Gymnospermler gezegenimizin en eski tohumlu bitkileridir. Yaban hayatının gelişmesinde önemli bir rol oynadılar ve Dünya'nın yaşamında önemli bir yer işgal etmeye devam ettiler. Bizim için iyi bilinen ladin, çam, köknar, mazı, porsuk veya karaçam ve az bilinen velvichia, destan veya ginkgo - bunların hepsi "Gymnosperms" adlı grubun temsilcileridir. Yapılarını ve üremelerini makalenin ilerleyen bölümlerinde ele alacağız.
Köken ve yaş
Gimnospermler 350 milyon yaşında. Üst Devoniyen'de (Paleozoyik) ortaya çıktılar ve Mesozoyik çağın başlangıcında zaten zirveye ulaşmışlardı. Muhtemelen, kökenleri sporların - eğrelti otlarının kademeli evrimi ile ilişkilidir. Onlarla karşılaştırıldığında, yeni bitki türleri zaten tohumun oluşumunda doğrudan rol oynayan ovüllere ve polen tanelerine sahipti. Gymnospermlerin sahip olduğu bir takım avantajlar vardı:
- üretim olmadan gerçekleştisu katılımı;
- tohum kabuğu ve besin kaynağı fidenin güvenliğini sağladı.
Bu nedenlerden dolayı, kısa bir süre sonra, gezegenin yeşil örtüsü zaten çoğunlukla jimnospermlerden oluşuyordu, yapıları ve üremeleri yeni bölgelerin ve ekolojik nişlerin başarılı bir şekilde geliştirilmesine katkıda bulundu.
Yapı özellikleri
Çoğunlukla adlandırılmış bitkiler ağaçlar ve çalılar şeklinde büyür, daha sıklıkla - yaprak dökmeyen ve nadiren - yaprak döken. Bazen çok büyük boyutlara (sekoya, sedir) ulaşabilirler. Yapraklarının büyük çoğunluğu iğne şeklinde veya pul görünümündedir. Bunlara iğne denir ve reçine pasajları içerirler.
Ahşap bagajın çoğunu oluşturur. Delikli duvarları olan içi boş ölü hücreler içerir - tracheids. Onların varlığı bu bitki grubuna özgü bir işarettir. Suyun kökten yapraklara yukarı doğru akışı onlar aracılığıyla gerçekleştirilir.
Tracheidlere ek olarak, gymnospermlerin ahşabı da reçine kanalları içerir. Bu nedenle, bu grubun bitkilerinin temsilcileri, kokulu iğne yapraklı koku ile kolayca tanınır. Reçine ahşabı emdirerek çürümesini önler. Bu nedenle, iğne yapraklı ağaçlar arasında çok sayıda asırlık var. Örneğin, bazı sekoyalar yaklaşık 3.000 yaşındadır.
Gymnospermlerin sahip olduğu en önemli evrimsel avantaj, damlama nemi olmadan üreme ve üreme organı görevi gören oluşumların varlığıdır.
Gimnospermlerin üreme organları
Çiçeklerin olmaması, gymnospermlerin sahip olduğu önemli bir özelliktir. Bu bitkilerin çoğ altılması, konilerin veya strobilus'un katılımıyla gerçekleşir. Bu oluşumların çam, ladin, köknar, karaçam ve diğer kozalaklı ağaçlarda tanınması kolaydır. Bunlara cinsel üreme organları denilebilir.
Genellikle konilerin farklı cinsiyetleri vardır - erkek ve dişi olabilirler ve aynı bitkide (monoecious) veya farklı bitkilerde (dioecious) bulunabilirler, boyut ve renk bakımından farklılık gösterirler.
Erkek tomurcuklara mikrostrobil, dişi tomurcuklara ise megastrobil denir. Strobila, üzerinde sporofillerin bulunduğu kıs altılmış ve değiştirilmiş bir çekimdir - değiştirilmiş yapraklar. Polen mikrostrobillerde olgunlaşır. Megastrobillerde - ovüllerde.
Gimnospermlerin üreme özellikleri
Genellikle gymnospermlerin üreme süreci sarıçam örneğinde düşünülür. Bu monoecious bir bitkidir, yani erkek ve dişi koniler aynı ağaçta gelişir. Bunlardan ilki daha büyük, kırmızımsı renklidir. İkincisi küçük, yeşilimsi veya mavimsidir.
Gimnospermlerin üreme planı oldukça basittir. Polen mikro strobillerde olgunlaştığında saçılır, rüzgarla yayılır ve uzun mesafeler kat edebilir. Bunu yapmak için, her polen tanesi özel cihazlarla donatılmıştır - polen torbaları. Toz parçacıkları megastrobiles üzerinde gelişen ovüllerin üzerine düşer. Tozlaşma böyle gerçekleşir.
Genellikle baharın sonunda veya yazın başında düşer. tozlaşmışdişi koniler kapanır, pulları reçine ile birbirine yapışır. Döllenme, kapalı konilerin içindeki ovüllerde gerçekleşir.
