голосеменни са растения без цветя, които произвеждат шишарки и семена. Терминът gymnosperm буквално означава „голо семе“, тъй като семената на gymnosperm не са затворени в яйчника. По-скоро те седят изложени на повърхността на листоподобни структури, наречени прицветници. Гимноспермите са съдови растения на субкинг Embyophyta и включват иглолистни дървета, цикади, гинкофити и гнетофити. Някои от най-разпознаваемите примери за тези дървесни храсти и дървета включват борове, смърчове, ели и гинко. Гимноспермите са в изобилие умерена гора и бореална гора биоми с видове, които могат да понасят влажни или сухи условия.
за разлика от покритосеменни, gymnosperms не дават цветя или плодове. Смята се, че те са първите съдови растения, обитаващи земя, появяваща се в триасния период преди около 245-208 милиона години. Развитието на a съдова система способна да транспортира вода през растението, позволила колонизация на голаносеменна земя. Днес има над хиляда видове фитосперми, принадлежащи към четири основни поделения: Coniferophyta, Cycadophyta, Ginkgophyta, и гнетови.
Най- Coniferophyta разделение съдържа иглолистни дървета, които имат най-голямо разнообразие от видове сред голноносещите. най-много иглолистни дървета са вечнозелени (запазват листата си през цялата година) и включват едни от най-големите, най-високите и най-старите дървета на планетата. Примерите за иглолистни дървета включват борове, секвои, ели, бучица и смърч. Иглолистните дървета са важен икономически източник на дървен материал и продукти, като хартия, които са разработени от дърво. Гимноспермната дървесина се счита за мека дървесина, за разлика от твърдата дървесина на някои покритосеменни растения.
Думата иглолистна означава „конусоносител“, отличителна характеристика, обща за иглолистните дървета. В шишарките се помещават мъжките и женските репродуктивни структури на иглолистни дървета. Повечето иглолистни дървета са еднодомен, което означава, че на едно и също дърво могат да се намерят както мъжки, така и женски шишарки.
Друга черта на иглолистните дървета е лесно идентифицираната им игла листа. Различни иглолистни семейства, като например Pinaceae (борове) и кипарисови (кипариси), се отличават по вида на присъстващите листа. Боровете имат единични иглоподобни листа или иглолистни струпвания по стеблото. Кипарисите имат плоски, подобни на мащаб листа по стеблата. Други иглолистни дървета от рода Agathis имат гъсти, елипсовидни листа и иглолистни дървета от рода Nageia имат широки, плоски листа.
Иглолистните дървета са забележими членове на биома на тайга и имат адаптация за живот в студената среда на бореалните гори. Високата, триъгълна форма на дърветата позволява снегът да пада от клоните по-лесно и не им позволява да се счупят под тежестта на леда. Иглолистните иглолистни дървета също имат восъчна обвивка на повърхността на листата, за да предотвратят загубата на вода в сухия климат.
Най- Cycadophyta разделянето на gymnosperms включва цикади. цикасови се срещат в тропическите гори и субтропичните райони. Тези вечнозелени растения имат структура, наподобяваща пера, и дълги стъбла, които разпространяват големите листа по дебелия, дървесен ствол. На пръв поглед цикадите могат да приличат на палми, но те не са свързани. Тези растения могат да живеят много години и имат бавен процес на растеж. Палмата на King Sago, например, може да отнеме до 50 години, за да достигне 10 фута.
За разлика от много иглолистни дървета, цикадните дървета произвеждат само мъжки шишарки (произвеждат цветен прашец) или женски шишарки (произвеждат овули). Женските конуси за производство на конуси ще произвеждат семена само ако мъжът е в близост. Цикадите разчитат главно на насекоми за опрашване, а животните помагат за разпръскването на големите им цветни семена.
Гинко билоба са единствените оцелели растения на Ginkgophyta разделение на гимнастични растения. Днес естествено растящите растения от гинко са изключително за Китай. Джинките могат да живеят хиляди години и се характеризират с ветрилообразни, широколистни листа, които през есента пожълтяват. Гинко билоба са доста големи, като най-високите дървета достигат 160 фута. По-старите дървета имат дебели стволове и дълбоки корени.
Джиндите процъфтяват в добре осветени слънчеви райони, които получават много вода и имат много почвен дренаж. Подобно на цикадите, растенията с гинко произвеждат или мъжки, или женски шишарки и имат сперматозоиди, които използват камшичета да плува към яйцето в женската овула. Тези трайни дървета са устойчиви на пожар, устойчиви на вредители и болести и произвеждат химикали, за които се смята, че имат лекарствена стойност, включително няколко flavinoids и терпени с антиоксидантни, противовъзпалителни и антимикробни свойства.
