Gymnosperm Definition
Gymnosperms sind eine Gruppe von Pflanzen, die Samen produzieren, die nicht in einem Eierstock oder einer Frucht enthalten sind. Die Samen sind offen für die Luft und werden direkt durch Bestäubung gedüngt.
„Gymnosperm“, aus dem Griechischen, Gymnos, „nackt“ und Sperma, „Samen“, entwickeln ihre Samen auf der Oberfläche von Schuppen und Blätter, die oft zu Kegel- oder Stielformen wachsen und sich in ihren Eigenschaften von den Angiospermen abheben, blühende Pflanzen, die ihre Samen in einem Eierstock einschließen.
Die Gymnospermen bestehen aus den Nadelbäumen, den Cycads, den Gnetophyten und der einzigen noch vorhandenen Art der Gynkgophyta-Division, der Gingko biloba.
Beispiele für Gymnospermen
Nadelbäume
Nadelbäume in der Abteilung Pinophyta oder Coniferophyta sind die zahlreichsten Gymnospermen; holzig und mit Gefäßgewebe sind dies kegelförmige Bäume und Sträucher.
Nadelbäume wachsen in allen Teilen der Welt, obwohl sie vor allem die borealen Wälder der nördlichen Hemisphäre dominieren. Viele sind an kalte klimatische Bedingungen angepasst ns, mit nach unten gerichteten Ästen, die helfen, Schnee abzuwerfen, und spezifischen biochemischen Eigenschaften, die Frostbeständigkeit bieten.
Beispiele für Nadelbäume sind Kiefern, Eiben, Redwoods, Fichten, Tannen und Zedern.
Die Nadelwälder der Welt bedecken riesige Landflächen und bieten die größte terrestrische Kohlenstoffsenke. Nadelbäume werden auch wirtschaftlich bewertet; Ihr Nadelholz wird zur Herstellung von Papier und Holz verwendet, sie werden zum Anbau von Pinienkernen verwendet und die Beeren des Wacholderstrauchs werden zum Würzen von Gin verwendet.
Cycads
Das Aussehen der Cycads (Division Cycadophyta) besteht typischerweise aus einem einzelnen, kräftigen, zylindrischen, holzigen Stamm und einer Krone aus großen, harten und steifen, immergrünen zusammengesetzten Blättern, die direkt aus dem Stamm in einer Rosettenformation wachsen. Die Cycads sind zweihäusig, was bedeutet, dass jede einzelne Pflanze entweder nur männlich oder nur weiblich ist.
Die Cycads sind teilweise Xerophyten, was bedeutet, dass sie in Gebieten mit sehr wenig flüssigem Wasser überleben können, obwohl ihre Verteilung weitgehend Zentren sind der subtropische Tropic of Cancer und der Tropic of Capricorn sowie tropische Regionen wie Mittel- und Südamerika, China und Südostasien, Indien und Sri Lanka, Madagaskar sowie das tropische und südliche Afrika.
Die Cycads waren in der Vergangenheit viel zahlreicher als heute und erreichten ihren Höhepunkt im „Zeitalter der Cycads“ – der Jurazeit. Es gibt heute nur noch drei Familien innerhalb der Cycads: die Cycadaceae, Stangeriaceae und Zamiaceae.
Gnetophyten
Die Gnetophyta sind innerhalb der Gymnospermen unterscheidbar, weil sie Gefäßelemente aufweisen, ein System von Kanälen, die hauptsächlich in den Angiospermen zu finden sind und Wasser innerhalb der Pflanze transportieren.
Die Gnetophyta umfassen 70 Arten über drei Gattungen und sind morphologisch variabel, einschließlich Bäume, Sträucher, Stümpfe, Weinreben und Kriechpflanzen mit Blattformen von entgegengesetzt bis quirlig, schuppenartig und riemenartig.
Die Verbreitung wird durch die Gattung bestimmt: Welwitschia sind in der Namib-Wüste und den umliegenden Gebieten einzigartig in Südwestafrika; Gnetum kommen in tropischen Wäldern vor; und Ephedra kommen hauptsächlich in ariden oder Wüstengebieten Südwestamerikas, Nordafrikas, Südeuropas und Zentralasiens vor.
Ginkgo
Gingko ist eine Gattung, die den Cycads am nächsten steht von Gymnosperm, von denen Gingko biloba die einzige noch vorhandene Art ist.
Gingkos sind große, schlanke, schattenunverträgliche Bäume, die bis zu 160 Fuß groß werden und charakteristische fächerförmige Blätter aufweisen. Sie sind tief verwurzelt und widerstandsfähig gegen Schäden durch Wind und Schnee. Sie sind aufgrund eines außergewöhnlich großen Genoms, das antibakterielle und chemische Abwehrmechanismen ermöglicht, auch resistent gegen Krankheiten und Insektenschäden.
