Les gimnospermes són les plantes amb llavors més antigues del nostre planeta. Van tenir un paper important en el desenvolupament de la vida salvatge i continuen ocupant una posició important en la vida de la Terra. Conegut per nos altres l'avet, el pi, l'avet, la tuia, el teix o el làrix i el velvichia, la saga o el ginkgo poc coneguts: tots aquests són representants del grup anomenat "Gimnospermes". Considerarem la seva estructura i reproducció més endavant a l'article.
Origen i edat
Les gimnospermas tenen 350 milions d'anys. Van aparèixer al Devonià superior (Paleozoic) i al començament de l'era mesozoica ja havien assolit el seu punt àlgid. Presumiblement, el seu origen està associat a l'evolució gradual de les espores - falgueres. En comparació amb elles, les noves espècies vegetals ja tenien òvuls i grans de pol·len que participaven directament en la formació de la llavor. Hi havia una sèrie d'avantatges que tenien les gimnospermes:
- La reproducció deva tenir lloc senseparticipació a l'aigua;
- la capa de la llavor i el subministrament de nutrients van garantir la seguretat de les plàntules.
Per aquests motius, al cap de poc temps, la coberta verda del planeta ja eren majoritàriament gimnospermes, l'estructura i reproducció de les quals van contribuir al desenvolupament reeixit de nous territoris i nínxols ecològics.
Funcions de l'edifici
La majoria de les plantes amb nom creixen en forma d'arbres i arbustos, més sovint, de fulla perenne, i rarament, de fulla caduca. De vegades poden assolir mides enormes (sequoia, cedre). La gran majoria de les seves fulles tenen forma d'agulla o tenen l'aspecte d'escates. S'anomenen agulles i contenen passatges de resina.
La fusta constitueix la major part del tronc. Conté cèl·lules mortes buides amb parets perforades: traqueides. La seva presència és un signe específic d'aquest grup de plantes. És a través d'ells on es realitza el flux ascendent d'aigua des de l'arrel fins a les fulles.
A més de les traqueides, la fusta de les gimnospermes també conté conductes de resina. Per tant, els representants de les plantes d'aquest grup es reconeixen fàcilment per l'olor fragant de coníferes. La resina impregna la fusta, la qual cosa evita que es pugui podrir. Per això, entre les coníferes hi ha molts centenars. Per exemple, algunes sequoies tenen uns 3.000 anys.
L'avantatge evolutiu més important que tenen les gimnospermes és la reproducció sense la participació de la humitat del degoteig i la presència de formacions que actuen com a òrgans reproductors.
Òrgans reproductors de les gimnospermes
L'absència de flors és una característica clau que posseeixen les gimnospermes. La reproducció d'aquestes plantes es produeix amb la participació de cons, o estròbils. Aquestes formacions són fàcils de reconèixer al pi, avet, avet, làrix i altres representants de coníferes. Es poden anomenar òrgans de reproducció sexual.
En general, els cons són de diferents sexes: poden ser masculins i femenins i es troben a la mateixa planta (monoica) o a diferents (dioicas), de mida i color diferents.
Els brots masculins s'anomenen microstròbils i els brots femenins s'anomenen megastròbils. Strobila és un brot escurçat i modificat, sobre el qual es troben les esporofil·les: fulles modificades. El pol·len madura en microestròbils. En megastrobils - òvuls.
Característiques de la reproducció de les gimnospermes
En general, el procés de reproducció de les gimnospermes es considera a l'exemple del pi roig. Aquesta és una planta monoica, és a dir, els cons masculins i femenins es desenvolupen al mateix arbre. Els primers són més grans, de color vermellós. Els segons són petits, verdosos o blavosos.
L'esquema de reproducció de les gimnospermes és bastant senzill. Quan el pol·len madura en microestròbils, es vessa, s'escampa pel vent i pot viatjar llargues distàncies. Per fer-ho, cada gra de pol·len està equipat amb dispositius especials: bosses de pol·len. Les partícules de pols cauen sobre els òvuls que es desenvolupen en els megastròbils. Així és com es produeix la pol·linització.
Normalment cau a finals de primavera o principis d'estiu. pol·linitzatels cons femenins es tanquen, les seves escates s'enganxen amb la resina. La fecundació es produeix als òvuls dins dels cons tancats.
Com es produeix la fecundació
A l'interior de l'òvul hi ha el gametòfit femení, o sac embrionari, que passa per diverses etapes de maduració. El pol·len entra a l'entrada del pol·len de l'òvul, comença a germinar al tub pol·línic cap a l'archegonium (del grec arche - "inici", desaparegut - "ventre de la mare"). Aquesta formació conté un ou. En total, dos d'ells es desenvolupen a l'òvul, però només un pateix la fecundació.
