gimnosperme sono piante senza fiori che producono coni e semi. Il termine gymnosperm significa letteralmente "seme nudo", poiché i semi di gymnosperm non sono racchiusi in un'ovaia. Piuttosto, si siedono esposti sulla superficie di strutture simili a foglie chiamate brattee. Le ginnosperme sono piante vascolari del subkingdom Embyophyta e includono conifere, cycads, ginkgoes e gnetophytes. Alcuni degli esempi più riconoscibili di questi arbusti e alberi legnosi includono pini, abeti rossi, abeti e ginkgo. Le ginnosperme sono abbondanti in foresta temperata e Foresta boreale biomi con specie che possono tollerare condizioni umide o secche.
a differenza di angiosperme, le ginnosperme non producono fiori o frutti. Si ritiene che siano le prime piante vascolari ad abitare terre apparse nel periodo triassico circa 245-208 milioni di anni fa. Lo sviluppo di a sistema vascolare in grado di trasportare l'acqua in tutta la pianta ha permesso la colonizzazione terrestre di gymnosperm. Oggi ci sono oltre mille specie di gimnosperme appartenenti a quattro divisioni principali:
Coniferophyta, Cycadophyta, Ginkgophyta, e Gnetophyta.Il Coniferophyta la divisione contiene conifere, che hanno la più grande varietà di specie tra le gimnosperme. Maggior parte conifere sono sempreverdi (mantengono le foglie durante tutto l'anno) e includono alcuni degli alberi più grandi, più alti e più antichi del pianeta. Esempi di conifere includono pini, sequoie, abeti, cicuta e abeti rossi. Le conifere sono un'importante fonte economica di legname e prodotti, come la carta, che sono sviluppati dal legno. Il legno ginnico è considerato legno tenero, a differenza del legno duro di alcune angiosperme.
La parola conifera significa "portatore di cono", una caratteristica distinta comune alle conifere. I coni ospitano le strutture riproduttive maschili e femminili delle conifere. La maggior parte delle conifere lo sono monoica, nel senso che sia i coni maschili che quelli femminili si trovano sullo stesso albero.
Un altro tratto facilmente identificabile delle conifere è il loro tipo ad ago le foglie. Diverse famiglie di conifere, come ad esempio Pinaceae (pini) e Cupressaceae (cipressi), si distinguono per il tipo di foglie presenti. I pini hanno foglie aghiformi singole o dischetti di foglie di aghi lungo lo stelo. I cipressi hanno foglie piatte simili a scaglie lungo gli steli. Altre conifere del genere Agathis hanno foglie spesse, ellittiche e conifere del genere Nageia hanno foglie larghe e piatte.
Le conifere sono membri ben visibili del bioma della foresta della taiga e hanno adattamenti per la vita nel freddo ambiente delle foreste boreali. La forma triangolare alta degli alberi consente alla neve di cadere dai rami più facilmente e impedisce loro di rompersi sotto il peso del ghiaccio. Le conifere ad ago-foglia hanno anche uno strato ceroso sulla superficie della foglia per aiutare a prevenire la perdita d'acqua nel clima secco.
Il Cycadophyta la divisione delle ginnosperme include le cicadee. Cicadi si trovano nelle foreste tropicali e nelle regioni subtropicali. Queste piante sempreverdi hanno una struttura fogliare simile a una piuma e lunghi steli che diffondono le grandi foglie sul fitto tronco legnoso. A prima vista, le cicadee possono assomigliare alle palme, ma non sono correlate. Queste piante possono vivere per molti anni e hanno un lento processo di crescita. La palma King Sago, ad esempio, può impiegare fino a 50 anni per raggiungere i 10 piedi.
A differenza di molte conifere, gli alberi di cycad producono o solo coni maschili (producono polline) o coni femminili (producono ovuli). Le cycads produttrici di coni femminili produrranno semi solo se un maschio si trova nelle vicinanze. Le cicadie si affidano principalmente agli insetti per l'impollinazione e gli animali aiutano a disperdere i loro grandi semi colorati.
Ginkgo biloba sono le uniche piante sopravvissute del Ginkgophyta divisione di gymnosperms. Oggi, le piante di ginkgo a crescita naturale sono esclusive della Cina. I ginkgo possono vivere per migliaia di anni e sono caratterizzati da foglie decidue a forma di ventaglio che ingialliscono in autunno. Ginkgo biloba sono abbastanza grandi, con gli alberi più alti che raggiungono i 160 piedi. Gli alberi più vecchi hanno tronchi spessi e radici profonde.
