Ang Gymnosperms ay ang pinaka sinaunang binhing halaman ng ating planeta. Ginampanan nila ang isang mahalagang papel sa pag-unlad ng wildlife at patuloy na sumasakop sa isang makabuluhang posisyon sa buhay ng Earth. Kilalang-kilala sa amin ang spruce, pine, fir, thuja, yew o larch at hindi kilalang velvichia, saga o ginkgo - lahat ito ay mga kinatawan ng pangkat na tinatawag na "Gymnosperms". Isasaalang-alang namin ang kanilang istraktura at pagpaparami sa ibang pagkakataon sa artikulo.
Pinagmulan at edad
Ang mga gymnosperm ay 350 milyong taong gulang. Lumitaw sila sa Upper Devonian (Paleozoic) at sa simula ng panahon ng Mesozoic ay naabot na nila ang kanilang rurok. Marahil, ang kanilang pinagmulan ay nauugnay sa unti-unting ebolusyon ng mga spores - ferns. Kung ikukumpara sa kanila, ang mga bagong species ng halaman ay mayroon nang mga ovule at pollen grains na direktang kasangkot sa pagbuo ng buto. Mayroong ilang mga pakinabang na mayroon ang gymnosperms:
- Naganap ang pagpaparami nang walapakikilahok sa tubig;
- ang seed coat at supply ng nutrients ay nagsisiguro sa kaligtasan ng punla.
Dahil sa mga kadahilanang ito, makalipas ang maikling panahon, ang berdeng takip ng planeta ay halos gymnosperms na, ang istraktura at pagpaparami nito ay nag-ambag sa matagumpay na pag-unlad ng mga bagong teritoryo at mga ekolohikal na lugar.
Mga tampok ng gusali
Ang karamihan sa mga pinangalanang halaman ay tumutubo sa anyo ng mga puno at shrub, mas madalas - evergreen, at bihira - nangungulag. Minsan maaari nilang maabot ang malalaking sukat (sequoia, cedar). Ang karamihan sa kanilang mga dahon ay hugis karayom o may hitsura ng mga kaliskis. Ang mga ito ay tinatawag na mga karayom at naglalaman ng mga sipi ng dagta.
Kahoy ang bumubuo sa karamihan ng baul. Naglalaman ito ng mga guwang na patay na selula na may butas-butas na mga dingding - mga tracheid. Ang kanilang presensya ay isang palatandaan na tiyak sa grupong ito ng mga halaman. Sa pamamagitan nila naisasagawa ang pataas na daloy ng tubig mula sa ugat hanggang sa mga dahon.
Bukod sa mga tracheid, ang kahoy ng gymnosperms ay naglalaman din ng mga resin duct. Samakatuwid, ang mga kinatawan ng mga halaman ng pangkat na ito ay madaling makilala ng mabangong amoy ng koniperus. Ang dagta ay nagpapabinhi sa kahoy, na pumipigil sa pagkabulok nito. Dahil dito, maraming centenarian sa mga puno ng koniperus. Halimbawa, ang ilang sequoia ay humigit-kumulang 3,000 taong gulang.
Ang pinakamahalagang evolutionary advantage na mayroon ang gymnosperms ay ang pagpaparami nang walang partisipasyon ng drip moisture at pagkakaroon ng mga formations na nagsisilbing reproductive organ.
Reproductive organs ng gymnosperms
Ang kawalan ng mga bulaklak ay isang pangunahing tampok na taglay ng mga gymnosperm. Ang pagpaparami ng mga halaman na ito ay nangyayari sa pakikilahok ng mga cones, o strobilus. Ang mga pormasyon na ito ay madaling makilala sa pine, spruce, fir, larch at iba pang mga kinatawan ng conifer. Matatawag silang mga organo ng sekswal na pagpaparami.
Karaniwan ang mga cone ay magkaibang kasarian - maaari silang maging lalaki at babae at matatagpuan alinman sa iisang halaman (monoecious) o sa magkaibang mga halaman (dioecious), magkaiba ang laki at kulay.
