NAGONASIENNE: CHARAKTERYSTYKA, KLASYFIKACJA I PRZYKŁADY GATUNKÓW - BIOLOGIA

W nagonasienne to grupa roślin naczyniowych o nasiona „nagi”, ale nie wytwarzają kwiaty. Podobnie jak okrytozalążkowe, ta grupa roślin należy do „plemników” lub roślin wyższych.

Wielu botaników uważa, że rośliny nagonasienne stanowią siostrzaną grupę roślin okrytozalążkowych (roślin kwiatowych), a duża część obecnej wiedzy na temat tej drugiej grupy wynika z badań dotyczących roślin nagonasiennych.

Zdjęcie lasu iglastego (zdjęcie: Johannes Plenio na www.pixabay.com)

Według dowodów kopalnych i analiz bioinformatycznych, rośliny nagonasienne i okrytozalążkowe rozeszły się około 300 do 360 milionów lat temu, w karbonie, jednym z okresów paleozoicznych. Mimo, że obecnie występuje tylko około 1000 gatunków, w mezozoiku były to dominujące formy życia roślinnego.

W tej grupie znajdują się największe rośliny w całym królestwie roślin, takie jak przedstawiciele gatunku Sequoia sempervirens (ponad 150 m wysokości) i rodzaju Metasequoia (ponad 100 m).

W grupie nagonasiennych znajdują się m.in.sosny (iglaste), sagowce i miłorząb.

Charakterystyka nagonasiennych

Uważa się, że istnieją reprezentatywne grupy nagonasiennych, które nie zmieniały się od ponad 100 milionów lat, to znaczy zachowują wiele cech przodków. Ponadto są to bardzo wolno rosnące rośliny o dużej trwałości.

Dystrybucja

Rośliny te są rozmieszczone na wszystkich kontynentach, z wyjątkiem Antarktydy. Około dwie trzecie wszystkich nagonasiennych w biosferze to drzewa iglaste, które stanowią ponad 35% światowych lasów, zwłaszcza w strefach bardziej umiarkowanych.

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

Struktura

Wszystkie rośliny nagonasienne są roślinami drzewiastymi i wieloletnimi z obfitym wzrostem wtórnym. Jego ciało jest podzielone (chociaż reprezentuje pojedynczą jednostkę) na łodygę, korzenie i liście. Różnią się od innych roślin tym, że organizmem rośliny jest sporofit lub pokolenie bezpłciowe, które dominuje przez całe życie rośliny.

Posiadają łodygi i korzenie z obfitym wzrostem wtórnym, co jest szczególnie ważne w grupie drzew iglastych. Zależność między różnymi obszarami tkanki łodygi (kora, kambium naczyniowe, drewno lub kłoda (ksylem) i rdzeń) różni się w zależności od gatunku.

Transport wodny

Jeśli chodzi o transport wody u nagonasiennych, różnią się one od okrytozalążkowych tym, że ich ksylem składa się tylko z komórek tchawicy (co oznacza nieefektywną zdolność transportową), podczas gdy u okrytozalążkowych występują zarówno tchawice, jak i naczynia.

Charakterystyka przewodnictwa wodnego nagonasiennych jest związana z rodzajem liści występujących na tych roślinach, które mogą być iglaste (na krótkich gałęziach) lub duże, ale nieliczne.

Reprodukcja

Jedną z głównych cech nagonasiennych, choć nie jedyną, która definiuje je jako grupę, jest brak kwiatów i wytwarzanie „nagich” nasion. Są to struktury, w których zalążki i nasiona są odsłonięte na powierzchni sporofili lub innych podobnych struktur, a nie zamknięte w warstwie ochronnej i odżywczej.

Zapłodnienie komórki jajowej zawartej w żeńskim gametoficie nagonasiennych następuje dzięki biernemu przenoszeniu przez wiatr (anemofil) ziaren pyłku lub całego męskiego gametofitu do bliskości komórki jajowej (zapylanie).

Różnice między zalążkiem rośliny okrytozalążkowej a zalążkiem nagonasiennym (źródło: Tameeria w angielskiej Wikipedii, za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Wiele nagonasiennych jest jednopiennych (gametofity żeńskie i męskie znajdują się na tej samej roślinie), inne są dwupienne (struktury rozrodcze żeńskie i męskie na osobnych roślinach).

Struktury rozrodcze każdej płci są zgrupowane w jednopłciowe strobili, jednak niektóre gatunki mają tylko samce strobili. Strobilus to zbiór sporofili, które wytwarzają zarodnie.

Strobili z nagonasiennych (źródło: Borgetti N., Isocrono D. (DISAFA) przez Wikimedia Commons)

Mikrosporofile wytwarzają makrospory wytwarzające makrosporangie (gamety żeńskie), podczas gdy mikrosporofile wytwarzają mikrosporangie, odpowiedzialne za mejotyczną produkcję ziaren pyłku (gamet męskich).

