gymnosperms er blomsterløse planter som produserer kjegler og frø. Begrepet gymnosperm betyr bokstavelig talt "naken frø", da gymnospermfrø ikke er innkapslet i en eggstokk. Snarere sitter de eksponert på overflaten av bladlignende strukturer som kalles bracts. Gymnospermer er karplanter i underdomen Embyophyta og inkluderer bartrær, syklader, ginkgoer og gnetofytter. Noen av de mest gjenkjennelige eksemplene på disse woody busker og trær inkluderer furu, gran, gran og ginkgo. Gymnospermer er det rikelig med temperert skog og barskog biomer med arter som tåler fuktige eller tørre forhold.
I motsetning til angiosperms, gymnospermer produserer ikke blomster eller frukt. De antas å være de første karplantene som bebor land som dukker opp i triasperioden for rundt 245-208 millioner år siden. Utviklingen av en vaskulærsystem i stand til å transportere vann over hele anlegget muliggjorde gymnosperm landkolonisering. I dag er det over tusen arter av gymnospermer som tilhører fire hovedinndelinger: Coniferophyta, Cycadophyta, Ginkgophyta, og gnetopsida.
De Coniferophyta divisjon inneholder bartrær, som har størst variasjon av arter blant gymnospermer. Mest bartrær er eviggrønne (beholder bladene hele året) og inkluderer noen av de største, høyeste og eldste trærne på planeten. Eksempler på bartrær inkluderer furuer, sequoias, graner, hemlock og graner. Bartrær er en viktig økonomisk kilde til trelast og produkter, som papir, som er utviklet av tre. Gymnosperm tre regnes som bartre, i motsetning til hardved fra noen angiospermer.
Ordet nåletrær betyr "kjeglebærer", en tydelig egenskap som er vanlig for bartrær. Kegler huser den mannlige og kvinnelige reproduksjonsstrukturen til bartrær. De fleste bartrær er monoecious, noe som betyr at både hann- og hunnkjegler kan bli funnet på det samme treet.
En annen lett identifiserbar egenskap av bartrær er deres nållignende blader. Ulike bartrærfamilier, som Pinaceae (furuer) og Cupressaceae (sypresser), kjennetegnes ved hvilken type blad som er til stede. Pines har enkle nållignende blader eller nålbladkniver langs stilken. Cypresses har flate, skala-lignende blader langs stilkene. Andre bartrær av slekten Kaurislekten har tykke, elliptiske blader og bartrær av slekten nageiaslekten har brede, flate blader.
Bartrær er iøynefallende medlemmer av taiga skogbiom og har tilpasninger for livet i det kalde miljøet i boreale skoger. Trærnes høye, trekantede form gjør at snø lettere kan falle fra greinene og forhindrer dem i å bryte under isens vekt. Nålbladskartene har også en voksaktig pels på bladoverflaten for å forhindre vanntap i det tørre klimaet.
De Cycadophyta inndeling av gymnospermer inkluderer syklader. cycads finnes i tropiske skoger og subtropiske regioner. Disse eviggrønne plantene har en fjærlignende bladstruktur og lange stengler som sprer de store bladene utover den tykke, woody bagasjerommet. Ved første øyekast kan syklader ligne palmer, men de er ikke relatert. Disse plantene kan leve i mange år og har en langsom vekstprosess. King Sago-håndflaten, for eksempel, kan ta opptil 50 år å nå 10 fot.
I motsetning til mange bartrær produserer sykkeltrær enten bare hannkegler (produserer pollen) eller hunnkegler (produserer eggløsning). Kvinnelige kjegleproduserende syklader vil bare produsere frø hvis en hann er i nærheten. Sykader er hovedsakelig avhengige av insekter for pollinering, og dyr hjelper til med spredning av store, fargerike frø.
Ginkgo biloba er de eneste overlevende plantene i Ginkgophyta inndeling av gymnospermer. I dag er naturlig voksende ginkgo-planter eksklusivt for Kina. Ginkgoer kan leve i tusenvis av år og er preget av vifteformede, løvfellende blader som blir gule om høsten. Ginkgo biloba er ganske store, med de høyeste trærne når 160 fot. Eldre trær har tykke badebukser og dype røtter.
Ginkgoer trives i godt solfylte områder som får mye vann og har rikelig med jorddrenering. Som cykader produserer ginkgo-planter enten hann- eller hunnkjegler og har sædceller som bruker flag å svømme mot egget i den kvinnelige eggstokken. Disse slitesterke trærne er brannsikker, skadedyrbestandig og sykdomsresistente, og de produserer kjemikalier som antas å ha medisinsk verdi, inkludert flere flavinoider og terpener med antioksidant, antiinflammatoriske og antimikrobielle egenskaper.
