GYMNOSPERMY: CHARAKTERISTIKA, KLASIFIKACE A PŘÍKLADY DRUHŮ - BIOLOGIE - 2025

Tyto gymnosperms jsou skupina cévnatých rostlin, které mají semena „nahá“, ale neprodukují květiny. Stejně jako angiospermy patří tato skupina rostlin k „spermatophytes“ nebo vyšším rostlinám.

Mnoho botaniků považuje gymnospermy za sesterskou skupinu pro angiospermy (kvetoucí rostliny) a že většina současných znalostí druhé skupiny je způsobena studiemi týkajícími se gymnospermů.

Fotografie jehličnatého lesa (Obrázek Johannes Plenio na www.pixabay.com)

Podle fosilních důkazů a bioinformatických analýz se gymnospermy a angiospermy před asi 300 až 360 miliony let rozcházely, během karbonu, jednoho z paleozoických období. Navzdory skutečnosti, že v současné době existuje pouze asi 1 000 druhů, byly v mezozoiku převládajícími formami rostlinného života.

Tato skupina zahrnuje největší rostliny v celé rostlinné říši, jako jsou členové druhu Sequoia sempervirens (přes 150 m vysoký) a rod Metasequoia (přes 100 metrů).

Do skupiny gymnospermů patří mimo jiné i rostliny jako borovice (jehličnany), cycady a ginkgos.

Charakteristika gymnospermu

Předpokládá se, že existují reprezentativní skupiny gymnospermů, které se neměnily více než 100 miliónů let, to znamená, že si zachovávají několik předků. Kromě toho se jedná o velmi pomalu rostoucí rostliny s velkou životností.

Rozdělení

Tyto rostliny jsou rozmístěny na všech kontinentech, s výjimkou Antarktidy. Asi dvě třetiny všech gymnospermů v biosféře jsou jehličnany, které tvoří více než 35% světových lesů, zejména v mírnějších zónách.

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

Struktura

Všechny gymnospermy jsou dřeviny a víceleté rostliny s hojným sekundárním růstem. Jeho tělo je rozděleno (i když představuje jednu jednotku) na stonek, kořeny a listy. Liší se od ostatních rostlin tím, že rostlinným tělem je sporofyt nebo asexuální generace, což je ta, která převládá po celou dobu životnosti rostliny.

Mají stonky a kořeny s hojným sekundárním růstem, což je zvlášť důležité ve skupině jehličnanů. Vztah mezi různými tkáňovými oblastmi stonků (kůra, vaskulární kambium, dřevo nebo polena (xylem) a dřeň) se liší podle druhu.

Vodní doprava

Pokud jde o transport vody v gymnospermech, liší se od angiospermů v tom, že jejich xylem je složen pouze z tracheidních buněk (což znamená neúčinnou přepravní kapacitu), zatímco v angiospermech existují jak tracheidy, tak i plavidla.

Hydrovodivé vodivé vlastnosti gymnospermů souvisí s typem listů, které tyto rostliny mají, což může být ostré (na krátkých větvích) nebo velké "palmové", ale malé množství.

Reprodukce

Jednou z hlavních charakteristik gymnospermů, i když ne jediná, která je definuje jako skupinu, je absence květů a produkce „nahých“ semen. Jsou to struktury, kde jsou vajíčka a semena vystavena na povrchu sporofylů nebo jiných podobných struktur a nejsou uzavřeny v ochranné a výživné vrstvě.

K oplodnění vajíčka, které je obsaženo v ženském gametofytu gymnospermů, dochází díky pasivnímu transportu pylových zrn nebo úplného samčího gametofytu do blízkosti vaječných buněk (opylení) větrem (anemofilem).

Rozdíly mezi ovulem angiospermu a gymnospermem (Zdroj: Tameeria na anglické Wikipedii, přes Wikimedia Commons)

Mnoho gymnospermů je jednodomých (ženské a mužské gametofyty jsou na stejné rostlině), jiné jsou dvojdomé (ženské a mužské reprodukční struktury na samostatných rostlinách).

Reprodukční struktury každého pohlaví jsou seskupeny do unisexuálních strobili, avšak některé druhy mají pouze samčí strobili. Strobilus je soubor sporofilů, které produkují sporangii.

Strobili gymnosperm (Zdroj: Borgetti N., Isocrono D. (DISAFA) přes Wikimedia Commons)

Mikrosporofyla produkují makrosporangie produkující makrosporangie (ženské gamety), zatímco mikroporofily produkují mikrosporangie, které jsou zodpovědné za meiotickou produkci pylových zrn (samčí gamety).

