Gimnosperme is die oudste saadplante van ons planeet. Hulle het 'n belangrike rol gespeel in die ontwikkeling van wild en neem steeds 'n belangrike posisie in die lewe van die Aarde in. Bekend vir ons spar, denne, spar, thuja, taxus of lariks en min bekende velvichia, saga of ginkgo - al hierdie is verteenwoordigers van die groep genaamd "Gymnosperms". Ons sal hul struktuur en reproduksie later in die artikel oorweeg.
Oorsprong en ouderdom
Die gimnosperme is 350 miljoen jaar oud. Hulle het in die Bo-Devoon (Paleosoïkum) verskyn en het teen die begin van die Mesosoïkum-era reeds hul hoogtepunt bereik. Vermoedelik word hul oorsprong geassosieer met die geleidelike evolusie van spore - varings. In vergelyking met hulle het die nuwe plantspesies reeds ovules en stuifmeelkorrels gehad wat direk by die vorming van die saad betrokke was. Daar was 'n aantal voordele wat gimnosperme gehad het:
- reproduksie het plaasgevind sonderwaterdeelname;
- die saadhuid en toevoer van voedingstowwe het die veiligheid van die saailing verseker.
Om hierdie redes, na 'n kort tydjie, was die groen bedekking van die planeet reeds meestal gimnosperme, waarvan die struktuur en voortplanting bygedra het tot die suksesvolle ontwikkeling van nuwe gebiede en ekologiese nisse.
Boukenmerke
Meestal genoemde plante groei in die vorm van bome en struike, meer dikwels - immergroen, en selde - bladwisselend. Soms kan hulle groot groottes bereik (sequoia, sederhout). Die oorgrote meerderheid van hul blare is naaldvormig of het die voorkoms van skubbe. Hulle word naalde genoem en bevat harsgange.
Hout maak die grootste deel van die stam uit. Dit bevat hol dooie selle met geperforeerde mure - trageïede. Hul teenwoordigheid is 'n teken spesifiek vir hierdie groep plante. Dit is deur hulle dat die opwaartse vloei van water vanaf die wortel na die blare uitgevoer word.
Benewens trageïede, bevat die hout van gimnosperme ook harskanale. Daarom word verteenwoordigers van plante van hierdie groep maklik herken deur die geurige naaldreuk. Die hars bevrug die hout, wat keer dat dit vrot. As gevolg hiervan is daar baie honderdjariges onder naaldbome. Sommige sequoias is byvoorbeeld ongeveer 3 000 jaar oud.
Die belangrikste evolusionêre voordeel wat gimnosperme het, is voortplanting sonder die deelname van drupvog en die teenwoordigheid van formasies wat as voortplantingsorgane optree.
Voortplantingsorgane van gimnosperme
Die afwesigheid van blomme is 'n sleutelkenmerk wat deur gimnosperme besit word. Die voortplanting van hierdie plante vind plaas met die deelname van keëls, of strobilus. Hierdie formasies is maklik om te herken op denne, spar, spar, lariks en ander verteenwoordigers van konifere. Hulle kan organe van seksuele voortplanting genoem word.
Gewoonlik is die keëls van verskillende geslagte - hulle kan manlik en vroulik wees en geleë óf op dieselfde plant (eenhuisig) óf op verskillendes (tweehuisig), wat verskil in grootte en kleur.
Manlike knoppe word mikrostrobils genoem, en vroulike knoppe word megastrobils genoem. Strobila is 'n verkorte en gewysigde loot, waarop sporofille geleë is - gemodifiseerde blare. Stuifmeel word ryp in mikrostrobile. In megastrobils - ovules.
Kenmerke van voortplanting van gimnosperme
Gewoonlik word die voortplantingsproses van gimnosperme op die voorbeeld van Skotse denne beskou. Dit is 'n eenhuisige plant, d.w.s. manlike en vroulike keëls ontwikkel op dieselfde boom. Die eerste van hulle is groter, rooierig van kleur. Die tweedes is klein, groenerig of blouerig.
Die teelskema van gimnosperme is redelik eenvoudig. Wanneer stuifmeel in mikrostrobile verouder, mors dit uit, versprei deur wind en kan lang afstande reis. Om dit te doen, is elke stuifmeelkorrel toegerus met spesiale toestelle - stuifmeelsakke. Stofdeeltjies val op die ovules wat op megastrobile ontwikkel. Dit is hoe bestuiwing plaasvind.
Gewoonlik val dit aan die einde van die lente of die begin van die somer. bestuifvroulike keëls sluit, hul skubbe plak saam met hars. Bevrugting vind plaas in die ovules binne die geslote keëls.
