GYMNOSPERMEN: KENMERKEN, CLASSIFICATIE EN VOORBEELDEN VAN SOORTEN - BIOLOGIE - 2025

De gymnospermen zijn een groep vaatplanten met zaden die "naakt" zijn, maar die geen bloemen produceren. Net als angiospermen behoort deze groep planten tot de "spermatofyten" of hogere planten.

Gymnospermen worden door veel botanici beschouwd als een zustergroep van angiospermen (bloeiende planten) en dat veel van de huidige kennis van de laatste groep te danken is aan studies met betrekking tot gymnospermen.

Foto van een naaldbos (afbeelding door Johannes Plenio op www.pixabay.com)

Volgens fossiel bewijs en bio-informatica-analyse liepen gymnospermen en angiospermen ongeveer 300 tot 360 miljoen jaar geleden uiteen, tijdens het Carboon, een van de Paleozoïsche perioden. Ondanks het feit dat er momenteel slechts ongeveer 1000 soorten zijn, waren dit tijdens het Mesozoïcum de overheersende vormen van plantenleven.

Deze groep omvat de grootste planten in het hele plantenrijk, zoals leden van de soort Sequoia sempervirens (meer dan 150 m hoog) en het geslacht Metasequoia (meer dan 100 meter).

Binnen de groep gymnospermen bevinden zich planten die ook bekend staan ​​als onder andere dennen (coniferen), cycaden en ginkgo's.

Gymnosperm-kenmerken

Er wordt aangenomen dat er representatieve groepen gymnospermen zijn die in meer dan 100 miljoen jaar niet zijn gevarieerd, dat wil zeggen dat ze meerdere voorouderlijke kenmerken behouden. Bovendien zijn het zeer langzaam groeiende planten met een lange levensduur.

Distributie

Deze planten komen voor op alle continenten, met uitzondering van Antarctica. Ongeveer tweederde van alle gymnospermen in de biosfeer zijn coniferen, die meer dan 35% van de bossen in de wereld uitmaken, vooral in de meer gematigde streken.

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

Structuur

Alle gymnospermen zijn houtachtige en meerjarige planten met een overvloedige secundaire groei. Zijn lichaam is verdeeld (hoewel het een enkele eenheid vertegenwoordigt) in stengel, wortels en bladeren. Ze verschillen van andere planten doordat het plantenlichaam de sporofyt of de aseksuele generatie is, die de overhand heeft gedurende de hele levensduur van de plant.

Ze hebben stengels en wortels met een overvloedige secundaire groei, een feit dat vooral belangrijk is in de groep coniferen. De relatie tussen de verschillende weefselgebieden van de stengels (schors, vasculair cambium, hout of blok (xyleem) en merg) varieert naargelang de soort.

Watertransport

Wat betreft het transport van water in gymnospermen, deze verschillen van angiospermen doordat hun xyleem alleen is samengesteld uit tracheide cellen (wat een inefficiënte transportcapaciteit impliceert), terwijl er in angiospermen zowel tracheïden als vaten zijn.

De hydrische geleidingseigenschappen van gymnospermen zijn gerelateerd aan het type blad dat deze planten vertonen, dat naaldvormig (op korte takken) of groot "palm" -type kan zijn, maar klein in aantal.

Reproductie

Een van de belangrijkste kenmerken van gymnospermen, hoewel niet de enige die ze als een groep definieert, is de afwezigheid van bloemen en de productie van "naakte" zaden. Dit zijn structuren waarbij de eitjes en zaden worden blootgesteld aan het oppervlak van sporofylen of andere soortgelijke structuren, en niet omsloten door een beschermende en voedingslaag.

De bevruchting van de eicel die zich in de vrouwelijke gametofyt van gymnospermen bevindt, vindt plaats dankzij het passieve transport door de wind (anemofiel) van de stuifmeelkorrels of van de volledige mannelijke gametofyt tot in de buurt van de eicel (bestuiving).

Verschillen tussen de zaadknop van een angiosperm en die van een gymnosperm (bron: Tameeria op Engelse Wikipedia, via Wikimedia Commons)

Veel gymnospermen zijn eenhuizig (vrouwelijke en mannelijke gametofyten zitten op dezelfde plant), andere zijn tweehuizig (vrouwelijke en mannelijke voortplantingsstructuren op afzonderlijke planten).

De voortplantingsstructuren van elk geslacht zijn gegroepeerd in unisexuele strobili, maar sommige soorten hebben alleen mannelijke strobili. Een strobilus is een reeks sporofielen die sporangia produceren.

De strobili van een gymnosperm (Bron: Borgetti N., Isocrono D. (DISAFA) via Wikimedia Commons)

De microsporofylen produceren macrosporangia-producerende macrosporen (vrouwelijke gameten), terwijl de microsporofielen microsporangia produceren, verantwoordelijk voor de meiotische productie van stuifmeelkorrels (mannelijke gameten).

