rastlín spermatofytov.

Referencie

Chamberlain, CJ (1935). Gymnospermy. The Botanical Review, 1 (6), 183-209.
Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Klasifikácia, štruktúra a reprodukcia botaniky.
Nabors, MW (2004). Úvod do botaniky (č. 580 N117i). Pearson.
Raven, PH, Evert, RF a Eichhorn, SE (2005). Biológia rastlín. Macmillan.
Vidal, JA Rastliny bez kvetov / s kvetmi. (Kniha č. 589,3 V5.).
Wang, XQ a Ran, JH (2014). Vývoj a biogeografia gymnosperiem. Molekulárna fylogenetika a vývoj, 75, 24-40.

GYMNOSPERMY: CHARAKTERISTIKA, KLASIFIKÁCIA A PRÍKLADY DRUHOV - BIOLÓGIE - 2026