ГІМНОСПЕРМИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, КЛАСИФІКАЦІЯ ТА ПРИКЛАДИ ВИДІВ - БІОЛОГІЯ

У голонасінних представляють собою групу судинних рослин , що мають насіння «голий», але не виробляють квіти. Як і покритонасінні, ця група рослин належить до «сперматофітів» або вищих рослин.

Багато ботаніків вважають, що багатонасінники представляють сестринську групу покритонасінних рослин (квітучих рослин), і значна частина сучасних знань останньої групи пов'язана з дослідженнями, що стосуються голонасінних рослин.

Фотографія хвойного лісу (Зображення Йоганнеса Пленіо на веб-сайті www.pixabay.com)

За даними викопних даних та аналізу біоінформатики, голонасінні та покритонасінні розходилися приблизно від 300 до 360 мільйонів років тому, протягом карбону, одного з палеозойських періодів. Незважаючи на те, що наразі існує лише близько 1000 видів, в мезозої це були переважаючі форми життя рослин.

До цієї групи належать найбільші рослини у всьому рослинному царстві, такі як представники виду Sequoia sempervirens (понад 150 м заввишки) та рід Metasequoia (понад 100 метрів).

До групи голонасінних належать рослини, також відомі як сосни (хвойні), цикади та гінкго.

Характеристика гімназми

Вважається, що існують представницькі групи голонасінних, які не змінювались більше 100 мільйонів років, тобто вони зберігають множинні предкові характеристики. Крім того, вони дуже повільно зростаючі рослини з великим довголіттям.

Поширення

Ці рослини поширені на всіх континентах, за винятком Антарктиди. Приблизно дві третини всіх голонасінних рослин у біосфері є хвойними, які становлять понад 35% світових лісів, особливо у більш помірних зонах.

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

Будова

Усі голонасінні - деревні і багаторічні рослини з рясним вторинним ростом. Її тіло розділене (хоча воно і являє собою єдину одиницю) на стебло, коріння та листя. Вони відрізняються від інших рослин тим, що організм рослини - спорофіт або безстатеве покоління, яке є тим, що переважає протягом усього життя рослини.

У них стебла та коріння з рясним вторинним ростом, що особливо важливо в групі хвойних. Співвідношення між різними тканинними ділянками стебел (корою, судинним камбієм, деревиною або колодою (ксилема) та корком) змінюється залежно від виду.

Водний транспорт

Що стосується транспортування води у голонасінних, вони відрізняються від покритонасінних тим, що їх ксилема складається лише з клітин трахеїди (що передбачає неефективну транспортну здатність), тоді як у покритонасінних є як трахеїди, так і судини.

Характеристики гідричної провідності голонасінних пов'язані з типом листя, який ці рослини мають, який може бути суглобовим (на коротких гілках) або великим «пальмовим» типом, але невеликим за кількістю.

Відтворення

Однією з основних характеристик голонасінних, хоча і не єдиною, що визначає їх як групу, є відсутність квітів та отримання «голих» насіння. Це структури, де яйцеклітини та насіння оголюються на поверхні спорофілів чи інших подібних структур, а не укладені в захисний та живильний шар.

Запліднення яйцеклітини, що міститься в жіночій гаметофіті голонасінних, відбувається завдяки пасивному транспортуванню вітром (анемофілом) пилкових зерен або повного чоловічого гаметофіта до близькості яєчної клітини (запилення).

Відмінності між овулою покритонасінної та голонасінної (Джерело: Тамерія в Англійській Вікіпедії, через Wikimedia Commons)

Багато голонасінних однодомних (жіночі та чоловічі гаметофіти знаходяться на одній рослині), інші дводомні (жіночі та чоловічі репродуктивні структури на окремих рослинах).

Репродуктивні структури кожної статі групуються в односексуальні стробілі, проте деякі види мають лише чоловічі стробілі. Стробілус - це сукупність спорофілів, які виробляють спорангії.

Стробілі голонасінних (Джерело: Borgetti N., Isocrono D. (DISAFA) через Wikimedia Commons)

Мікроспорофіли продукують макроспорангію, що продукує макроспорангію (жіночі гамети), тоді як мікроспорофіли виробляють мікроспорангії, відповідальні за мейотичну продукцію пилкових зерен (чоловічих гамет).