Гимназионното отделение гнетови има малък брой видове (65), открити в три рода: Ephedra, Gnetum, и Welwitschia. Много от видовете от рода Ephedra са храсти, които могат да бъдат намерени в пустинните райони на Америка или във високите, прохладни райони на хималайските планини в Индия. определен Ephedra видове имат лечебни свойства и са източник на деконгестантното лекарство ефедрин. Ephedra видове имат стройни стъбла и подобни на мащаби листа.
Gnetum видове съдържат някои храсти и дървета, но повечето са дървесни лози, които се изкачват около други растения. Те обитават тропически гори и имат широки, плоски листа, които приличат на листата на цъфтящи растения. Мъжките и женските репродуктивни шишарки се съдържат на отделни дървета и често приличат на цветя, въпреки че не са. Структурата на съдовата тъкан на тези растения също е подобна на тази на цъфтящи растения.
Welwitschia има един вид, W. тдгаешз. Тези растения живеят само в африканската пустиня Намибия. Те са много необичайни с това, че имат голямо стъбло, което остава близо до земята, две големи изкривени листа, които се разделят на други листа, докато растат, и голям, дълбок корен. Това растение може да издържи на екстремните горещини на пустинята с високи температури от 50 ° C (122 ° F), както и липсата на вода (1-10 см годишно). Мъжки пол W. тдгаешз шишарките са ярко оцветени, а и мъжките, и женските шишарки съдържат нектар за привличане на насекоми.
В жизнения цикъл на гимнастичните растения растенията се редуват между полова фаза и асексуална фаза. Този тип жизнен цикъл е известен като редуване на поколения. Производството на гамети се случва в сексуалната фаза или поколение гаметофити от цикъла. Спорите се произвеждат в асексуална фаза или поколение спорофит. За разлика от в несъдови растения, доминиращата фаза на жизнения цикъл на растенията за съдовите растения е спорофитното поколение.
При gymnosperms растението спорофит се разпознава като основната част от самото растение, включително корени, листа, стъбла и шишарки. Най- клетки от растението спорофит са диплоиден и съдържат два пълни комплекта от хромозоми. Спорофитът е отговорен за производството на хаплоидната спори през процеса на смекчен израз. Съдържащ един пълен набор от хромозоми, спорите се развиват в хаплоидни гаметофити. Растителните гаметофити произвеждат мъжки и женски гамети които се обединяват при опрашване и образуват нова диплоидна зигота. Зиготата узрява в нов диплоиден спорофит, като по този начин завършва цикъла. Гимноспермите прекарват по-голямата част от своя жизнен цикъл във фазата на спорофитите, а поколението на гаметофитите е напълно зависимо от поколението на спорофитите за оцеляване.
Женските гамети (мегаспори) се произвеждат в гаметофитни структури, наречени archegonia разположени в овулатни конуси. Мъжки гамети (микроспори) се произвеждат в цветен прашец шишарки и се развиват в цветен прашец. Някои видове фибросперми имат мъжки и женски шишарки на едно и също дърво, докато други имат отделни мъжки или женски конуси, произвеждащи дървета. За да се извърши опрашването, гамети трябва да влизат в контакт помежду си. Това обикновено се случва чрез пренос на вятър, животни или насекоми.
Оплождане при gymnosperms се появява, когато поленовите зърна контактуват с женската овула и покълнат. Сперматозоидните клетки проправят път към яйцеклетката вътре в яйцеклетката и оплождат яйцеклетката. При иглолистните и гнетофитите сперматозоидните клетки нямат жгутици и трябва да достигнат до яйцеклетката чрез образуването на цветен прашец. При цикади и гинкози жгутичните сперматозоиди плуват към яйцеклетката за оплождане. При оплождането получената зигота се развива в семето на семената и се образува нов спорофит.
Асаравала, Маниш и др. „Триасов период: тектоника и палеоклимат.“ Тектоника на триасния период, Музей на палеонтологията на университета в Калифония, www.ucmp.berkeley.edu/mesozoic/triassic/triassictect.html.
Фрейзър, Дженифър. "Социални растения цикади ли са?" Научноамериканска блог мрежа, 16 окт. 2013, blogs.scientistamerican.com/artful-amoeba/are-cycads-social-plants/.
Палари, Стивън Г. „Тялото на растенията“. Физиология на дървесните растения, 20 май 2008 г., стр. 9–38., Doi: 10.1016 / b978-012088765-1.50003-8.
Вагнер, Армин и др. „Линификация и манипулации на лигнин в иглолистни дървета“. Напредък в ботаническите изследвания, кн. 61, 8 юни 2012 г., стр. 37–76., Doi: 10.1016 / b978-0-12-416023-1.00002-1.