ГОЛОСЕМЕННЫЕ: ХАРАКТЕРИСТИКА, КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРИМЕРЫ ВИДОВ - БИОЛОГИЯ

В голосеменных представляют собой группу сосудистых растений , имеющих семена «голый», но не производят цветы. Как и покрытосеменные, эта группа растений относится к «сперматофитам» или высшим растениям.

Многие ботаники считают, что голосеменные представляют сестринскую группу покрытосеменных (цветковых растений), и что большая часть текущих знаний о последней группе связана с исследованиями голосеменных растений.

Фотография хвойного леса (Изображение Йоханнеса Пленио на www.pixabay.com)

Согласно свидетельствам окаменелостей и биоинформатическому анализу, голосеменные и покрытосеменные разошлись примерно от 300 до 360 миллионов лет назад, во время каменноугольного периода, одного из палеозойских периодов. Несмотря на то, что в настоящее время существует всего около 1000 видов, в мезозое они были преобладающими формами растительной жизни.

В эту группу входят самые крупные растения во всем царстве растений, такие как представители вида Sequoia sempervirens (более 150 м в высоту) и рода Metasequoia (более 100 метров).

В группу голосеменных растений входят такие известные растения, как сосны (хвойные деревья), саговники и гинкго и другие.

Характеристика голосеменных

Считается, что существуют репрезентативные группы голосеменных, которые не менялись более 100 миллионов лет, то есть сохраняют множественные наследственные характеристики. Кроме того, это очень медленнорастущие растения с большим долголетием.

распределение

Эти растения распространены на всех континентах, за исключением Антарктиды. Около двух третей голосеменных в биосфере составляют хвойные деревья, которые составляют более 35% мировых лесов, особенно в зонах с более умеренным климатом.

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

Структура

Все голосеменные - древесные и многолетние растения с обильным вторичным приростом. Его тело разделено (хотя и представляет собой единое целое) на стебель, корни и листья. Они отличаются от других растений тем, что тело растения представляет собой спорофит или бесполое поколение, которое преобладает на протяжении всей жизни растения.

У них есть стебли и корни с обильным вторичным приростом, что особенно важно для группы хвойных деревьев. Взаимосвязь между различными участками тканей стеблей (кора, сосудистый камбий, древесина или бревно (ксилема) и сердцевина) варьируется в зависимости от вида.

Водный транспорт

Что касается транспорта воды у голосеменных, то они отличаются от покрытосеменных тем, что их ксилема состоит только из трахеидных клеток (что подразумевает неэффективную транспортную способность), в то время как у покрытосеменных есть как трахеиды, так и сосуды.

Характеристики водной проводимости голосеменных связаны с типом листа, который представляют эти растения, который может быть игольчатым (на коротких ветвях) или большим «пальмовым» типом, но небольшим количеством.

репродукция

Одной из основных характеристик голосеменных, хотя и не единственной, определяющей их как группу, является отсутствие цветков и образование «голых» семян. Это структуры, в которых семяпочки и семена обнажены на поверхности спорофиллов или других подобных структур, а не заключены в защитный и питательный слой.

Оплодотворение яйцеклетки, содержащейся в женском гаметофите голосеменных, происходит благодаря пассивному переносу ветром (анемофил) пыльцевых зерен или всего мужского гаметофита до близости яйцеклетки (опыление).

Различия между семяпочками покрытосеменных и голосеменных (Источник: Tameeria в английской Википедии, через Wikimedia Commons)

Многие голосеменные однодомны (женские и мужские гаметофиты находятся на одном растении), другие - раздельнополые (женские и мужские репродуктивные структуры на разных растениях).

Репродуктивные структуры каждого пола сгруппированы в однополые стробилы, однако у некоторых видов есть только мужские стробилы. Стробил - это набор спорофилов, производящих спорангии.

Стробилы голосеменных (Источник: Borgetti N., Isocrono D. (DISAFA) через Wikimedia Commons)

Микроспорофиллы продуцируют макроспоры (женские гаметы), продуцирующие макроспорангии, в то время как микроспорофилы продуцируют микроспорангии, ответственные за мейотическое производство пыльцевых зерен (мужские гаметы).