Döllenme nasıl olur
Ovülün içinde, olgunlaşmanın birkaç aşamasından geçen dişi gametofit veya embriyo kesesi bulunur. Polen, ovülün polen girişine girer, polen tüpüne archegonium'a doğru filizlenmeye başlar (Yunanca kemerden - "başlangıç", gitti - "annenin rahmi"). Bu oluşum bir yumurta içerir. Toplamda, ikisi ovülde gelişir, ancak yalnızca biri döllenmeye maruz kalır.
O anda, polen tanesinde iki sperm zaten olgunlaştı ve büyüyen tüp boyunca hareket etmeye başladı. Spermlerden biri yumurtaya ulaştığında döllenme gerçekleşir. İkinci sperm ölür. İki germ hücresinin füzyonundan sonra bir tohum embriyosu oluşur - bir zigot. Ovulun kendisi bir tohuma dönüştürülür. Çimlenme, besin kaynağını kullanacaktır.
Gimnospermler bu şekilde çoğalır. Bu işlemin şeması fotoğrafta gösterilmiştir.
Yırtılma ve tohum dağıtma
Döllenme gerçekleştikten sonra tohumun olgunlaşması başlar. Sarıçam'da bu işlemlerin her ikisi de 2 yıl sürer. Olgunlaştığında, koniler odunsu hale gelir ve renk değiştirir. Yavaş yavaş, pulları açılır ve tohumlar dökülür.
Gymnospermler meyve oluşturmaz. Ama geniş kitlelere yaymak içinmesafe, tohumların özel adaptasyonları vardır - rüzgarla kolayca taşınan pterygoid membranöz büyümeler.
Dış koşullar çimlenme için uygun değilse, tohum optimum sıcaklık koşullarından önce uzun süre dinlenebilir. Gymnospermlerin çok sayıda türe ulaşmasını ve geniş alanlara yayılmasını sağlayan bu özelliklerdi.
Türlerin ve temsilcilerin sayısı
Tanımlanan grubun yaklaşık 600-700 türü vardır. Hepsi bu güne kadar hayatta kalmadı, bazı temsilciler sadece fosil formunda var. Örneğin:
- kordait;
- bennetit;
- tohum eğrelti otları.
Temsilcilerin geri kalanı dünya çapında dağılmıştır ve tüm iklim bölgelerinde yetişir: güney tropikal (sago palmiyeleri) ile soğuk kuzey enlemlerine (sedir, karaçam, ladin, çam).
Gymnospermlerin günümüze kadar gelen en eski temsilcisi Ginkgo Biloba'dır (biloba). Bu bitki, antik kayaların tortularındaki sayısız izlerin kanıtladığı gibi, Mezozoik dönemden beri gezegende büyüdüğü için yaşayan fosil olarak adlandırılır.
Evrimsel gelişim
Paleozoyik çağda ortaya çıkan ilk gymnospermlerin, o dönemde gezegende baskın bir pozisyon almalarına izin veren bir takım avantajları vardı. Bu evrimsel olarak yeni özelliklere aromorfoz adı verilir veyeni bölgelerin ve ekolojik nişlerin geliştirilmesinde yeni bir seviye. Gymnospermlerin sahip olduğu bu tür birkaç özellik vardır:
- Çoğalma, su ortamının katılımı olmadan gerçekleştirilir. Bu, karada geniş alanları doldurmayı mümkün kıldı.
- Döllenme ovül içinde gerçekleşir ve dış etkilerden korunur - gymnospermlerin üremesinin bu tür özellikleri, gelecekteki bitkinin daha fazla güvenliğini sağlar.
- Tohumun görünümü, gelecekteki embriyoya koruyucu örtüler (tohum kabuğu) ve bir besin kaynağı (endosperm) sağlamayı mümkün kıldı, bu da bu gruptaki bitki sayısını artırdı.
Onları atalarından, eğrelti otlarından ayıran bu özellikleriydi. Bitki dünyasının evrimsel gelişiminin sonraki ve bugün son aşaması, anjiyospermlerin ortaya çıkmasıdır.
Gimnospermlerin anlamı
Gimnospermlerin rolü fazla tahmin edilemez. Hava temizleme ve sürekli oksijen yenileme ile ilgili dünya ormanlarının yaklaşık üçte birini dolduran onlardır. Ayrıca gezegende oksijen üreten bitkilerin ortaya çıkması ve geniş dağılımı bu gazı solunumlarında kullanabilen diğer organizmaların ortaya çıkmasına neden olmuştur.
Kozalaklı ağaçlar, insan yaşamının çeşitli alanları için ana odun tedarikçileridir. Bu hammadde, mobilya imalatında, inşaatta, gemi imalatında ve diğer stratejik açıdan önemli ekonomik faaliyet alanlarında aktif olarak kullanılmaktadır. Ladin ağacı lifleri özellikle yüksek kaliteli kağıtların üretiminde değerlidir.
Gymnospermler tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır. Özel maddeler - hemen hemen tüm iğne yapraklı ağaçlar tarafından salgılanan fitokitler, havayı patojenik mikroplardan arındırabilir. Bu nedenle, çoğu sanatoryum ve sağlık tesisi, iğne yapraklı ormanların topraklarında inşa edilmiştir. Bu tür bir terapi, birçok akciğer hastalığını önemli ölçüde hafifletebilir veya ortadan kaldırabilir.
