GIMNOSPERMI: ZNAČILNOSTI, RAZVRSTITEV IN PRIMERI VRST - BIOLOGIJA - 2026

V golosemenke so skupina vaskularnih rastlin, ki imajo semena "gola", vendar ne cvetove. Tako kot angiospermi tudi ta skupina rastlin spada med "spermatofite" ali višje rastline.

Številni botaniki menijo, da gimnospermi predstavljajo sestrsko skupino angiosperme (cvetoče rastline) in da je veliko sedanjega znanja o tej skupini posledica raziskav o gimnospermih.

Fotografija iglavnega gozda (Slika Johannesa Plenio na www.pixabay.com)

Glede na fosilne dokaze in analizo bioinformatike so se gimnosperme in angiospermi razhajali pred približno 300 do 360 milijoni let v času ogljika, enega od paleozojskih obdobij. Kljub dejstvu, da je trenutno le okoli 1000 vrst, so bile to v mezozoju prevladujoče oblike rastlinskega življenja.

V to skupino spadajo največje rastline v celotnem rastlinskem kraljestvu, na primer pripadniki vrste Sequoia sempervirens (višja od 150 m) in rod Metasequoia (več kot 100 metrov).

V skupini telovadnic spadajo tudi rastline, ki so med drugim znane kot bora (iglavci), cikade in ginka.

Značilnosti telovadnice

Verjame se, da obstajajo reprezentativne skupine telovadnic, ki se v več kot 100 milijonih let niso spreminjale, torej ohranjajo več značilnosti prednikov. Poleg tega so zelo počasi rastoče rastline z veliko dolgoživosti.

Distribucija

Te rastline so razširjene na vseh celinah, razen na Antarktiki. Približno dve tretjini vseh telovadnic v biosferi predstavljajo iglavci, ki predstavljajo več kot 35% svetovnih gozdov, zlasti v bolj zmernih conah.

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

Struktura

Vsi gymnosperms so lesnate in trajnice z obilno sekundarno rastjo. Njegovo telo je razdeljeno (čeprav predstavlja eno samo enoto) na steblo, korenine in liste. Od drugih rastlin se razlikujejo po tem, da je rastlinsko telo sporofit ali aseksualna generacija, ki je tista, ki prevladuje v celotni življenjski dobi rastline.

Imajo stebla in korenine z obilno sekundarno rastjo, kar je še posebej pomembno v skupini iglavcev. Razmerje med različnimi območji tkiv na steblih (lubje, vaskularni kambij, les ali hlod (ksilem) in jam) se razlikuje glede na vrsto.

Vodni prevoz

Kar se tiče prenosa vode v gymnosperms, se od angiospermov razlikujejo po tem, da je njihov ksilem sestavljen samo iz celic traheidov (kar pomeni neučinkovito transportno zmogljivost), medtem ko v drevesnih poljih obstajajo tako traheidi kot posode.

Značilnosti vodnih prevodnosti gimnospermov so povezane z vrsto listov, ki jih predstavljajo te rastline, ki so lahko akkularne (na kratkih vejah) ali velike "palmove" vrste, vendar majhne.

Razmnoževanje

Ena glavnih značilnosti gimnospermov, čeprav ni edina, ki jih opredeljuje kot skupino, je odsotnost cvetov in pridelava "golih" semen. To so strukture, pri katerih so ovule in semena izpostavljena na površini sporofilov ali drugih podobnih struktur in niso zaprti v zaščitni in hranilni plasti.

Do oploditve jajčne celice, ki jo vsebujejo ženski gametofiti gimnospermov, se zgodi zahvaljujoč pasivnemu prenašanju vetra (anemofila) cvetnega prahu zrna ali celotnega moškega gametofita do bližine jajčne celice (opraševanje).

Razlike med ovolom angiosperma in gimnastičnim semenom (Vir: Tameeria v angleški Wikipediji, prek Wikimedia Commons)

Številni gymnospermi so enolični (ženski in moški gametophytes so na isti rastlini), drugi so dvoslojni (ženske in moške reproduktivne strukture na ločenih rastlinah).

Reproduktivne strukture vsakega spola so razvrščene v enorodne strobili, vendar nekatere vrste imajo samo moške strobili. Strobilus je niz sporofilcev, ki proizvajajo sporangije.

