Gimnospermas são as plantas com sementes mais antigas do nosso planeta. Eles desempenharam um papel importante no desenvolvimento da vida selvagem e continuam a ocupar uma posição significativa na vida da Terra. Bem conhecido por nós abeto, pinheiro, abeto, thuja, teixo ou larício e velvichia pouco conhecido, saga ou ginkgo - todos esses são representantes do grupo chamado "Gimnospermas". Consideraremos sua estrutura e reprodução mais adiante neste artigo.
Origem e idade
As gimnospermas têm 350 milhões de anos. Eles apareceram no Devoniano Superior (Paleozóico) e no início da era Mesozóica já haviam atingido seu pico. Presumivelmente, sua origem está associada à evolução gradual dos esporos - samambaias. Comparadas a elas, as novas espécies vegetais já possuíam óvulos e grãos de pólen que estavam diretamente envolvidos na formação da semente. Havia uma série de vantagens que as gimnospermas tinham:
- reprodução ocorreu semparticipação da água;
- o tegumento e o fornecimento de nutrientes garantiram a segurança da muda.
Por essas razões, em pouco tempo, a cobertura verde do planeta já era majoritariamente de gimnospermas, cuja estrutura e reprodução contribuíram para o desenvolvimento bem-sucedido de novos territórios e nichos ecológicos.
Recursos de construção
As plantas mais nomeadas crescem na forma de árvores e arbustos, mais frequentemente - perenes e raramente - decíduas. Às vezes podem atingir tamanhos enormes (sequoia, cedro). A grande maioria de suas folhas são em forma de agulha ou têm a aparência de escamas. Eles são chamados de agulhas e contêm passagens de resina.
Madeira compõe a maior parte do tronco. Contém células mortas ocas com paredes perfuradas - traqueídes. A sua presença é um sinal específico deste grupo de plantas. É através deles que o fluxo ascendente da água da raiz para as folhas é realizado.
Além dos traqueídes, a madeira das gimnospermas também contém ductos de resina. Portanto, representantes de plantas deste grupo são facilmente reconhecidos pelo cheiro perfumado das coníferas. A resina impregna a madeira, evitando que ela apodreça. Devido a isso, existem muitos centenários entre as árvores coníferas. Por exemplo, algumas sequóias têm cerca de 3.000 anos.
A vantagem evolutiva mais importante das gimnospermas é a reprodução sem a participação da umidade do gotejamento e a presença de formações que atuam como órgãos reprodutores.
Órgãos reprodutores de gimnospermas
A ausência de flores é uma característica chave das gimnospermas. A reprodução dessas plantas ocorre com a participação de cones, ou estróbilos. Essas formações são fáceis de reconhecer em pinheiros, abetos, abetos, larícios e outros representantes de coníferas. Eles podem ser chamados de órgãos de reprodução sexual.
Geralmente os cones são de sexos diferentes - podem ser masculinos e femininos e localizados na mesma planta (monóica) ou em plantas diferentes (dioicas), diferindo em tamanho e cor.
Os botões masculinos são chamados de microestróbilos e os botões femininos são chamados de megaestróbilos. Strobila é um broto encurtado e modificado, no qual os esporófilos estão localizados - folhas modificadas. O pólen amadurece em microestróbilos. Em megastrobils - óvulos.
Características de reprodução das gimnospermas
Normalmente, o processo de reprodução das gimnospermas é considerado no exemplo do pinheiro escocês. Esta é uma planta monóica, ou seja, os cones masculinos e femininos se desenvolvem na mesma árvore. O primeiro deles é maior, de cor avermelhada. As segundas são pequenas, esverdeadas ou azuladas.
O esquema de reprodução das gimnospermas é bastante simples. Quando o pólen amadurece em microestróbilos, ele se espalha, se espalha pelo vento e pode percorrer longas distâncias. Para fazer isso, cada grão de pólen é equipado com dispositivos especiais - sacos de pólen. Partículas de poeira caem nos óvulos que se desenvolvem nos megaestróbilos. É assim que ocorre a polinização.
Geralmente cai no final da primavera ou início do verão. polinizadoos cones femininos se fecham, suas escamas se unem com resina. A fertilização ocorre nos óvulos dentro dos cones fechados.