Hoe bevrugting gebeur
Binne die ovule is die vroulike gametofiet, of embriosak, wat deur verskeie stadiums van rypwording gaan. Stuifmeel gaan die stuifmeelingang van die ovule binne, dit begin ontkiem in die stuifmeelbuis na die archegonium (van die Griekse boog - "begin", weg - "moeder se baarmoeder"). Hierdie formasie bevat 'n eier. In totaal ontwikkel twee van hulle in die ovule, maar net een ondergaan bevrugting
Teen daardie oomblik het twee spermatosoa reeds in die stuifmeelkorrel verouder en langs die groeibuis begin beweeg. Wanneer een van die spermselle die eiersel bereik, vind bevrugting plaas. Die tweede sperm sterf. Na die samesmelting van twee kiemselle word 'n saadembrio gevorm - 'n sigoot. Die ovule self word in 'n saad omgeskakel. As dit ontkiem, sal dit die toevoer van voedingstowwe gebruik.
Dit is hoe gimnosperme voortplant. Die skema van hierdie proses word in die foto gewys.
Ryping en saadverspreiding
Nadat bevrugting plaasgevind het, begin die rypwording van die saad. By grotdenne duur albei hierdie prosesse vir 2 jaar. Wanneer dit ryp is, word die keëls houtagtig en verander van kleur. Geleidelik gaan hulle skubbe oop, en saad mors uit hulle.
Gimnosperme vorm nie vrugte nie. Maar om te versprei na grootafstand, die sade het spesiale aanpassings - pterigoïde membraanagtige uitgroeisels, maklik gedra deur die wind.
Indien eksterne toestande nie gunstig is vir ontkieming nie, kan die saad lank rus voor die optimum temperatuurtoestande. Dit was hierdie kenmerke wat die gimnosperme toegelaat het om 'n groot aantal spesies te bereik en oor groot gebiede te versprei.
Die aantal spesies en verteenwoordigers
Die beskryfde groep het ongeveer 600-700 spesies. Nie almal van hulle het tot vandag toe oorleef nie, sommige verteenwoordigers bestaan slegs in fossielvorm. Byvoorbeeld:
- cordaite;
- bennetite;
- saadvarings.
Die res van die verteenwoordigers is oor die hele aardbol versprei en groei in alle klimaatsones: van die suidelike tropiese (sagopalms) tot die koue noordelike breedtegrade (sederhout, lariks, spar, denne).
Die oudste verteenwoordiger van die gimnosperme, wat tot vandag toe bestaan, is Ginkgo Biloba (biloba). Hierdie plant word 'n lewende fossiel genoem, aangesien dit sedert die Mesozoïese era op die planeet gegroei het, soos blyk uit talle afdrukke in die afsettings van antieke gesteentes.
Evolusionêre ontwikkeling
Die eerste gimnosperme wat in die Paleosoïkum-era ontstaan het, het 'n aantal voordele gehad wat hulle in daardie tyd toegelaat het om 'n dominante posisie op die planeet in te neem. Hierdie evolusionêr nuwe kenmerke word aromorfose genoem en laat jou toe om te bereik'n nuwe vlak in die ontwikkeling van nuwe gebiede en ekologiese nisse. Daar is verskeie sulke kenmerke wat gimnosperme het:
- Reproduksie word uitgevoer sonder die deelname van die akwatiese omgewing. Dit het dit moontlik gemaak om groot gebiede op grond te bevolk.
- Bevrugting vind binne die ovule plaas en word beskerm teen eksterne invloede - sulke kenmerke van die voortplanting van gimnosperme verseker groter veiligheid van die toekomstige plant.
- Die voorkoms van die saad het dit moontlik gemaak om die toekomstige embrio van beskermende bedekkings (saadskil) en 'n voorraad voedsel (endosperm) te voorsien, wat op sy beurt die aantal plante in hierdie groep laat toeneem het.
Dit was hierdie kenmerke wat hulle van hul voorouers onderskei het – varings. Die volgende, en vandag die laaste, stadium van die evolusionêre ontwikkeling van die plantwêreld is die verskyning van angiosperme.
Betekenis van gimnosperme
Die rol van gimnosperme kan kwalik oorskat word. Dit is hulle wat ongeveer 'n derde van die wêreld se woude vul wat betrokke is by lugsuiwering en konstante suurstofvernuwing. Boonop het die opkoms en wye verspreiding van suurstofproduserende plante op die planeet gelei tot die opkoms van ander organismes wat hierdie gas in hul asemhaling kan gebruik.
Konifere is die belangrikste verskaffers van hout vir verskeie sfere van die menslike lewe. Hierdie grondstof word aktief gebruik in die vervaardiging van meubels, konstruksie, skeepsproduksie en ander strategies belangrike areas van ekonomiese aktiwiteit. Sparhoutvesels is veral waardevol in die vervaardiging van papier van hoë geh alte.
Gimnosperme word wyd in medisyne gebruik. Spesiale stowwe - phytoncides, afgeskei deur byna alle naaldbome, is in staat om die lug van patogene mikrobes te suiwer. Om hierdie rede word die meeste sanatoriums en kuuroorde op die grondgebied van naaldwoude gebou. Sulke terapie kan baie longsiektes aansienlik verlig of uitskakel.