Strobili gymnosperm (Vir: Borgetti N., Isocrono D. (DISAFA) via Wikimedia Commons)

Mikrosporofili proizvajajo makrosporangijo (ženske gamete), mikrosporofili pa mikrosporangije, ki so odgovorni za mejotsko proizvodnjo cvetnega prahu (moške gamete).

Razvrstitev gymnosperms

Skupina rastlin gymnosperm predstavlja pet glavnih vrst semenskih rastlin in je razdeljena na štiri podrazrede, ki so razvrščeni v razred Equisetopsida in so znani kot:

- Ginkgoidae: s trenutno obstoječo vrsto.

- Cycadidae: z 297-331 vrstami, razdeljenimi v 10 rodov. Tipično so iz tropskih ameriških in azijskih regij.

- Pinidae: s 614 vrstami, razdeljenimi v 69 rodov. Te rastline so značilne za zmerna območja severne in južne poloble.

- Gnetidae: z 80-100 vrstami, razdeljenimi v 3 rodove.

Med temi štirimi podrazredi šteje približno 12 družin, 83 rodov in približno 1000 vrst.

Zanimiv podatek je, da je med temi 83 rodovi kar 34 monotipskih, torej da vključujejo eno samo vrsto; 22 jih sestavlja od 2 do 5 vrst in le 3 rodovi imajo skoraj 100 vrst, to so rod Cycas, rod Pinus in rod Podocarpus.

Iglavci

Najobsežnejša vrsta skupine gymnosperms je brez dvoma iglavcev, ki je razdeljena na 7 družin (čeprav so mnogi tovrstni sistematiki že razpravljali):

- Taxaceae

- Podocarpaceae

- Araucariaceae

- Cephalotaxaceae

- Pinaceae

- Taxodiaceae

- Cupressaceae

Genofiti

Skupino gnetofitov (podrazred Gnetidae) sestavljajo tri družine, vse iz enega rodu, in sicer:

- Ephedraceae

- Gnetaceae

- Welwitschiaceae

Cikade

Razvrstitev cikad je bila precej sporna, vendar so relativno nedavne publikacije priznale, da je ta skupina razdeljena na dve družini, ki skupaj sestavljata do 10 rodov:

- Cycadaceae

- Zamiaceae

Primeri vrst gymnosperm

Gimnospermi so zelo pomembna skupina, ne samo z ekološkega vidika, ampak tudi ekonomsko, saj so poleg delovanja v ogljikovih ciklih Zemlje pomemben vir smol, lesa in celo zdravil in hrane.

Sequoias

Neizpodbitno Primer odprtih golosemenke je, da od sekvoje , ki spada v družino Taxodiaceae, od iglavcev. Sekveje so trenutno omejene na zvezno državo Kalifornijo v Združenih državah Amerike, obe obstoječi vrsti pa sta znani po velikem razponu kril, saj je njihova povprečna višina več kot 100 metrov.

borovci

Pini predstavljajo tudi eno najpomembnejših in najbolj znanih skupin v gimnospermih, saj ne tvorijo le najobsežnejših gozdov na planetu, temveč imajo tudi različne industrijske namene in jih človek intenzivno izkorišča za pridobivanje lesa, proizvodnjo na primer papirja in pridobivanje smol.

Življenjski cikel gimnosperme (Vir: Jhodlof (fotografija dreves), JJ Harrison (fotografija ženskega stožca), Beentree (fotografija moških stožcev), MPF (slika v obsegu ovalov in slika semen), RoRo (končni diagram življenjskega cikla) ​​prek Wikimedia Commons)

Ginkgo biloba

V tej skupini je dobro znana tudi ena vrsta gimnosperm, Ginkgo biloba . To je edina vrsta iz podrazreda Gingkoidae in velja, da je najstarejši predstavnik vseh rastlin spermatofitov, ki živijo danes.

Reference

1. Chamberlain, CJ (1935). Telovadnice. Botanični pregled, 1 (6), 183–209.
2. Lindorf, H., De Parisca, L., in Rodríguez, P. (1985). Razvrstitev, struktura in razmnoževanje botanike
3. Nabors, MW (2004). Uvod v botaniko (št. 580 N117i). Pearson.
4. Raven, PH, Evert, RF, in Eichhorn, SE (2005). Biologija rastlin. Macmillan.
5. Vidal, JA Rastline brez rože / z rožo. (Knjiga št. 589.3 V5.).
6. Wang, XQ in Ran, JH (2014). Evolucija in biogeografija gimnospermov. Molekularna filogenetika in evolucija, 75, 24-40.