Gingko taucht erstmals in der Perm-Zeit vor 270 Millionen Jahren im Fossilienbestand auf Der Gingko biloba ist bis heute weitgehend unverändert und wird als „lebendes Fossil“ eingestuft.
Der nur in China beheimatete Ginkgo biloba wird weltweit für die Verwendung in verschiedenen traditionellen Arzneimitteln und als Nahrungsquelle angebaut.
Lebenszyklus von Gymnospermen
Gymnospermen vermehren sich mit einem Generationswechsel, was bedeutet, dass ihr Fortpflanzungszyklus sowohl haploide als auch diploide Phasen aufweist.
Wie bei allen anderen Gefäßpflanzen haben Gymnospermen ein Sporophyten-dominanter Lebenszyklus (der Sporophyte ist das diploide mehrzellige Stadium, das den Körper der Pflanze, dh einen Blattbaum, umfasst). Die Gametophytenphase ist relativ kurz und es werden Gameten auf den Fortpflanzungsorganen produziert, bei denen es sich normalerweise um Zapfen handelt.
Der weibliche Ovulatkegel oder Megasporophyll trägt das Megasporangium, diploide Zellen, die eine Meiose eingehen, um vier Haploide zu produzieren Sporen.Von diesen haploiden Sporen überlebt nur eine als Megaspore. Die überlebende Megaspore entwickelt sich dann durch Mitose zum weiblichen Gametophyten. Innerhalb des weiblichen Gametophyten gibt es ein Ei und eine Endosperm-Mutterzelle; Die Endosperm-Mutterzelle bildet Endosperm, das schließlich den Embryo „füttert“.
Der männliche Zapfen, Mikrosporophyll genannt, ist ein kleines, schwammiges, blattähnliches Organ, das das Mikrosporangium trägt. Das Mikrosporangium enthält die männlichen Mikrosporen, die eine Meiose eingehen, um den männlichen Gametophyten Pollen zu erzeugen. Das Pollenkorn enthält die Pollenrohrzelle und die generative Zelle (die zwei Spermien enthält, obwohl eines stirbt).
Wenn der Pollen die Eizelle erreicht, entweder durch Wind oder durch Tier durch Bestäubung, das Pollenkorn setzt das einzelne Sperma frei. Die Kerne der weiblichen und der männlichen Gametophyten verschmelzen dann zu einer diploiden Zygote. Das Endosperm, ein haploides Nährgewebe, wird aus der Endosperm-Mutterzelle freigesetzt und umgibt die Zygote, um einen Samen zu bilden. Die Samen erscheinen als „Schuppen“, die auf den Zapfen von Gymnospermen sichtbar sind. Diese Schuppen werden dann verteilt, um einen neuen Bäumchen-Sporophyten zu bilden, der zu einem reifen Sporophyten heranwächst, und der Zyklus geht weiter.
Weibliche Zapfen sind größer und holziger als männliche Zapfen und befinden sich normalerweise höher oben am Baum. Obwohl bei zweihäusigen Arten wie den Cycads die männlichen und weiblichen Zapfen auf getrennten Bäumen getragen werden.
- Angiospermen – Der Begriff für die Gruppe von Blütenpflanzen, die sich über darin enthaltene Samen vermehren Eizellen.
- Gefäßpflanzen – Eine große Gruppe von Pflanzen, definiert als solche, die Gewebe (Xylem und Phloem) aufweisen, um Mineralien und Wasser durch die Pflanze zu leiten.
- Nicht-Gefäßpflanzen – Die Gruppe von Pflanzen ohne das Xylem- und Phloem-Gefäßgewebe, obwohl sie normalerweise Wasser durch andere Mechanismen transportieren.
Quiz
1. Damit eine Pflanzenart „zweihäusig“ ist, muss sie:
A. Asexuell reproduzieren
B. Haben Sie sowohl männliche als auch weibliche Organe
C. Haben Sie getrennte männliche und weibliche Individuen
D. Nicht reproduzieren
2. Welche Unterteilung der Gymnospermen wird am häufigsten zur Herstellung von Papier verwendet?
A. Nadelbäume
B. Cycads
C. Gnetophyta
D. Gingkophyta
3. Welche Rolle spielt der Kegel im Lebenszyklus des Gymnosperms?
A. Es ist der Same
B. Es ist der männliche Gametophyt
C. Es ist der Fortpflanzungskörper
D. Es füttert den Embryo