En aquell moment, dos espermatozoides ja havien madurat al gra de pol·len i van començar a moure's al llarg del tub de creixement. Quan un dels espermatozoides arriba a l'òvul, es produeix la fecundació. El segon espermatozoide mor. Després de la fusió de dues cèl·lules germinals, es forma un embrió de llavors: un zigot. El propi òvul es converteix en llavor. Germinant, utilitzarà el subministrament de nutrients.
Així és com es reprodueixen les gimnospermes. L'esquema d'aquest procés es mostra a la foto.
Ripació i dispersió de llavors
Un cop feta la fecundació, comença la maduració de la llavor. En el pi roig, aquests dos processos duren 2 anys. Quan estan madurs, els cons es tornen llenyosos i canvien de color. A poc a poc, les seves escates s'obren i les llavors surten d'elles.
Les gimnospermas no formen fruits. Però per estendre's a gransdistància, les llavors tenen adaptacions especials: excreixes membranoses pterigoides, fàcilment transportades pel vent.
Si les condicions externes no són favorables per a la germinació, la llavor pot reposar molt de temps abans de les condicions òptimes de temperatura. Van ser aquestes característiques les que van permetre a les gimnospermes arribar a un gran nombre d'espècies i estendre's per grans àrees.
El nombre d'espècies i representants
El grup descrit té unes 600-700 espècies. No tots han sobreviscut fins als nostres dies, alguns representants només existeixen en forma fòssil. Per exemple:
- cordaite;
- bennetita;
- falgueres de llavors.
La resta de representants es distribueixen per tot el món i creixen en totes les zones climàtiques: des del tropical meridional (palmeres de sagu) fins a les latituds fredes del nord (cedre, làrix, avet, pi).
El representant més antic de les gimnospermes, que existeix fins als nostres dies, és el Ginkgo Biloba (biloba). Aquesta planta s'anomena fòssil vivent, ja que ha anat creixent al planeta des de l'era mesozoica, com ho demostren les nombroses empremtes als dipòsits de les roques antigues.
Desenvolupament evolutiu
Les primeres gimnospermas que van sorgir a l'era paleozoica tenien una sèrie d'avantatges que els van permetre ocupar una posició dominant al planeta en aquella època. Aquestes característiques evolutivament noves s'anomenen aromorfosis i et permeten arribarun nou nivell en el desenvolupament de nous territoris i nínxols ecològics. Hi ha diverses característiques que tenen les gimnospermes:
- La reproducció es realitza sense la participació del medi aquàtic. Això va permetre poblar grans àrees terrestres.
- La fecundació es produeix a l'interior de l'òvul i està protegida de les influències externes; aquestes característiques de la reproducció de les gimnospermes garanteixen una major seguretat de la futura planta.
- L'aparició de la llavor va permetre dotar al futur embrió de cobertes protectores (pela de llavors) i d'aportació d'aliment (endosperma), fet que, al seu torn, va augmentar el nombre de plantes d'aquest grup..
Eren aquestes característiques les que els distingien dels seus avantpassats: les falgueres. La següent, i avui l'última, etapa del desenvolupament evolutiu del món vegetal és l'aparició de les angiospermes.
Significat de les gimnospermas
El paper de les gimnospermes difícilment es pot sobreestimar. Són ells els que omplen aproximadament un terç dels boscos del món implicats en la purificació de l'aire i la renovació constant d'oxigen. A més, l'aparició i àmplia distribució de plantes productores d'oxigen al planeta ha provocat l'aparició d' altres organismes que poden utilitzar aquest gas en la seva respiració.
Les coníferes són els principals proveïdors de fusta per a diferents àmbits de la vida humana. Aquesta matèria primera s'utilitza activament en la fabricació de mobles, construcció, producció de vaixells i altres àrees d'activitat econòmica estratègicament importants. Les fibres de fusta d'avet són especialment valuoses en la fabricació de papers d' alta qualitat.
Les gimnospermes s'utilitzen àmpliament en medicina. Substàncies especials: els fitoncides, secretades per gairebé tots els arbres de coníferes, són capaços de purificar l'aire dels microbis patògens. Per aquest motiu, la majoria de sanatoris i centres de salut es construeixen al territori de boscos de coníferes. Aquesta teràpia pot alleujar o eliminar significativament moltes mal alties pulmonars.
