Gymnastik er den ældste frøplanter af vores planet. De spillede en vigtig rolle i udviklingen af dyrelivet og fortsætter med at indtage en betydelig position i jordens liv. Gran, fyr, gran, thuja, yew eller lærk, og kendte velvichia, saga eller ginkgo, der er velkendte for os, er alle repræsentanter for gruppen "Gymnosperms". Strukturen og reproduktionen af dem, vi overvejer yderligere i artiklen.
Oprindelse og alder
Alder på gymnospermer - 350 millioner år.De optrådte i den øvre Devonian (Paleozoic) og ved begyndelsen af den mesozoiske æra var allerede nået deres blomstrende tid. Formentlig er deres oprindelse forbundet med den gradvise udvikling af spore bregner. I sammenligning med dem havde en ny planteart allerede ovule og pollenkorn direkte involveret i dannelsen af et frø. Der var en række fordele i gymnastikken:
- reproduktion fandt sted uden vand
- frø frakke og tilførsel af næringsstoffer sikre plantenes sikkerhed.
Af disse grunde, kort tid senere grønPlanets dækning udgøres for det meste af gymnospermer, hvis struktur og reproduktion har bidraget til den vellykkede udvikling af nye områder og økologiske nicher.
Funktioner af strukturen
Dybest set vokser disse planter indform af træer og buske, oftere stedsegrønne og sjældent løvfældende. Nogle gange kan de nå enorme størrelser (sequoia, cedertræ). Det overvældende flertal af deres blade er akikulære eller ser ud som skalaer. De kaldes nåle og indeholder harpikspassager.
Træ udgør det meste af bagagerummet. Den indeholder hule døde celler med perforerede vægge - tracheider... Deres tilstedeværelse er en funktion, der er specifik for denne gruppe af planter. Det er gennem dem, at den stigende strøm af vand fra roden til bladene udføres.
Foruden tracheider indeholder gymnosperm træogså harpikspassager. Derfor er repræsentanter for planter i denne gruppe lette at genkende ved deres aromatiske nåletræ. Harpiks imprægnerer træet, hvilket forhindrer det i at henfalde. På grund af dette er der mange hundredeårige blandt nåletræer. For eksempel er nogle sequoier omkring 3 tusind år gamle.
Den vigtigste evolutionære fordel, som gymnospermer har, er reproduktion uden deltagelse af drypfugtighed og tilstedeværelsen af formationer, der fungerer som reproduktive organer.
Reproduktive organer af gymnospermer
Manglen på blomster er en nøglefunktion, som gymnospermer besidder. Reproduktion af disse planter sker med deltagelse af kegler, eller strobe... Disse formationer er lette at genkende på fyrretræ, gran, gran, lærk og andre nåletræer. De kan kaldes organer til seksuel reproduktion.
Normalt er kegler heteroseksuelle - de kan være mandlige og kvindelige og placeret enten på den samme plante (monoecious) eller på forskellige (dioecious), der adskiller sig i størrelse og farve.
Mandlige bump kaldes mikrostrobilerog kvinder - megastrobils... Strobila er en forkortet og modificeret skyde, som de er placeret på sporofyler - modificerede blade. Pollen modnes i microstrobila. Megastrobils indeholder æg.
Funktioner ved reproduktion af gymnospermer
Normalt reproduktion af gymnospermerbetragtet på eksemplet med skotsk fyr. Dette er en ensartet plante, dvs. han- og hunkegler udvikler sig på det samme træ. Den første af dem er større, rødlig i farve. Den anden er lille, grønlig eller grågrå.
Reproduktion ordning af gymnospermerenkel nok. Når pollen modnes i microstrobilis, spilder det ud, spredes af vinden og kan rejse lange afstande. Til dette er hvert pollenkorn udstyret med specielle enheder - pollenposer. Støvpartiklerne kommer på æggene, der udvikler sig på megastrobilen. Sådan finder bestøvning sted.
Det falder normalt i slutningen af foråret eller forsommeren. De bestøvede kvindelige kegler lukker, deres skalaer limes sammen med harpiks. Befrugtning finder sted i æggene inde i de lukkede kegler.
Hvordan foregår befrugtningsprocessen?