Classificatie van gymnospermen

De groep gymnospermplanten vertegenwoordigt de vijf hoofdlijnen van zaadplanten en is onderverdeeld in vier subklassen, gegroepeerd binnen de klasse Equisetopsida, en bekend als:

- Ginkgoidae: met een momenteel bestaande soort.

- Cycadidae: met 297-331 soorten verdeeld in 10 geslachten. Ze komen meestal uit tropische Amerikaanse en Aziatische regio's.

- Pinidae: met 614 soorten verdeeld in 69 geslachten. Deze planten zijn kenmerkend voor de gematigde streken van het noordelijk en zuidelijk halfrond.

- Gnetidae: met 80-100 soorten, verdeeld in 3 geslachten.

Onder deze vier subklassen tellen gymnospermen ongeveer 12 families, 83 geslachten en ongeveer 1000 soorten.

Een merkwaardig feit is dat van deze 83 geslachten er 34 monotypisch zijn, dat wil zeggen dat ze één enkele soort omvatten; 22 bestaan ​​uit tussen de 2 en 5 soorten en slechts 3 geslachten hebben bijna 100 soorten, namelijk het geslacht Cycas, het geslacht Pinus en het geslacht Podocarpus.

Coniferen

De meest uitgebreide afstamming van de gymnospermengroep is zonder twijfel die van de coniferen, die is onderverdeeld in 7 families (hoewel dit onderwerp van discussie is geweest door veel plantensystematici), deze zijn:

- Taxaceae

- Podocarpaceae

- Araucariaceae

- Cephalotaxaceae

- Pinaceae

- Taxodiaceae

- Cupressaceae

Genofyten

De groep gnetophytes (subklasse Gnetidae) bestaat uit drie families, allemaal samengesteld uit een enkel geslacht, namelijk:

- Ephedraceae

- Gnetaceae

- Welwitschiaceae

Cycads

De classificatie van cycaden is nogal controversieel geweest, maar relatief recente publicaties hebben erkend dat deze groep is verdeeld in twee families, die samen 10 geslachten vormen:

- Cycadaceae

- Zamiaceae

Voorbeelden van gymnosperm-soorten

Gymnospermen zijn een zeer belangrijke groep, niet alleen vanuit ecologisch oogpunt maar ook vanuit economisch oogpunt, want naast het functioneren in de koolstofcycli van de aarde, zijn ze een belangrijke bron van harsen, hout en zelfs medicijnen en voedsel.

Sequoia's

Een onbetwistbaar voorbeeld van uitstekende gymnospermen is dat van de sequoia's , behorende tot de Taxodiaceae-familie, van de coniferen. De sequoia's zijn momenteel beperkt tot de staat Californië, in de Verenigde Staten van Amerika, en de twee bestaande soorten staan ​​bekend om hun grote spanwijdte, aangezien hun gemiddelde hoogte meer dan 100 meter lang is.

dennenbomen

Dennen vertegenwoordigen ook een van de belangrijkste en bekendste groepen binnen gymnospermen, aangezien ze niet alleen de meest uitgestrekte bossen ter wereld vormen, maar ook verschillende industriële toepassingen hebben en door de mens intensief worden geëxploiteerd voor de winning van hout, productie bijvoorbeeld van papier en het verkrijgen van harsen.

Levenscyclus van een gymnosperm (Bron: Jhodlof (boomfoto), JJ Harrison (foto van vrouwelijke kegels), Beentree (foto van mannelijke kegels), MPF (foto van ovuliferale schaal en zaden), RoRo (diagram van laatste levenscyclus) via Wikimedia Commons)

Ginkgo biloba

Een bepaalde soort gymnosperm, Ginkgo biloba , is ook goed bekend binnen deze groep. Dit is de enige soort van het enige geslacht in de subklasse Gingkoidae en wordt verondersteld de oudste vertegenwoordiger te zijn van alle spermatofytplanten die tegenwoordig leven.

Referenties

1. Chamberlain, CJ (1935). De gymnospermen. The Botanical Review, 1 (6), 183-209.
2. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Plantkunde Classificatie, structuur en reproductie.
3. Nabors, MW (2004). Inleiding tot de plantkunde (nr. 580 N117i). Pearson.
4. Raven, PH, Evert, RF en Eichhorn, SE (2005). Biologie van planten. Macmillan.
5. Vidal, JA Planten zonder bloem / met bloem. (Boek nr. 589.3 V5.).
6. Wang, XQ en Ran, JH (2014). Evolutie en biogeografie van gymnospermen. Moleculaire fylogenetica en evolutie, 75, 24-40.