Klasyfikacja nagonasiennych

Grupa roślin nagozalążkowych reprezentuje pięć głównych linii roślin nasiennych i jest podzielona na cztery podklasy, zgrupowane w klasie Equisetopsida i znane jako:

- Ginkgoidae: z obecnie istniejącym gatunkiem.

- Cycadidae: 297-331 gatunków podzielonych na 10 rodzajów. Zwykle pochodzą z tropikalnych regionów Ameryki i Azji.

- Pinidae: z 614 gatunkami podzielonymi na 69 rodzajów. Rośliny te są charakterystyczne dla umiarkowanych regionów półkuli północnej i południowej.

- Gnetidae: 80-100 gatunków, podzielonych na 3 rodzaje.

Wśród tych czterech podklas nagonasienne liczą około 12 rodzin, 83 rodzaje i około 1000 gatunków.

Ciekawostką jest fakt, że spośród tych 83 rodzajów 34 z nich są monotypowe, to znaczy obejmują jeden gatunek; 22 składa się z od 2 do 5 gatunków, a tylko 3 rodzaje mają prawie 100 gatunków, którymi są rodzaj Cycas, rodzaj Pinus i rodzaj Podocarpus.

Iglaki

Najszerszą linią grupy nagonasiennych jest bez wątpienia drzewo iglaste, które dzieli się na 7 rodzin (choć było to przedmiotem dyskusji wielu systematyków roślin) są to:

- Taxaceae

- Podocarpaceae

- Araucariaceae

- Cephalotaxaceae

- Pinaceae

- Taxodiaceae

- Cupressaceae

Genofity

Grupa gnetofitów (podklasa Gnetidae) składa się z trzech rodzin, z których wszystkie składają się z jednego rodzaju, a mianowicie:

- Ephedraceae

- Gnetaceae

- Welwitschiaceae

Sagowce

Klasyfikacja sagowców jest dość kontrowersyjna, jednak w stosunkowo niedawnych publikacjach uznano, że grupa ta jest podzielona na dwie rodziny, które łącznie dają 10 rodzajów:

- Cycadaceae

- Zamiaceae

Przykłady gatunków nagonasiennych

Nagonasienne to bardzo ważna grupa nie tylko z ekologicznego punktu widzenia, ale także ekonomicznego, ponieważ oprócz funkcjonowania w cyklach węglowych Ziemi, są ważnym źródłem żywic, drewna, a nawet leków i żywności.

Sekwoje

Bezspornym przykładem wybitnych nagonasiennych są sekwoje , należące do rodziny Taxodiaceae, z drzew iglastych. Sekwoje są obecnie ograniczone do stanu Kalifornia w Stanach Zjednoczonych Ameryki, a dwa istniejące gatunki znane są z dużej rozpiętości skrzydeł, ponieważ ich średnia wysokość przekracza 100 metrów.

sosny

Sosny stanowią również jedną z najważniejszych i najbardziej znanych grup nagonasiennych, ponieważ nie tylko tworzą najbardziej rozległe lasy na naszej planecie, ale mają również różne zastosowania przemysłowe i są intensywnie wykorzystywane przez człowieka do pozyskiwania drewna, produkcji na przykład papieru i otrzymywanie żywic.

Cykl życia nagonasiennych (Źródło: Jhodlof (zdjęcie drzewa), JJ Harrison (zdjęcie szyszek żeńskich), Beentree (zdjęcie szyszek samców), MPF (łuska jajowata i zdjęcie nasion), RoRo (ostateczny diagram cyklu życia) za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Miłorząb dwuklapowy

Jeden z gatunków nagonasiennych, Ginkgo biloba , jest również dobrze znany w tej grupie. Jest to jedyny gatunek jedynego rodzaju w podklasie Gingkoidae i uważany jest za najstarszego przedstawiciela wszystkich żyjących obecnie roślin spermatofitów.

Bibliografia

Chamberlain, CJ (1935). Nagonasienne. The Botanical Review, 1 (6), 183-209.
Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Botanika Klasyfikacja, struktura i rozmnażanie.
Nabors, MW (2004). Wprowadzenie do botaniki (nr 580 N117i). Osoba.
Raven, PH, Evert, RF i Eichhorn, SE (2005). Biologia roślin. Macmillan.
Vidal, JA Rośliny bez kwiatka / z kwiatem. (Książka nr 589.3 V5.).
Wang, XQ i Ran, JH (2014). Ewolucja i biogeografia nagonasiennych. Filogenetyka molekularna i ewolucja, 75, 24–40.

NAGONASIENNE: CHARAKTERYSTYKA, KLASYFIKACJA I PRZYKŁADY GATUNKÓW - BIOLOGIA - 2026