Gimnospermi so rastline brez rož, ki proizvajajo stožce in semena. Izraz gymnosperm dobesedno pomeni "golo seme", saj semena gymnosperm niso v jajčniku. Namesto tega sedijo na površini listov podobnih struktur, imenovanih bracts. Gimnospermi so vaskularne rastline subkingdom Embyophyta in vključujejo iglavce, cikado, ginka in gnetofite. Nekateri najbolj prepoznavni primeri teh gozdnih grmovnic in dreves vključujejo smreke, smreke, jelke in ginke. Gymnosperms je v izobilju zmerni gozd in borealni gozd biomi z vrstami, ki lahko prenašajo vlažne ali suhe pogoje.
Za razliko od angiospermi, gymnosperms ne obrodi cvetov ali sadja. Verjamejo, da so prve vaskularne rastline, ki so naselile zemljišča, ki so se pojavila v triasnem obdobju pred približno 245–208 milijoni let. Razvoj a vaskularni sistem z zmožnostjo prevoza vode skozi rastlino je omogočila kolonizacija zemljišč gymnosperm. Danes obstaja več kot tisoč vrst gimnospermov, ki spadajo v štiri glavne oddelke: Coniferophyta, Cycadophyta, Ginkgophyta, in Gnetophyta.
The Coniferophyta delitev vsebuje iglavci, ki imajo med vrstami gymnosperms največ vrst. Večina iglavci so zimzelene rastline (obdržijo liste skozi vse leto) in vključujejo nekaj največjih, najvišjih in najstarejših dreves na planetu. Primeri iglavcev vključujejo borove, sekvoje, jelke, ježke in smreke. Iglavci so pomemben gospodarski vir lesa in izdelkov, kot je papir, ki so razviti iz lesa. Les gimnosperma velja za mehki les, za razliko od trdega lesa nekaterih angiospermov.
Beseda iglavcev pomeni "stožec", značilna lastnost iglavcev. V stožcih so moške in ženske reproduktivne strukture iglavcev. Večina iglavcev je enolična, kar pomeni, da lahko na istem drevesu najdemo tako moške kot ženske stožce.
Druga značilnost iglavcev je tudi njihova igla listi. Različne iglavske družine, kot so Pinaceae (borovci) in Cupressaceae (ciprese), se razlikujejo po vrsti prisotnih listov. Borovi imajo enojne igličaste liste ali igličaste listje ob steblu. Ciprese imajo po steblih ravne liste v obliki lusk. Drugi iglavci iz rodu Agathis imajo debele, eliptične liste in iglavce iz rodu Nageja imajo široke, ravne liste.
Iglavci so vidni člani tajma gozdnega bioma in imajo prilagoditve za življenje v hladnem okolju borealnih gozdov. Visoka, trikotna oblika dreves omogoča, da sneg lažje pada s vej in preprečuje, da bi se pod težo ledu zlomili. Iglasti iglavci imajo na listni površini tudi voskasti premaz, ki preprečuje izgubo vode v suhem podnebju.
The Cycadophyta delitev gymnosperms vključuje cikade. Cikade najdemo jih v tropskih gozdovih in subtropskih regijah. Te zimzelene rastline imajo pernato strukturo listov in dolga stebla, ki razprostirajo velike liste po debelem, lesnatem deblu. Na prvi pogled lahko cikadi spominjajo na palme, vendar niso v sorodu. Te rastline lahko živijo več let in imajo počasen proces rasti. Palma King Sago, na primer, lahko traja do 50 let, da doseže 10 čevljev.
Za razliko od mnogih iglavcev, drevesa cikad pridelujejo le moške stožce (proizvajajo cvetni prah) ali ženski stožci (proizvajajo ovule). Ženice, ki proizvajajo stožce, bodo seme obrodile le, če je moški v bližini. Cikadi se pri opraševanju zanašajo predvsem na žuželke, živali pa pomagajo pri razpršitvi njihovih velikih, pisanih semen.
Ginkgo biloba so edine preživele rastline v Ginkgophyta delitev gymnosperms. Danes so naravno rastoče rastline ginkgo ekskluzivne za Kitajsko. Ginkoji lahko živijo tisoče let in so značilni pahljačasti, listavci, ki se jeseni obarvajo rumeno. Ginkgo biloba so precej velike, najvišja drevesa dosegajo 160 čevljev. Starejša drevesa imajo debela debla in globoke korenine.
Ginkoji uspevajo na dobro osvetljenih območjih, ki prejemajo veliko vode in imajo veliko drenaže tal. Tako kot cikad, rastline ginkgo proizvajajo bodisi moške bodisi ženske stožce in imajo sperme, ki jih uporabljajo flagele plavati proti jajcu v ženski ovuli. Ta trpežna drevesa so odporna proti ognju, odporna proti škodljivcem in boleznim, zato proizvajajo kemikalije, za katere velja, da imajo zdravilno vrednost, vključno z več flavinoidi in terpeni z antioksidativnimi, protivnetnimi in protimikrobnimi lastnostmi.
