Gymnosperms کهن ترین گیاهان دانه ای سیاره ما هستند. آنها نقش مهمی در توسعه حیات وحش ایفا کردند و همچنان جایگاه قابل توجهی را در زندگی زمین اشغال می کنند. صنوبر، کاج، صنوبر، توجا، سرخدار یا کاج اروپایی و ولویچیا، حماسه یا جینکو که برای ما شناخته شده است - همه اینها نمایندگان گروهی به نام "Gymnosperms" هستند. ساختار و بازتولید آنها را بعداً در مقاله بررسی خواهیم کرد.
منشا و سن
جمنوسپرم ها ۳۵۰ میلیون سال قدمت دارند. آنها در دونین بالایی (پالئوزوئیک) ظاهر شدند و با آغاز دوره مزوزوئیک قبلاً به اوج خود رسیده بودند. احتمالاً منشأ آنها با تکامل تدریجی هاگ ها - سرخس ها مرتبط است. در مقایسه با آنها، گونه های گیاهی جدید قبلا تخمک ها و دانه های گرده داشتند که مستقیماً در تشکیل دانه نقش داشتند. تعدادی از مزایایی که ژیمنوسپرم ها داشتند:
- تکثیر بدون انجام شدمشارکت آب؛
- پوشش بذر و تامین مواد مغذی ایمنی نهال را تضمین کرد.
به این دلایل، پس از مدت کوتاهی، پوشش سبز این سیاره در حال حاضر عمدتاً ژیمنوسپروم ها بود که ساختار و تولید مثل آنها به توسعه موفقیت آمیز مناطق جدید و طاقچه های زیست محیطی کمک کرد.
ویژگی های ساختمان
گیاهان عمدتاً نامگذاری شده به شکل درختان و درختچه ها رشد می کنند، اغلب - همیشه سبز و به ندرت - برگریز. گاهی اوقات آنها می توانند به اندازه های بزرگ (سکویا، سدر) برسند. اکثریت قریب به اتفاق برگ های آنها سوزنی شکل یا ظاهری فلس دارند. آنها سوزن نامیده می شوند و حاوی مسیرهای رزینی هستند.
بیشتر تنه را چوب تشکیل می دهد. حاوی سلول های مرده توخالی با دیواره های سوراخ شده - تراکئیدها است. وجود آنها نشانه مخصوص این دسته از گیاهان است. از طریق آنها است که جریان آب به سمت بالا از ریشه به سمت برگ ها انجام می شود.
علاوه بر تراکئیدها، چوب ژیمنوسپرم ها دارای مجاری رزینی نیز هستند. بنابراین، نمایندگان گیاهان این گروه به راحتی با بوی معطر سوزنی برگ شناخته می شوند. رزین چوب را آغشته می کند و از پوسیدگی آن جلوگیری می کند. به همین دلیل در میان درختان سوزنی برگ صدساله زیاد است. برای مثال، برخی از سکویاها حدود 3000 سال قدمت دارند.
مهمترین مزیت تکاملی که ژیمنوسپروم ها دارند، تولید مثل بدون مشارکت رطوبت قطره ای و وجود تشکیلاتی است که به عنوان اندام های تولید مثل عمل می کنند.
اندام های تناسلی ژیمنوسپرم ها
فقدان گل یکی از ویژگی های کلیدی است که توسط ژیمنوسپروم ها وجود دارد. تکثیر این گیاهان با مشارکت مخروط ها یا استروبیلوس اتفاق می افتد. این تشکل ها بر روی کاج، صنوبر، صنوبر، کاج اروپایی و سایر نمایندگان مخروطیان به راحتی قابل تشخیص است. آنها را می توان اندام های تولید مثل جنسی نامید.
معمولاً مخروط‌ها از جنس‌های مختلف هستند - آنها می‌توانند نر و ماده باشند و روی یک گیاه (تک‌پایه‌ای) یا روی گیاهان مختلف (دوپایه‌ای) قرار بگیرند، که از نظر اندازه و رنگ متفاوت هستند.