Ang mga male bud ay tinatawag na microstrobils, at ang mga babaeng buds ay tinatawag na megastrobils. Ang Strobila ay isang pinaikling at binagong shoot, kung saan matatagpuan ang mga sporophyll - binagong mga dahon. Ang pollen ay ripens sa microstrobiles. Sa megastrobils - ovule.
Mga tampok ng pagpaparami ng gymnosperms
Karaniwan, ang proseso ng pagpaparami ng mga gymnosperm ay isinasaalang-alang sa halimbawa ng Scotch pine. Ito ay isang monoecious na halaman, ibig sabihin, ang mga lalaki at babaeng cones ay nabubuo sa parehong puno. Ang una sa kanila ay mas malaki, mapula-pula ang kulay. Ang pangalawa ay maliit, maberde o mala-bughaw.
Ang pamamaraan ng pagpaparami ng mga gymnosperm ay medyo simple. Kapag ang pollen ay nag-mature sa microstrobiles, ito ay tumalsik, kumakalat sa pamamagitan ng hangin at maaaring maglakbay ng malalayong distansya. Upang gawin ito, ang bawat butil ng pollen ay nilagyan ng mga espesyal na aparato - mga pollen bag. Ang mga particle ng alikabok ay nahuhulog sa mga ovule na nabubuo sa mga megastrobile. Ganito nangyayari ang polinasyon.
Karaniwan itong nahuhulog sa katapusan ng tagsibol o simula ng tag-araw. polinasyonAng mga babaeng cone ay malapit, ang kanilang mga kaliskis ay dumidikit sa dagta. Ang fertilization ay nangyayari sa mga ovule sa loob ng mga closed cone.
Paano nangyayari ang pagpapabunga
Sa loob ng ovule ay ang babaeng gametophyte, o embryo sac, na dumaraan sa ilang yugto ng pagkahinog. Ang pollen ay pumapasok sa pollen entrance ng ovule, nagsisimula itong tumubo sa pollen tube patungo sa archegonium (mula sa Greek arche - "simula", nawala - "sinapupunan ng ina"). Ang pormasyon na ito ay naglalaman ng isang itlog. Sa kabuuan, dalawa sa kanila ang nabubuo sa ovule, ngunit isa lamang ang sumasailalim sa fertilization.
Sa sandaling iyon, dalawang spermatozoa ang nag-mature na sa butil ng pollen at nagsimulang gumalaw kasama ang lumalaking tubo. Kapag ang isa sa mga tamud ay umabot sa itlog, nangyayari ang pagpapabunga. Namatay ang pangalawang tamud. Matapos ang pagsasanib ng dalawang selula ng mikrobyo, nabuo ang isang seed embryo - isang zygote. Ang ovule mismo ay na-convert sa isang buto. Sibol, gagamitin nito ang supply ng nutrients.
Ganito ang pagpaparami ng mga gymnosperm. Ang scheme ng prosesong ito ay ipinapakita sa larawan.
Ripation at dispersal ng binhi
Pagkatapos maganap ang pagpapabunga, magsisimula ang pagkahinog ng binhi. Sa Scots pine, ang parehong prosesong ito ay tumatagal ng 2 taon. Kapag hinog na, ang mga cone ay nagiging makahoy at nagbabago ng kulay. Unti-unting bumukas ang kanilang mga kaliskis, at tumutulo ang mga buto mula sa kanila.
Gymnosperms ay hindi bumubuo ng mga prutas. Ngunit upang kumalat sa malakidistansya, ang mga buto ay may mga espesyal na adaptasyon - pterygoid membranous outgrowth, madaling madala ng hangin.
Kung ang mga panlabas na kondisyon ay hindi paborable para sa pagtubo, ang buto ay maaaring magpahinga ng mahabang panahon bago ang pinakamabuting kalagayan ng temperatura. Ang mga tampok na ito ang nagbigay-daan sa mga gymnosperm na maabot ang mataas na bilang ng mga species at kumalat sa malalaking lugar.