Klasifikace gymnospermů

Skupina rostlinných rostlin představuje pět hlavních linií semenných rostlin a je rozdělena do čtyř podtříd, seskupených v rámci třídy Equisetopsida a známých jako:

- Ginkgoidae: se stávajícím druhem.

- Cycadidae: s 297-331 druhy rozdělenými do 10 rodů. Obvykle pocházejí z tropických amerických a asijských oblastí.

- Pinidae: s 614 druhy rozdělenými do 69 rodů. Tyto rostliny jsou charakteristické pro mírné oblasti severní a jižní polokoule.

- Gnetidae: s 80–100 druhy, rozdělenými do 3 rodů.

Mezi těmito čtyřmi podtřídami je gymnosperms asi 12 rodin, 83 rodů a asi 1000 druhů.

Je zvláštní, že z těchto 83 rodů je 34 monotypických, tj. Zahrnují jediný druh; 22 se skládá z 2 až 5 druhů a pouze 3 rody mají téměř 100 druhů, kterými jsou rod Cycas, rod Pinus a rod Podocarpus.

Jehličnany

Nejrozsáhlejší řadou skupiny gymnosperms je bezpochyby linie jehličnanů, která je rozdělena do 7 rodin (ačkoli toto bylo předmětem diskuse mnoha systematiků rostlin), jedná se o tyto:

- Taxaceae

- Podocarpaceae

- Araucariaceae

- Cephalotaxaceae

- Pinaceae

- Taxodiaceae

- Cupressaceae

Genofyty

Skupina gnetophytes (podtřída Gnetidae) je složena ze tří rodin, všechny složené z jednoho rodu, jmenovitě:

- Ephedraceae

- Gnetaceae

- Welwitschiaceae

Cycady

Klasifikace cycads byla docela kontroverzní, nicméně relativně nedávné publikace uznaly, že tato skupina je rozdělena do dvou rodin, které spolu přidají až 10 rodů:

- Cycadaceae

- Zamiaceae

Příklady druhů gymnospermu

Gymnospermy jsou velmi důležitou skupinou, a to nejen z ekologického hlediska, ale také z ekonomického hlediska, protože kromě fungování v zemských uhlíkových cyklech jsou důležitým zdrojem pryskyřic, dřeva a dokonce i drog a potravin.

Sekvoje

Nezpochybnitelným příkladem vynikajících gymnospermů je sekvoje jehličnanů patřících do čeledi Taxodiaceae. Sekvoje jsou v současné době omezeny na stát Kalifornie ve Spojených státech amerických a dva existující druhy jsou známé svým velkým rozpětím křídel, protože jejich průměrná výška je více než 100 metrů dlouhá.

borovice

Borovice také představují jednu z nejdůležitějších a nejznámějších skupin v gymnospermech, protože netvoří jen nejrozsáhlejší lesy na planetě, ale mají také různá průmyslová využití a jsou člověkem intenzivně využívána k těžbě dřeva, výrobě papíru a získávání pryskyřic.

Životní cyklus gymnospermu (Zdroj: Jhodlof (stromová fotografie), JJ Harrison (fotografie s kužely), Beentree (fotografie s kužely), MPF (fotografie s oválným měřítkem a semeny), RoRo (schéma konečného životního cyklu) prostřednictvím Wikimedia Commons)

Ginkgo biloba

V této skupině je také dobře známý jeden konkrétní druh gymnospermu, Ginkgo biloba. Toto je jediný druh jediného rodu v podtřídě Gingkoidae a věří se, že je nejstarším zástupcem všech dnes žijících rostlin spermatofytů.

Reference

1. Chamberlain, CJ (1935). Tělocvičny. The Botanical Review, 1 (6), 183-209.
2. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Klasifikace, struktura a reprodukce botaniky.
3. Nabors, MW (2004). Úvod do botaniky (č. 580 N117i). Pearson.
4. Raven, PH, Evert, RF a Eichhorn, SE (2005). Biologie rostlin. Macmillan.
5. Vidal, JA Rostliny bez květů / s květinou. (Kniha č. 589,3 V5.).
6. Wang, XQ & Ran, JH (2014). Evoluce a biogeografie gymnospermů. Molekulární fylogenetika a vývoj, 75, 24-40.