جوانه های نر میکروستروبیل و جوانه های ماده مگاستروبیل نامیده می شوند. Strobila یک شاخه کوتاه شده و اصلاح شده است که روی آن اسپوروفیل ها قرار دارند - برگ های اصلاح شده. گرده در میکروستروبیل ها می رسد. در megastrobils - تخمک.
ویژگی های تکثیر ژیمنوسپرم
معمولاً فرآیند تکثیر ژیمنوسپرم ها به عنوان مثال کاج اسکاچ در نظر گرفته می شود. این یک گیاه تک پایه است، یعنی مخروط های نر و ماده روی یک درخت رشد می کنند. اولین آنها بزرگتر و به رنگ قرمز هستند. دومی ها کوچک، مایل به سبز یا آبی هستند.
طرح پرورش ژیمنوسپرم ها بسیار ساده است. وقتی گرده در میکروستروبیل ها بالغ می شود، بیرون می ریزد، توسط باد پخش می شود و می تواند مسافت های طولانی را طی کند. برای انجام این کار، هر دانه گرده با دستگاه های مخصوص - کیسه های گرده مجهز شده است. ذرات گرد و غبار روی تخمک هایی می ریزند که روی مگاستروبیل ها رشد می کنند. گرده افشانی اینگونه است.
معمولاً در پایان بهار یا اوایل تابستان می افتد. گرده افشانی کردمخروط های ماده بسته می شوند، فلس های آنها با رزین به هم می چسبند. لقاح در تخمک های داخل مخروط های بسته رخ می دهد.
نحوه لقاح
در داخل تخمک گامتوفیت ماده یا کیسه جنینی وجود دارد که چندین مرحله از بلوغ را طی می کند. گرده وارد ورودی گرده تخمک می شود، شروع به جوانه زدن در لوله گرده به سمت آرکگونیوم می کند (از قوس یونانی - "آغاز"، رفته - "رحم مادر"). این سازند حاوی یک تخم است. در مجموع، دو مورد از آنها در تخمک رشد می کنند، اما تنها یکی تحت لقاح قرار می گیرد.
در آن لحظه، دو اسپرم از قبل در دانه گرده بالغ شده بودند و شروع به حرکت در طول لوله در حال رشد کردند. هنگامی که یکی از اسپرم ها به تخمک می رسد، لقاح اتفاق می افتد. اسپرم دوم می میرد. پس از ادغام دو سلول زایا، یک جنین بذر تشکیل می شود - یک زیگوت. خود تخمک به دانه تبدیل می شود. جوانه زدن، از عرضه مواد مغذی استفاده می کند.
به این ترتیب ژیمنوسپرم ها تولید مثل می کنند. طرح این فرآیند در عکس نشان داده شده است.
ریختن و پراکندگی بذر
بعد از اینکه لقاح انجام شد، بلوغ بذر آغاز می شود. در کاج اسکاتلندی، هر دوی این فرآیندها 2 سال طول می کشد. مخروط ها وقتی می رسند چوبی می شوند و تغییر رنگ می دهند. به تدریج فلس های آنها باز می شود و دانه ها از آنها می ریزند.
Gymnosperms میوه تشکیل نمی دهند. اما به منظور گسترش به بزرگدر فاصله، دانه‌ها سازگاری‌های خاصی دارند - رویش غشایی ناخنک، که به راحتی توسط باد حمل می‌شود.
اگر شرایط خارجی برای جوانه زنی مساعد نباشد، بذر می تواند برای مدت طولانی قبل از شرایط دمایی مطلوب استراحت کند. این ویژگی‌ها بود که به ژیمنوسپرم‌ها اجازه داد تا به تعداد زیادی از گونه‌ها برسند و در مناطق وسیعی پخش شوند.