Gimnastični oddelek Gnetophyta ima majhno število vrst (65) znotraj treh rodov: Efedra, Gnetum, in Welwitschia. Mnoge vrste iz rodu Efedra so grmičevje, ki ga lahko najdemo v puščavskih predelih Amerike ali v visokih, hladnih regijah himalajskih gora v Indiji. Določen Efedra vrste imajo zdravilne lastnosti in so vir dekongestivnega efedrina. Efedra vrste imajo vitka stebla in luskaste liste.
Gnetum vrste vsebujejo nekaj grmovja in dreves, vendar je večina lesenih trt, ki se vzpenjajo okoli drugih rastlin. Prebivajo tropski deževni gozdovi in imajo široke, ravne liste, ki spominjajo na liste cvetočih rastlin. Moški in ženski razmnoževalni stožci se nahajajo na ločenih drevesih in pogosto spominjajo na rože, čeprav jih ni. Tudi struktura žilnih tkiv teh rastlin je podobna strukturi cvetoče rastline.
Welwitschia ima eno samo vrsto, W. mirabilis. Te rastline živijo le v afriški puščavi Namibija. Zelo nenavadni so po tem, da imajo veliko steblo, ki ostane blizu tal, dva velika listna lista, ki se razraščata na druge liste, ko rasteta, in velik, globok koren. Ta rastlina lahko prenese izjemno vročino puščave z visokimi 50 ° C (122 ° F), pa tudi pomanjkanje vode (letno 1-10 cm). Moški W. mirabilis stožci so svetlo obarvani, tako moški kot ženski stožci pa vsebujejo nektar za privabljanje žuželk.
V življenjskem ciklu gymnosperm rastline izmenično spreminjajo spolno in aseksualno fazo. Ta vrsta življenjskega cikla je znana kot izmenjava generacij. Proizvodnja gamete se pojavi v spolni fazi oz generacija gametofitov cikla. Spore nastajajo v aseksualni fazi oz generacija sporofitov. Za razliko od v nevaskularne rastline, prevladujoča faza življenjskega cikla rastlin za vaskularne rastline je generacija sporophtye.
V gymnosperms je rastlinski sporofit zasnovan kot glavnina same rastline, vključno s koreninami, listi, stebli in stožci. The celice rastlinskega sporofita so diploidno in vsebujejo dva celotna niza kromosomi. Sporofit je odgovoren za proizvodnjo haploidni spore skozi proces mejoza. Spore, ki vsebujejo en celoten sklop kromosomov, se razvijejo v haploidne gametofiti. Rastlinski gametofiti proizvajajo moške in ženske gamete ki se ob opraševanju združujejo in tvorijo novo diploidno zigoto. Žigota dozori v nov diploidni sporofit in tako zaključi cikel. Gimnospermi večino svojega življenjskega cikla preživijo v fazi sporofitov, generacija gametofitov pa je za preživetje popolnoma odvisna od generacije sporofitov.
Ženske gamete (megaspore) nastajajo v strukturah gametofita, imenovanih arhegonija ki se nahaja v stožcih ovulacije. Moški gamete (mikrospore) se proizvajajo v cvetni prah stožci in se razvijejo v cvetni prah. Nekatere vrste gymnosperm imajo moške in ženske stožce na istem drevesu, druge pa ločena drevesa moškega ali ženskega stožca. Da bi opravilo opraševanje, morajo gamete med seboj stopiti v stik. To se običajno zgodi z vetrom, živalmi ali prenosom žuželk.
Gnojenje pri gymnosperms se pojavi, ko cvetni prah stika z žensko ovalo in kali. Spermijske celice se v jajčniku odpravijo do jajčeca in oplodijo jajčece. V iglavcih in gnetofitih semenčice nimajo flagele in morajo doseči jajčece z nastankom cvetni prah. V cikadah in ginkgojih žrela sperma plava proti jajčecu za oploditev. Po oploditvi nastala zigota razvije v semenu gymnosperm in tvori nov sporofit.
Asaravala, Manish et al. "Triasno obdobje: tektonika in paleoklima." Tektonika triasnega obdobja, Muzej paleontologije Univerze v Kalifoniji, www.ucmp.berkeley.edu/mesozoic/triassic/triassictect.html.
Frazer, Jennifer. "So družbene rastline Cycads?" Znanstvena ameriška spletna spletna spletna stran, 16. okt. 2013, blogs.scientistamerican.com/artful-amoeba/are-cycads-social-plants/.
Pallardy, Stephen G. "Tretje rastlinsko telo." Fiziologija drevesnih rastlin, 20. maj 2008, pp. 9–38., Doi: 10.1016 / b978-012088765-1.50003-8.
Wagner, Armin in sod. "Manipulacije ligniniranja in lignina v iglavcih." Napredek botaničnih raziskav, vol. 61, 8. junij 2012, str. 37–76., Doi: 10.1016 / b978-0-12-416023-1.00002-1.