Las gimnospermas son la semilla más antiguaplantas de nuestro planeta. Desempeñaron un papel importante en el desarrollo de la naturaleza viva y continúan ocupando una posición importante en la vida de la Tierra. El conocido abeto, el pino, el abeto, la tuya, el tejo o el alerce y el poco conocido velvichia, saga o ginkgo son todos representantes de un grupo llamado "Gimnospermas". Consideraremos su estructura y reproducción más adelante en el artículo.
Origen y edad
Las gimnospermas tienen 350 millones de años.Aparecieron en el Devónico superior (Paleozoico) y al comienzo de la era Mesozoica ya habían alcanzado su mejor momento. Presumiblemente, su origen está asociado con la evolución gradual de esporas: helechos. En comparación con ellos, las nuevas especies de plantas ya tenían óvulos y granos de polen, que estaban directamente involucrados en la formación de la semilla. Había una serie de ventajas que tenían las gimnospermas:
- la reproducción tuvo lugar sin la participación del agua;
- la cubierta de la semilla y el suministro de nutrientes aseguraron la conservación de la plántula.
Por estas razones, al poco tiempo, el verdeLa cubierta del planeta ya estaba compuesta mayoritariamente por gimnospermas, cuya estructura y reproducción contribuyeron al desarrollo exitoso de nuevos territorios y nichos ecológicos.
Características de la estructura
Básicamente, estas plantas crecen enla forma de árboles y arbustos, más a menudo de hoja perenne y raramente de hoja caduca. A veces pueden alcanzar tamaños enormes (secuoya, cedro). La inmensa mayoría de sus hojas son aciculares o tienen apariencia de escamas. Se llaman agujas y contienen pasajes de resina.
La madera constituye la mayor parte del tronco. Contiene células muertas huecas con paredes perforadas. traqueidas... Su presencia es un rasgo específico de este grupo de plantas. Es a través de ellos que se lleva a cabo el flujo ascendente de agua desde la raíz hasta las hojas.
Además de las traqueidas, la madera de gimnospermas contienetambién pasajes de resina. Por lo tanto, los representantes de las plantas de este grupo son fáciles de reconocer por su olor aromático a coníferas. La resina impregna la madera, lo que evita que se descomponga. Debido a esto, hay muchos centenarios entre las coníferas. Por ejemplo, algunas secuoyas tienen unos 3 mil años.
La ventaja evolutiva más importante que tienen las gimnospermas es la reproducción sin la participación del goteo de humedad y la presencia de formaciones que actúan como órganos reproductores.
Órganos reproductivos de las gimnospermas.
La falta de flores es una característica clave que poseen las gimnospermas. La reproducción de estas plantas ocurre con la participación de conos, o estroboscópico... Estas formaciones son fáciles de reconocer en pinos, abetos, abetos, alerces y otras coníferas. Se les puede llamar órganos de reproducción sexual.
Por lo general, los conos son heterosexuales: pueden ser masculinos y femeninos y estar ubicados en la misma planta (monoica) o en diferentes (dioicos), que difieren en tamaño y color.
Los bultos masculinos se llaman microstrobils, y mujeres - megastrobils... Strobila es un brote acortado y modificado, en el que se encuentran esporofilas - hojas modificadas. El polen madura en microstrobila. Los megastrobils contienen óvulos.
Características de la reproducción de las gimnospermas.
Por lo general, el proceso de reproducción de las gimnospermas.considerado en el ejemplo del pino silvestre. Esta es una planta monoica, es decir, los conos masculinos y femeninos se desarrollan en el mismo árbol. Los primeros son más grandes, de color rojizo. Los segundos son pequeños, verdosos o gris grisáceos.
Esquema de reproducción de gimnospermas.Suficientemente simple. Cuando el polen madura en microstrobilis, se derrama, se propaga por el viento y puede viajar largas distancias. Para esto, cada grano de polen está equipado con dispositivos especiales: bolsas de polen. Las partículas de polvo caen sobre los óvulos que se desarrollan en el megastrobil. Así es como se produce la polinización.
Suele caer a finales de la primavera o principios del verano. Los conos femeninos polinizados se cierran, sus escamas están pegadas con resina. La fertilización tiene lugar en los óvulos dentro de los conos cerrados.
¿Cómo se desarrolla el proceso de fertilización?