Gymnospermdivisjonen gnetopsida har et lite antall arter (65) som finnes i tre slekter: ephedra, gnetum, og welwitschia. Mange av artene fra slekten ephedra er busker som kan finnes i ørkenregioner i Amerika eller i de høye, kule områdene av Himalaya-fjellene i India. Sikker ephedra arter har medisinske egenskaper og er kilden til det avsvulmende stoffet efedrin. ephedra artene har slanke stilker og skala-lignende blader.
gnetum arter inneholder noen busker og trær, men de fleste er treholdige vinstokker som klatrer rundt andre planter. De bor tropiske regnskoger og har brede, flate blader som ligner bladene til blomstrende planter. Den mannlige og kvinnelige reproduksjonskjeglen er inneholdt i separate trær og ligner ofte blomster, selv om de ikke er det. Vaskvevstrukturen til disse plantene er også lik den av blomsterplanter.
welwitschia har en enkelt art, W. mirabilis. Disse plantene lever bare i den afrikanske ørkenen i Namibia. De er veldig uvanlige ved at de har en stor stilk som forblir nær bakken, to store bueblader som deles opp i andre blader når de vokser, og en stor, dyp taprot. Denne planten tåler ørkenens ekstreme varme med høyder på 50 ° C, samt mangelen på vann (1-10 cm årlig). mann W. mirabilis kjegler er fargerike, og både hann- og hunnkjegler inneholder nektar for å tiltrekke insekter.
I gymnospermens livssyklus veksler planter mellom en seksuell fase og en aseksuell fase. Denne typen livssyklus er kjent som veksling av generasjoner. Gametproduksjon skjer i den seksuelle fasen eller gametofyttgenerasjon av syklusen. spores produseres i den aseksuelle fasen eller sporofyttgenerasjon. I motsetning til i ikke-karplanter, den dominerende fasen av plantens livssyklus for karplanter er sporophtye generasjonen.
I gymnospermer er plantens sporofytt anerkjent som hoveddelen av selve planten, inkludert røtter, blader, stengler og kjegler. De celler av planten sporofytt er diploid og inneholder to komplette sett med kromosomer. Sporofytten er ansvarlig for produksjonen av haploid sporer gjennom prosessen med meiose. Med et komplett sett med kromosomer utvikler sporer seg til haploide Gametofytt. Plante gametophytes produserer mannlige og kvinnelige kjønnsceller som forenes ved pollinering for å danne en ny diploid zygote. Zygoten modnes til en ny diploid sporofytt, og fullfører dermed syklusen. Gymnospermer tilbringer mesteparten av sin livssyklus i sporofyttfasen, og gametofyttgenerasjonen er helt avhengig av sporofyttgenerasjonen for å overleve.
Kvinnelige gameter (megasporer) produseres i gametofyttstrukturer som kalles archegonia lokalisert i eggløse kjegler. Mannlige gameter (mikrosporer) produseres i pollen kjegler og utvikles til pollenkorn. Noen gymnospermarter har hann- og hunnkjegler på samme tre, mens andre har separate hann- eller hunnkjegleproduserende trær. For at pollinering skal finne sted, må gameter komme i kontakt med hverandre. Dette skjer vanligvis via vind, dyr eller insektoverføring.
befruktning i gymnospermer oppstår når pollenkorn kommer i kontakt med den kvinnelige eggløsningen og spirer. Sædceller tar seg til egget inne i eggløsningen og befrukter egget. Hos bartrær og gnetofytter har sædceller ingen flagella og må nå egget via dannelsen av a pollenrør. I syklader og ginkgoer svømmer den flaggede sæden mot egget for befruktning. Ved befruktning utvikler den resulterende zygoten seg i gymnospermfrøet og danner en ny sporofytt.
Asaravala, Manish, et al. “Triassic period: Tectonics and Paleoclimate.” Tektonikk fra triasperioden, University of Califonia Museum of Paleontology, www.ucmp.berkeley.edu/mesozoic/triassic/triassictect.html.
Frazer, Jennifer. “Er syklader sosiale planter?” Scientific American Blog Network, 16. okt. 2013, blogs.scientificamerican.com/artful-amoeba/are-cycads-social-plants/.
Pallardy, Stephen G. “Woody Plant Body.” Woody Plants fysiologi, 20. mai 2008, s. 9–38., Doi: 10.1016 / b978-012088765-1.50003-8.
Wagner, Armin, et al. “Lignifisering og Lignin-manipulasjoner i bartrær.” Fremskritt innen botanisk forskning, vol. 61 8. juni 2012, s. 37–76., Doi: 10.1016 / b978-0-12-416023-1.00002-1.