Ang bilang ng mga species at kinatawan
Ang inilarawang grupo ay may humigit-kumulang 600-700 species. Hindi lahat ng mga ito ay nakaligtas hanggang sa araw na ito, ang ilang mga kinatawan ay umiiral lamang sa fossil form. Halimbawa:
- cordaite;
- bennetite;
- seed ferns.
Ang iba pang mga kinatawan ay ipinamamahagi sa buong mundo at lumalaki sa lahat ng klimatiko zone: mula sa katimugang tropikal (sago palms) hanggang sa malamig na hilagang latitude (cedar, larch, spruce, pine).
Ang pinaka sinaunang kinatawan ng gymnosperms, na umiiral hanggang ngayon, ay Ginkgo Biloba (biloba). Ang halaman na ito ay tinatawag na isang buhay na fossil, dahil ito ay lumalaki sa planeta mula pa noong panahon ng Mesozoic, na pinatunayan ng maraming mga imprint sa mga deposito ng mga sinaunang bato.
Evolutionary development
Ang mga unang gymnosperm na lumitaw sa panahon ng Paleozoic ay may ilang mga kalamangan na nagbigay-daan sa kanila na kumuha ng dominanteng posisyon sa planeta noong panahong iyon. Ang mga evolutionary na bagong feature na ito ay tinatawag na aromorphoses at nagbibigay-daan sa iyong maabotisang bagong antas sa pagbuo ng mga bagong teritoryo at ekolohikal na niches. Mayroong ilang mga tampok na mayroon ang gymnosperms:
- Isinasagawa ang pagpaparami nang walang partisipasyon ng aquatic na kapaligiran. Ito ay naging posible upang ma-populate ang malalaking lugar sa lupa.
- Ang fertilization ay nangyayari sa loob ng ovule at protektado mula sa mga panlabas na impluwensya - ang ganitong mga tampok ng pagpaparami ng gymnosperms ay nagsisiguro ng higit na kaligtasan ng hinaharap na halaman.
- Ang hitsura ng buto ay naging posible upang mabigyan ang hinaharap na embryo ng mga proteksiyon na takip (seed peel) at isang supply ng pagkain (endosperm), na nagpapataas naman ng bilang ng mga halaman sa grupong ito.
Ang mga tampok na ito ang nagpaiba sa kanila sa kanilang mga ninuno - mga pako. Ang susunod, at ngayon ang huling, yugto ng ebolusyonaryong pag-unlad ng mundo ng halaman ay ang paglitaw ng mga angiosperm.
Kahulugan ng gymnosperms
Ang papel na ginagampanan ng mga gymnosperm ay halos hindi matataya. Sila ang pumupuno sa halos isang katlo ng mga kagubatan sa mundo na kasangkot sa paglilinis ng hangin at patuloy na pag-renew ng oxygen. Bilang karagdagan, ang paglitaw at malawak na pamamahagi ng mga halaman na gumagawa ng oxygen sa planeta ay humantong sa paglitaw ng iba pang mga organismo na maaaring gumamit ng gas na ito sa kanilang paghinga.
Ang mga conifer ay ang pangunahing tagapagtustos ng kahoy para sa iba't ibang larangan ng buhay ng tao. Ang hilaw na materyal na ito ay aktibong ginagamit sa paggawa ng mga muwebles, konstruksiyon, paggawa ng barko at iba pang madiskarteng mahahalagang lugar ng aktibidad sa ekonomiya. Ang mga spruce wood fibers ay lalong mahalaga sa paggawa ng mga de-kalidad na papel.
Ang Gymnosperms ay malawakang ginagamit sa medisina. Ang mga espesyal na sangkap - phytoncides, na itinago ng halos lahat ng mga puno ng koniperus, ay nakapaglilinis ng hangin mula sa mga pathogenic microbes. Para sa kadahilanang ito, ang karamihan sa mga sanatorium at mga resort sa kalusugan ay itinayo sa teritoryo ng mga koniperong kagubatan. Ang ganitong therapy ay maaaring makabuluhang mapawi o maalis ang maraming sakit sa baga.