Dentro del óvulo está el gametofito femenino,o un saco embrionario, que pasa previamente por varias etapas de maduración. El polen ingresa al conducto polínico del óvulo, comienza a crecer hacia el tubo polínico hacia la arquegonia (del griego arche - "comienzo", desaparecido - "útero materno"). Esta formación contiene un óvulo. En total, dos de ellos se desarrollan en el óvulo, pero solo uno se fecunda.
En ese momento, el grano de polen ya había madurado dosesperma y comenzó a moverse a lo largo del tubo de crecimiento. Cuando uno de los espermatozoides llega al óvulo, se produce la fertilización. El segundo esperma muere. Después de la fusión de dos células sexuales, se forma un embrión semilla: un cigoto. El propio óvulo se convierte en semilla. Germinando, utilizará el suministro de nutrientes.
Así es como se reproducen las gimnospermas. En la fotografía se muestra un diagrama de este proceso.
Maduración y propagación de semillas.
Después de la fertilización,comienza la maduración de la semilla. En el pino silvestre, ambos procesos duran 2 años. Al madurar, los conos se lignifican y cambian de color. Gradualmente, sus escamas se abren y las semillas se derraman fuera de ellos.
Las gimnospermas no producen frutos. Pero para extenderse a largas distancias, las semillas tienen dispositivos especiales: excrecencias membranosas pterigoides, fácilmente transportadas por el viento.
Número de especies y representantes
El grupo descrito incluye alrededor de 600 a 700 especies. No todos han sobrevivido hasta el día de hoy, algunos representantes existen solo en forma fósil. Por ejemplo:
- cordaita;
- bennetita;
- helechos semilleros.
El resto de representantes se distribuyen pordel globo y crecen en todas las zonas climáticas: desde el sur tropical (palmeras de sagú) hasta las frías latitudes del norte (cedro, alerce, abeto, pino).
El representante más antiguo de las gimnospermas,existente hasta el día de hoy, - Ginkgo Biloba (biloba). A esta planta se le llama fósil viviente, ya que ha ido creciendo en el planeta desde la era Mesozoica, como lo demuestran las numerosas huellas en los depósitos de rocas antiguas.
Desarrollo evolutivo
Las primeras gimnospermas que surgieron en el Paleozoicoera, poseía una serie de ventajas que les permitieron en ese momento ocupar una posición dominante en el planeta. Estas nuevas características evolutivas se denominan aromorfosis y permiten alcanzar un nuevo nivel en el desarrollo de nuevos territorios y nichos ecológicos. Hay varias características de este tipo que tienen las gimnospermas:
- La reproducción se realiza sin la participación del medio acuático. Esto hizo posible poblar grandes áreas en tierra.
- La fertilización tiene lugar dentro del óvulo y está protegida de influencias externas; tales características de la reproducción de las gimnospermas garantizan una mayor seguridad de la futura planta.
- La aparición de la semilla permitió dotar al futuro embrión de coberturas protectoras (cubierta de la semilla) y un aporte de nutrición (endospermo), lo que, a su vez, aumentó el número de plantas de este grupo.
Fueron estas características las que los distinguieron de sus ancestros parecidos a los helechos. La siguiente, y hoy última, etapa del desarrollo evolutivo del mundo vegetal es la aparición de las angiospermas.
El valor de las gimnospermas
El papel de las gimnospermas difícilmente puede sobreestimarse.Llenan alrededor de un tercio de los bosques del mundo, que están involucrados en la purificación del aire y la renovación constante de oxígeno. Además, la aparición y distribución generalizada de plantas en el planeta que producen grandes cantidades de oxígeno ha propiciado la aparición de otros organismos capaces de utilizar este gas en el proceso de su respiración.
Las coníferas son los principales proveedores de madera paradiversas esferas de la vida humana. Esta materia prima se utiliza activamente en la fabricación de muebles, construcción, fabricación de barcos y en otras áreas de actividad económica de importancia estratégica. Las fibras de madera de abeto son especialmente valiosas en la fabricación de tipos de papel de alta calidad.
Las gimnospermas se utilizan ampliamente en medicina.Sustancias especiales: los fitoncidas, secretados por casi todos los árboles coníferos, pueden limpiar el aire de microbios patógenos. Por esta razón, la mayoría de los sanatorios y balnearios están construidos en el territorio de bosques de coníferas. Esta terapia puede aliviar o eliminar significativamente muchas enfermedades pulmonares.