Como acontece a fertilização
Dentro do óvulo está o gametófito feminino, ou saco embrionário, que passa por vários estágios de maturação. O pólen entra na entrada de pólen do óvulo, começa a germinar no tubo polínico em direção ao arquegônio (do grego arche - "início", desaparecido - "ventre da mãe"). Esta formação contém um ovo. No total, duas delas se desenvolvem no óvulo, mas apenas uma sofre fecundação.
A essa altura, dois espermatozoides já haviam amadurecido no grão de pólen e começaram a se mover ao longo do tubo em crescimento. Quando um dos espermatozóides atinge o óvulo, ocorre a fertilização. O segundo esperma morre. Após a fusão de duas células germinativas, forma-se um embrião de semente - um zigoto. O próprio óvulo é convertido em uma semente. Germinando, usará o suprimento de nutrientes.
É assim que as gimnospermas se reproduzem. O esquema deste processo é mostrado na foto.
Ripação e dispersão de sementes
Após a fertilização, inicia-se a maturação da semente. No pinheiro escocês, ambos os processos duram 2 anos. Quando maduros, os cones tornam-se lenhosos e mudam de cor. Gradualmente, suas escamas se abrem e as sementes saem delas.
Gimnospermas não formam frutos. Mas para se espalhar para grandesdistância, as sementes têm adaptações especiais - protuberâncias membranosas pterigóides, facilmente transportadas pelo vento.
Se as condições externas não são favoráveis para a germinação, a semente pode descansar por um longo tempo antes das condições ideais de temperatura. Foram essas características que permitiram que as gimnospermas alcançassem um grande número de espécies e se espalhassem por grandes áreas.
O número de espécies e representantes
O grupo descrito possui cerca de 600-700 espécies. Nem todos sobreviveram até hoje, alguns representantes existem apenas na forma fóssil. Por exemplo:
- cordaite;
- bennetite;
- semente de samambaias.
Os demais representantes estão distribuídos por todo o globo e crescem em todas as zonas climáticas: desde o tropical do sul (sagueiros) até as latitudes frias do norte (cedro, lariço, abeto, pinheiro).
O representante mais antigo das gimnospermas, que existe até hoje, é o Ginkgo Biloba (biloba). Esta planta é chamada de fóssil vivo, pois vem crescendo no planeta desde a era mesozóica, como evidenciado por inúmeras impressões nos depósitos de rochas antigas.
Desenvolvimento evolutivo
As primeiras gimnospermas que surgiram na era paleozóica tinham uma série de vantagens que lhes permitiam assumir uma posição dominante no planeta naquela época. Esses novos recursos evolutivos são chamados de aromorfoses e permitem que você alcanceum novo patamar no desenvolvimento de novos territórios e nichos ecológicos. Existem várias características que as gimnospermas possuem:
- A reprodução é realizada sem a participação do meio aquático. Isso tornou possível povoar grandes áreas em terra.
- A fecundação ocorre dentro do óvulo e é protegida das influências externas - tais características da reprodução das gimnospermas garantem maior segurança da futura planta.
- O aparecimento da semente possibilitou fornecer ao futuro embrião uma cobertura protetora (casca da semente) e um suprimento de alimento (endosperma), o que, por sua vez, aumentou o número de plantas desse grupo.
Foram essas características que os distinguiram de seus ancestrais - samambaias. O próximo, e hoje o último, estágio do desenvolvimento evolutivo do mundo vegetal é o aparecimento das angiospermas.
Significado das gimnospermas
O papel das gimnospermas dificilmente pode ser superestimado. São eles que ocupam cerca de um terço das florestas do mundo envolvidas na purificação do ar e na renovação constante de oxigênio. Além disso, o surgimento e ampla distribuição de plantas produtoras de oxigênio no planeta levou ao surgimento de outros organismos que podem utilizar esse gás em sua respiração.
As coníferas são as principais fornecedoras de madeira para diversas esferas da vida humana. Esta matéria-prima é utilizada ativamente na fabricação de móveis, construção, produção naval e outras áreas de atividade econômica estrategicamente importantes. As fibras de madeira de abeto são especialmente valiosas na fabricação de papéis de alta qualidade.
Gimnospermas são amplamente utilizadas na medicina. Substâncias especiais - fitonídios, secretados por quase todas as árvores coníferas, são capazes de purificar o ar de micróbios patogênicos. Por esse motivo, a maioria dos sanatórios e resorts de saúde são construídos no território das florestas de coníferas. Essa terapia pode aliviar ou eliminar significativamente muitas doenças pulmonares.