Классификация голосеменных растений

Группа голосеменных растений представляет пять основных линий семенных растений и делится на четыре подкласса, сгруппированных внутри класса Equisetopsida и известных как:

- Ginkgoidae: существующий в настоящее время вид.

- Cycadidae: 297–331 вид, разделенный на 10 родов. Обычно они из тропических регионов Америки и Азии.

- Pinidae: 614 видов, разделенных на 69 родов. Эти растения характерны для умеренных регионов северного и южного полушарий.

- Gnetidae: насчитывает 80-100 видов, разделенных на 3 рода.

Среди этих четырех подклассов голосеменные насчитывают около 12 семейств, 83 рода и около 1000 видов.

Любопытно, что из этих 83 родов 34 монотипны, т. Е. Включают один вид; 22 состоят от 2 до 5 видов, и только 3 рода насчитывают почти 100 видов: род Cycas, род Pinus и род Podocarpus.

Хвойные

Самая обширная линия группы голосеменных растений, без сомнения, - это хвойные, которые делятся на 7 семейств (хотя это было предметом обсуждения многих систематиков растений), а именно:

- Taxaceae

- Podocarpaceae

- Араукариевые

- Cephalotaxaceae

- сосновые

- Таксодиевые

- Cupressaceae

Genophytes

Группа гнетофитов (подкласс Gnetidae) состоит из трех семейств, состоящих из одного рода, а именно:

- Ephedraceae

- Gnetaceae

- Welwitschiaceae

Цикадовые

Классификация цикады была весьма спорным, однако, относительно недавние публикации признали, что эта группа делится на две семьи, которые вместе складываются в 10 родов:

- Cycadaceae

- Zamiaceae

Примеры видов голосеменных

Голосеменные - очень важная группа не только с экологической точки зрения, но и с экономической точки зрения, потому что помимо функционирования в углеродных циклах Земли, они являются важным источником смол, древесины и даже лекарств и продуктов питания.

Sequoias

Бесспорным примером выдающихся голосеменных растений являются секвойи хвойных, принадлежащие к семейству Taxodiaceae. В настоящее время секвойи обитают в штате Калифорния в Соединенных Штатах Северной Америки, и два существующих вида известны своим большим размахом крыльев, поскольку их средняя высота составляет более 100 метров в длину.

сосны

Сосны также представляют собой одну из самых важных и наиболее известных групп голосеменных растений, поскольку они не только образуют самые обширные леса на планете, но также имеют различное промышленное использование и интенсивно используются человеком для добычи древесины, производства бумаги и получение смол, например.

Жизненный цикл голосеменных растений (Источник: Jhodlof (фотография дерева), JJ Harrison (фотография женских шишек), Beentree (фотография мужских шишек), MPF (яйцеклетка и фотография семян), RoRo (окончательная диаграмма жизненного цикла) через Wikimedia Commons)

Гинкго билоба

Один конкретный вид голосеменных, Ginkgo biloba , также хорошо известен в этой группе. Это единственный вид единственного рода в подклассе Gingkoidae, который считается старейшим представителем всех современных сперматофитных растений.

Ссылки

Чемберлен, CJ (1935). Голосеменные. Ботанический обзор, 1 (6), 183-209.
Линдорф, Х., Де Париска, Л., и Родригес, П. (1985). Классификация ботаники, строение и размножение.
Nabors, MW (2004). Введение в ботанику (№ 580 N117i). Пирсон.
Рэйвен, PH, Эверт, РФ, и Эйххорн, С.Е. (2005). Биология растений. Macmillan.
Видаль, Я. А. Растения без цветка / с цветком. (Книга № 589.3 V5.).
Ван, XQ, и Ран, JH (2014). Эволюция и биогеография голосеменных. Молекулярная филогенетика и эволюция, 75, 24-40.

ГОЛОСЕМЕННЫЕ: ХАРАКТЕРИСТИКА, КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРИМЕРЫ ВИДОВ - БИОЛОГИЯ - 2024