تعداد گونه ها و نمایندگان
گروه توصیف شده حدود 600-700 گونه دارد. همه آنها تا به امروز باقی نمانده اند، برخی از نمایندگان فقط به صورت فسیلی وجود دارند. به عنوان مثال:
- cordaite;
- bennetite;
- سرس بذر.
بقیه نمایندگان در سراسر جهان پراکنده شده اند و در همه مناطق آب و هوایی رشد می کنند: از مناطق گرمسیری جنوبی (نخل ساگو) تا عرض های جغرافیایی سرد شمالی (سدر، کاج اروپایی، صنوبر، کاج).
قدیمی ترین نماینده ژیمنوسپرم ها که تا به امروز وجود دارد جینکو بیلوبا (بیلوبا) است. این گیاه فسیل زنده نامیده می‌شود، زیرا از دوران مزوزوئیک در این سیاره رشد می‌کرده است و آثار متعددی در رسوبات سنگ‌های باستانی نشان می‌دهد.
توسعه تکاملی
نخستین اسپرم‌های ژیمنوسپروم که در دوران پالئوزوئیک به وجود آمدند، دارای مزایای متعددی بودند که به آنها اجازه می‌داد در آن زمان موقعیت غالبی را بر روی سیاره به دست آورند. این ویژگی‌های تکاملی جدید آرومورفوس نامیده می‌شوند و به شما امکان می‌دهند به آن برسیدسطح جدیدی در توسعه سرزمین های جدید و سوله های زیست محیطی. چندین ویژگی وجود دارد که ژیمنوسپرم ها دارند:
- تکثیر بدون مشارکت محیط آبی انجام می شود. این امر امکان سکونت در مناطق بزرگ را در خشکی فراهم کرد.
- لقاح در داخل تخمک اتفاق می افتد و از تأثیرات خارجی محافظت می شود - چنین ویژگی هایی در تولید مثل اسپرم ها ایمنی بیشتر گیاه آینده را تضمین می کند.
- ظاهر بذر این امکان را فراهم کرد که جنین آینده با پوشش های محافظ (پوست بذر) و منبع غذایی (آندوسپرم) که به نوبه خود باعث افزایش تعداد گیاهان در این گروه شد.
این ویژگی ها بود که آنها را از اجدادشان - سرخس - متمایز می کرد. مرحله بعدی و امروز آخرین مرحله از رشد تکاملی جهان گیاهی، ظهور نطفه‌ها است.
معنای ژیمنوسپرم
نقش ژیمنوسپرم ها را به سختی می توان بیش از حد ارزیابی کرد. آنها هستند که حدود یک سوم از جنگل های جهان را پر می کنند که درگیر تصفیه هوا و تجدید مداوم اکسیژن است. علاوه بر این، ظهور و توزیع گسترده گیاهان تولید کننده اکسیژن در کره زمین منجر به ظهور موجودات دیگری شده است که می توانند از این گاز در تنفس خود استفاده کنند.
درختان مخروطی تامین کننده اصلی چوب برای حوزه های مختلف زندگی انسان هستند. این ماده خام به طور فعال در ساخت مبلمان، ساخت و ساز، تولید کشتی و سایر زمینه های استراتژیک مهم فعالیت اقتصادی استفاده می شود.الیاف چوب صنوبر به ویژه در ساخت کاغذهای با کیفیت بسیار ارزشمند هستند.
Gymnosperms به طور گسترده در پزشکی استفاده می شود. مواد ویژه - فیتونسیدها که تقریباً توسط همه درختان مخروطی ترشح می شود، قادر به تصفیه هوا از میکروب های بیماری زا هستند. به همین دلیل، اکثر آسایشگاه ها و استراحتگاه های بهداشتی در قلمرو جنگل های مخروطی ساخته شده اند. چنین درمانی می تواند به طور قابل توجهی بسیاری از بیماری های ریوی را کاهش دهد یا از بین ببرد.