I ginkgo prosperano in aree ben illuminate dal sole che ricevono molta acqua e hanno un sacco di drenaggio del suolo. Come le cycad, le piante di ginkgo producono coni maschili o femminili e hanno cellule spermatiche che usano flagelli nuotare verso l'uovo nell'ovulo femminile. Questi alberi durevoli sono resistenti al fuoco, ai parassiti e alle malattie e producono sostanze chimiche ritenute di valore medicinale, tra cui diverse flavinoids e terpeni con proprietà antiossidanti, antinfiammatorie e antimicrobiche.
La divisione gymnosperm Gnetophyta ha un piccolo numero di specie (65) trovate in tre generi: Ephedra, Gnetum, e Welwitschia. Molte specie del genere Ephedra sono arbusti che possono essere trovati nelle regioni desertiche delle Americhe o nelle regioni alte e fresche delle montagne dell'Himalaya in India. Certo Ephedra le specie hanno proprietà medicinali e sono la fonte dell'efedrina decongestionante. Ephedra le specie hanno steli sottili e foglie simili a scaglie.
Gnetum le specie contengono alcuni arbusti e alberi, ma la maggior parte sono viti legnose che si arrampicano attorno ad altre piante. Abitano foreste tropicali e hanno foglie larghe e piatte che ricordano le foglie delle piante fiorite. I coni riproduttivi maschili e femminili sono contenuti su alberi separati e spesso assomigliano a fiori, anche se non lo sono. La struttura del tessuto vascolare di queste piante è simile a quella di piante fiorite.
Welwitschia ha una sola specie, W. mirabilis. Queste piante vivono solo nel deserto africano della Namibia. Sono molto insoliti in quanto hanno un grosso fusto che rimane vicino al suolo, due grandi foglie arcuate che si dividono in altre foglie mentre crescono e un grosso, profondo fittone. Questa pianta può sopportare il caldo estremo del deserto con massime di 50 ° C (122 ° F), nonché la mancanza di acqua (1-10 cm all'anno). Maschio W. mirabilis i coni sono colorati e sia i coni maschili che quelli femminili contengono nettare per attirare gli insetti.
Nel ciclo di vita della ginnastica, le piante si alternano tra una fase sessuale e una fase asessuata. Questo tipo di ciclo di vita è noto come alternanza di generazioni. La produzione di gamete avviene nella fase sessuale o generazione di gametofite del ciclo. spore sono prodotti nella fase asessuata o generazione di sporofiti. A differenza di in piante non vascolari, la fase dominante del ciclo di vita delle piante per le piante vascolari è la generazione sporoftye.
Nelle ginnosperme, lo sporofita della pianta è riconosciuto come la maggior parte della pianta stessa, tra cui radici, foglie, steli e coni. Il cellule degli sporofiti vegetali diploide e contiene due set completi di cromosomi. Lo sporofita è responsabile della produzione di aploidi spore attraverso il processo di meiosi. Contenendo un set completo di cromosomi, le spore si trasformano in aploidi gametofiti. I gametofiti vegetali producono maschio e femmina gameti che si uniscono all'impollinazione per formare un nuovo zigote diploide. Lo zigote matura in un nuovo sporofita diploide, completando così il ciclo. I gymnospermi trascorrono gran parte del loro ciclo di vita nella fase sporofita e la generazione di gametofiti dipende totalmente dalla generazione di sporofiti per la sopravvivenza.
I gameti femminili (megaspores) sono prodotti in strutture gametofite chiamate archegonia situato in coni ovulati. Vengono prodotti gameti maschili (micropore) polline coni e si trasformano in granuli di polline. Alcune specie di gymnosperm hanno coni maschili e femminili sullo stesso albero, mentre altre hanno coni maschili o femminili separati che producono alberi. Affinché avvenga l'impollinazione, i gameti devono entrare in contatto tra loro. Ciò si verifica in genere tramite il trasferimento di vento, animali o insetti.
Fecondazione in gymnosperms si verifica quando i granuli di polline entrano in contatto con l'ovulo femminile e germogliano. Le cellule spermatiche si dirigono verso l'uovo all'interno dell'ovulo e fertilizzano l'uovo. Nelle conifere e nei gnetofiti, le cellule spermatiche non hanno flagelli e devono raggiungere l'ovulo attraverso la formazione di a tubo pollinico. Nelle cicadee e nei ginkgo, lo sperma flagellato nuota verso l'uovo per la fecondazione. Dopo la fecondazione, lo zigote risultante si sviluppa all'interno del seme di gymnosperm e forma un nuovo sporofita.
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