Inde i ægget er den kvindelige gametofyt,eller en embryosæk, der tidligere passerer gennem flere modningstrin. Pollen kommer ind i æggens pollenindløb, den begynder at vokse ind i pollenrøret mod archegonia (fra den græske arche - "begyndelse", væk - "mors livmoder"). Denne formation indeholder en ægcelle. I alt udvikler to af dem sig i ægløsningen, men kun én gennemgår befrugtning.
På det tidspunkt var pollenkornet allerede modnet tosæd og begyndte at bevæge sig langs det voksende rør. Når en af sædcellerne når ægget, finder befrugtning sted. Den anden sæd dør af. Efter fusionen af to kimceller dannes et frøembryo - en zygote. Æggene i sig selv omdannes til et frø. Spiring, det bruger tilførslen af næringsstoffer.
Dette reproducerer gymnospermer. Et diagram over denne proces er vist på fotografiet.
Modning og spredning af frø
Efter befrugtning har fundet sted,modning af frø begynder. I skotsk fyr varer begge disse processer i 2 år. Modning, keglerne lignificerer og skifter farve. Efterhånden åbner deres skalaer sig, og frø spreder ud af dem.
Gymnospermer producerer ikke frugt. Men for at sprede sig over lange afstande har frøene specielle tilpasninger - pterygoid membranøs udvækst, let båret af vinden.
Antallet af arter og repræsentanter
Den beskrevne gruppe inkluderer ca. 600-700 arter. Ikke alle har overlevet den dag i dag, nogle repræsentanter findes kun i fossil form. For eksempel:
- cordaite;
- benetit;
- frøbregner.
Resten af repræsentanterne er fordelt overaltkloden og vokse i alle klimazoner: fra sydlige tropiske (sagopalmer) til kolde nordlige breddegrader (cedertræ, lærk, gran, fyr).
Den ældste repræsentant for gymnospermer,eksisterende til denne dag - Ginkgo Biloba (biloba). Denne plante kaldes et levende fossil, da det har vokset på planeten siden den mesozoiske æra, som det fremgår af adskillige aftryk i aflejringer af gamle klipper.
Evolutionsudvikling
De første gymnospermer, der opstod i paleozoikumæra, havde en række fordele, der gjorde det muligt for dem at indtage en dominerende stilling på planeten på det tidspunkt. Disse nye udviklingsfunktioner kaldes aromorfoser og gør det muligt at nå et nyt niveau i udviklingen af nye territorier og økologiske nicher. Der er flere sådanne funktioner, som gymnospermer har:
- Reproduktion udføres uden vandmiljøets deltagelse. Dette gjorde det muligt at befolke store områder på land.
- Befrugtning finder sted inde i æggene og er beskyttet mod ydre påvirkninger - sådanne træk ved reproduktion af gymnospermer sikrer større sikkerhed for den fremtidige plante.
- Frøets udseende gjorde det muligt at give det fremtidige embryo beskyttelsesovertræk (frøbelægning) og en forsyning med ernæring (endosperm), hvilket igen øgede antallet af planter i denne gruppe.
Det var disse træk, der adskiller dem fra deres bregne-lignende forfædre. Det næste og i dag det sidste trin i den evolutionære udvikling af planteverdenen er udseendet af angiospermer.
Værdien af gymnospermer
Gymnospermernes rolle kan næppe overvurderes.De fylder omkring en tredjedel af verdens skove og deltager i luftrensning og den konstante fornyelse af ilt. Derudover førte fremkomsten og den udbredte distribution af planter på planeten, der producerer store mængder ilt, til fremkomsten af andre organismer, der er i stand til at bruge denne gas i processen med deres åndedræt.
Nåletræer er de vigtigste leverandører af træ tilforskellige sfærer i menneskelivet. Dette råmateriale bruges aktivt til fremstilling af møbler, konstruktion, fremstilling af skibe og andre strategisk vigtige økonomiske områder. Granfibre er særligt værdifulde til fremstilling af papirkvaliteter af høj kvalitet.
Gymnospermer bruges i vid udstrækning inden for medicin.Specielle stoffer - phytoncider, udskilt af næsten alle nåletræer, er i stand til at rense luften fra patogene mikrober. Af denne grund er de fleste af sanatorierne og kurstederne bygget på nåletræskovs område. En sådan terapi kan i væsentlig grad lindre eller eliminere mange lungesygdomme.
