Gimnospermi: reprodukcija i struktura. Osobitosti reprodukcije gymnosperma

Gimnospermi su najstariji sjemenski biljci našeg planeta. Oni su odigrali važnu ulogu u razvoju divljih životinja i nastavljaju zauzeti značajnu poziciju u životu Zemlje. Poznati prelijepi, borovi, jele, thuja, tisa ili ariš i malo poznati welwichija, saga ili ginkgo su svi predstavnici skupine pod nazivom "Gymnosperms". U članku se raspravlja o strukturi i njihovoj množini.

Podrijetlo i dob

Starost gymnosperma je 350 milijuna godina. Nastali su u Gornjem Devoniju (Paleozoici) i na početku Mezozoika već su postigli svoj vrhunac. Vjerojatno je njihovo podrijetlo povezano s postupnom evolucijom sporednih papričica. U usporedbi s njima, nova vrsta biljaka već je imala ovule i peludne žitarice izravno uključene u formiranje sjemena. Bilo je nekoliko prednosti koje su gymnospermi posjedovali:

• reprodukcija je provedena bez sudjelovanja vode;
• Seminalno ležište i opskrba hranjivim tvarima osiguravale su sigurnost klija.

Iz tih je razloga, nakon kratkog vremena, zeleni pokrov planeta već uglavnom bio gymnosperm, čija je struktura i reprodukcija pridonijela uspješnom razvoju novih područja i ekoloških niša.

Značajke strukture

Općenito, ove biljke rastu u obliku drveća i grmlja, češće - zimzelene, a rijetko - listopadne. Ponekad mogu doseći velike veličine (sekvoja, cedar). Ostavlja u velikoj većini od njih su čvrsti ili imaju izgled ljestvice. Oni se nazivaju iglice i sadrže smolasti tečajeve.

Drvo čini većinu prtljažnika. Sadrži šuplje, mrtve stanice s perforiranim zidovima - tracheids. Njihova prisutnost je karakteristična za ovu skupinu biljaka. Upravo kroz njih dolazi do uzlaznog protoka vode od korijena do lišća.

Osim traheida, drvo gymnosperma također sadrži smolasto prolaze. Dakle, predstavnici biljaka ove skupine lako se prepoznaju mirisom crnogoričnog mirisa. Smola impregnira drvo, što sprječava propadanje. Zbog toga, među crnogorice vrlo mnogo stogodišnjaka. Na primjer, dob nekih sekvoje iznosi oko 3 tisuće godina.

Najvažnija evolucijska prednost koju imaju gymnospermi je reprodukcija bez sudjelovanja vlage kapanja i prisutnosti formacija koje obavljaju ulogu reproduktivnih organa.

Reprodukcijski organi gymnospermi

Odsutnost boja ključna je značajka gymnosperma. Reprodukcija tih biljaka događa se uz sudjelovanje čunjeva, ili strobilae. Ove se formacije lako prepoznaju na boru, smreke, jelu, ariši i drugim predstavnicima četinjača. Mogu se zvati organi seksualne reprodukcije.

Obično su bumps različiti - oni mogu biti muški i ženski i mogu se nalaziti bilo na jednom biljke (monoecious), ili na drugačiji (dvodijelni), različit po veličini i boji.

Pozvani su muški češeri microstrobiles, i žensko - megastrobilami. Strobila je skraćen i modificirani bijeg, na kojem sporophylls - modificiranog lišća. U mikrostrukturama pelud se sazrijeva. U megastrobilama postoji griz.

Značajke reprodukcije gymnosperma

Obično se postupak reprodukcije gymnosperma smatra u slučaju škotskog pinija. Ova jednobrodna biljka, tj. Muška i ženska čunjeva, razvijaju se na jednom stablu. Prvi od njih su veći, crvenkaste u boji. Druga - mala, zelenkasta ili siva.

Oblik reprodukcije gymnosperma je vrlo jednostavan. Kad pelud sazrijeva u mikrostrobi, izlazi, širi se vjetrom i može putovati na velike udaljenosti. Da bi to učinili, svako zrno pelud je opremljeno posebnim uređajima - peludnim vrećicama. Prašina pada na griz, razvija se na megastrobilah. Tako se odvija oprašivanje.

Obično dolazi krajem proljeća ili početkom ljeta. Zagađene ženske čunjke su zatvorene, njihove ljestve su zalijepljene zajedno s smolom. Gnojidba se javlja u ovulama unutar zatvorenih čunjeva.