Класифікація голонасінних

Група рослин голонасінних представляє п'ять основних ліній насіннєвих рослин і поділяється на чотири підкласи, згруповані в межах класу Equisetopsida, відомі як:

- Ginkgoidae: з існуючим на даний момент видом.

- Cycadidae: 297-331 вид розділений на 10 родів. Вони, як правило, з тропічних американських та азіатських регіонів.

- Pinidae: 614 видів поділено на 69 родів. Ці рослини характерні для помірних районів північної та південної півкуль.

- Gnetidae: з 80-100 видами, поділеними на 3 роди.

Серед цих чотирьох підкласів голонасінні налічують близько 12 родин, 83 роди та близько 1000 видів.

Цікавим є той факт, що серед цих 83 родів 34 з них однотипні, тобто вони включають єдиний вид; 22 складаються з 2 до 5 видів, і лише 3 роди мають майже 100 видів, це рід Cycas, рід Pinus та рід Podocarpus.

Хвойні

Найбільш обширною лінійкою групи голонасінних, без сумніву, є хвойні породи, яка поділяється на 7 сімей (хоча це було предметом обговорення багатьох системних рослин):

- Taxaceae

- Podocarpaceae

- Araucariaceae

- Cephalotaxaceae

- Pinaceae

- Taxodiaceae

- Cupressaceae

Генофіти

Група гнетофітів (підклас Gnetidae) складається з трьох родин, всі складаються з одного роду, а саме:

- ефедриди

- Gnetaceae

- Welwitschiaceae

Цикади

Класифікація цикад була досить суперечливою, проте порівняно недавні публікації визнали, що ця група поділяється на дві сім'ї, які разом налічують до 10 родів:

- цикади

- Zamiaceae

Приклади видів голонасінних

Гімносперми є дуже важливою групою не тільки з екологічної точки зору, але й економічно, оскільки крім того, що функціонують у вуглецевих циклах Землі, вони є важливим джерелом смол, деревини і навіть ліків та їжі.

Секвої

Безперечний приклад видатних голонасінних є те , що з секвої , що належить до сімейства таксодієвиє, з хвойних порід. Наразі секвої обмежені штатом Каліфорнія, у Сполучених Штатах Америки, і два існуючих види відомі своїми великими розмахом крил, оскільки їх середня висота становить понад 100 метрів.

сосни

Сосни також є однією з найважливіших та найвідоміших угруповань усередини голонасінних, оскільки вони не лише утворюють найширші ліси на планеті, але мають різний промисловий спосіб використання та інтенсивно використовуються людиною для видобутку деревини, виробництва паперу та отримання смол, наприклад.

Життєвий цикл голонасінних (Джерело: Jhodlof (фотографія дерев), Дж. Дж. Харрісон (фотографія з жіночих шишок), Beentree (фотографія чоловічих конусів), MPF (фотоклітина з овуліолярними масштабами та насінням), RoRo (остаточна схема життєвого циклу) через Wikimedia Commons)

Гінкго білоба

Один із видів голонасінних, гінкго білоба , також добре відомий у цій групі. Це єдиний вид єдиного роду в підкласі Gingkoidae і вважається найстарішим представником усіх рослин сперматофітів, що живуть сьогодні.

Список літератури

Чемберлен, Дж. Дж. (1935). Гімнастичні рослини. Ботанічний огляд, 1 (6), 183-209.
Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Класифікація, структура та відтворення ботаніки
Nabors, MW (2004). Вступ до ботаніки (№ 580 N117i). Пірсон.
Ворон, PH, Еверт, РФ, Ейхорн, SE (2005). Біологія рослин. Макміллан.
Vidal, JA Рослини без квітки / з квіткою. (Книга № 589.3 V5.).
Wang, XQ, & Ran, JH (2014). Еволюція та біогеографія голонасінних рослин. Молекулярна філогенетика та еволюція, 75, 24-40.

ГІМНОСПЕРМИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, КЛАСИФІКАЦІЯ ТА ПРИКЛАДИ ВИДІВ - БІОЛОГІЯ - 2025