Kako se proces oplodnje odvija

Unutar ovule je ženski gametofit, ili vrećica za embrij, koja prolazi kroz nekoliko stupnjeva sazrijevanja. Polen dobiva na polensekstu ovule, počinje proklijati u peludnoj cijevi prema archegoniji (od grčke arhe - "početak", otišao - "utrobu majke"). Ova formacija sadrži jaje. Ukupno, u njihovu ovilu, dva se razvijaju, ali samo jedan oplođuje.

Do vremena kada su zrna peludi već sazrala dvije sperme i počela se kretati uz rastuću cijev. Kada jedan od spermija dosegne jaja, oplemenjivanje se odvija. Druga sperma umire. Nakon spajanja dviju spolnih stanica formira se klica sjemena - zigota. Sjeme se transformira u sjeme. Prosijavanje, uživat će u opskrbi hranjivih tvari.

Tako se javlja reprodukcija gymnosperma. Shema ovog postupka prikazana je na slici.

Sazrijevanje i širenje

Nakon nastanka oplodnje počinje sazrijevanje sjemena. U škotskom bora oba ova procesa traju 2 godine. Zrenja, češeri lignjeni i mijenjaju boju. Postupno, njihova ljestvica se otvaraju, a njihova sjemena izlijevanja.

Gimnospermi ne čine plod. No, kako bi se proširila na velike udaljenosti, sjeme ima posebne prilagodbe - krilaste membranske rasti, koje se lako podnosi vjetrom. Ako vanjski uvjeti ne pridonose klijavosti, sjeme može dugo ostati dok ne postigne optimalni temperaturni režim. To su značajke koje su dopustile gymnosperms doći do velikog broja vrsta i širiti na velikim područjima.

Broj vrsta i predstavnika

Opisana skupina ima oko 600-700 vrsta. Nisu svi preživjeli do danas, neki predstavnici postoje samo u fosilnom obliku. Na primjer:

• kordaitovye;
• bennetitovye;
• sjeme prosvjetljenja.

Ostali predstavnici se distribuiraju širom svijeta i rastu u svim klimatskim zonama: od južne tropske (sago palme) do hladnih sjevernih širina (cedar, ariš, smreka, bor).

Najstariji zastupnik gymnosperma, koji je danas prisutan, je Ginkgo Biloba (bilobate). Ova biljka zove se živi fosil, budući da raste na planetu iz mezozojske ere, što se očituje brojnim otiscima sedimenta drevnih stijena.

Evolucijski razvoj

Prvi gymnosperms potječu iz Paleozojsko razdoblje, imali su brojne prednosti koje su im omogućile da preuzmu dominantnu poziciju na planeti. Te evolucijski nove značajke nazivaju se aromofofoze i dopuštaju nam da dosegnemo novu razinu u razvoju novih područja i ekoloških niša. Postoji nekoliko takvih značajki koje gymnosperms imaju:

1. Reprodukcija se provodi bez sudjelovanja vodenog okoliša. To je omogućilo naseljavanje velikih površina na kopnu.
2. Gnojidba se odvija unutar ovapositiona i zaštićena od vanjskih utjecaja - takve osobitosti reprodukcije gymnosperma osiguravaju veću sigurnost buduće biljke.
3. Pojava sjemena omogućila je budućem zametku osigurati zaštitne pokrivače (sjemenke kore) i opskrbu hranom (endosperm), što je pak povećalo broj biljaka ove skupine.

Ove značajke su ih razlikovale od svojih predaka - paprati sličnih. Sljedeća, a do danas je posljednja faza evolucijskog razvoja biljnog svijeta pojava angiospermi.

Važnost gymnosperma

Uloga gymnosperma je teško precijeniti. Upravo oni ispunjavaju otprilike trećinu šuma svijeta koje se bave pročišćavanjem zraka i stalnoj obnovi kisika. Osim toga, pojava i rasprostranjena raspodjela biljaka koje proizvode velike količine kisika na planetu dovela je do pojave drugih organizama koji su mogli koristiti ovaj plin tijekom disanja.

Konjanice su glavni dobavljači drva za različite sfere ljudskog života. Ova sirovina aktivno se koristi u proizvodnji namještaja, gradnje, proizvodnje brodova i drugih strateški važnih područja gospodarske aktivnosti. Vlakna od vlaknastih vlakana posebno su vrijedna za proizvodnju visoko kvalitetnih papira.

Gimnospermi su pronašli široku primjenu u medicini. Posebne tvari - phytoncides, izolirane od gotovo svih crnogoričnih stabala, mogu pročistiti zrak od patogena. Iz tog razloga, većina sanatorija i lječilišta izgrađena je na području crnogoričnih šuma. Takva terapija može značajno olakšati ili eliminirati mnoge plućne bolesti.