Gymnosperms ndio mimea ya zamani zaidi ya mbegu katika sayari yetu. Walichukua jukumu muhimu katika maendeleo ya wanyamapori na wanaendelea kuchukua nafasi kubwa katika maisha ya Dunia. Inajulikana kwetu spruce, pine, fir, thuja, yew au larch na velvichia isiyojulikana sana, saga au ginkgo - wote hawa ni wawakilishi wa kikundi kinachoitwa "Gymnosperms". Tutazingatia muundo na uchapishaji wao baadaye katika makala.
Asili na umri
Gymnosperms zina umri wa miaka milioni 350. Walionekana katika Upper Devonian (Paleozoic) na mwanzoni mwa enzi ya Mesozoic walikuwa tayari wamefikia kilele chao. Labda, asili yao inahusishwa na mageuzi ya taratibu ya spores - ferns. Ikilinganishwa nao, spishi mpya za mmea tayari zilikuwa na ovules na chembe za poleni ambazo zilihusika moja kwa moja katika uundaji wa mbegu. Kulikuwa na idadi ya faida ambazo gymnosperms walikuwa nazo:
- uzalishaji ulifanyika bilaushiriki wa maji;
- ganda la mbegu na usambazaji wa virutubisho vilihakikisha usalama wa mche.
Kwa sababu hizi, baada ya muda mfupi, kifuniko cha kijani cha sayari tayari kilikuwa ni gymnosperms, muundo na uzazi ambao ulichangia maendeleo ya mafanikio ya maeneo mapya na niches ya kiikolojia.
Vipengele vya ujenzi
Mimea inayoitwa mara nyingi hukua katika umbo la miti na vichaka, mara nyingi zaidi - kijani kibichi kila wakati, na mara chache - kikavu. Wakati mwingine wanaweza kufikia ukubwa mkubwa (sequoia, mierezi). Idadi kubwa ya majani yao yana umbo la sindano au yana sura ya mizani. Zinaitwa sindano na zina vijia vya utomvu.
Mbao huunda sehemu kubwa ya shina. Ina seli zilizokufa za mashimo na kuta za perforated - tracheids. Uwepo wao ni ishara maalum kwa kundi hili la mimea. Ni kupitia kwao ndipo mtiririko wa maji unaopanda juu kutoka kwenye mzizi hadi kwenye majani unafanywa.
Mbali na tracheids, mbao za gymnosperms pia zina mirija ya utomvu. Kwa hiyo, wawakilishi wa mimea ya kundi hili wanatambuliwa kwa urahisi na harufu nzuri ya harufu ya coniferous. Resin huweka kuni, ambayo huizuia kuoza. Kwa sababu ya hii, kuna watu wengi wa karne kati ya miti ya coniferous. Kwa mfano, baadhi ya sequoia zina umri wa takriban miaka 3,000.
Faida muhimu zaidi ya mageuzi waliyonayo gymnosperms ni uzazi bila ushiriki wa unyevu wa matone na uwepo wa miundo inayofanya kazi kama viungo vya uzazi.
Viungo vya uzazi vya gymnosperms
Kutokuwepo kwa maua ni kipengele muhimu kinachomilikiwa na gymnosperms. Uzazi wa mimea hii hutokea kwa ushiriki wa mbegu, au strobilus. Malezi haya ni rahisi kutambua kwenye pine, spruce, fir, larch na wawakilishi wengine wa conifers. Wanaweza kuitwa viungo vya uzazi wa ngono.
Kwa kawaida koni huwa za jinsia tofauti - zinaweza kuwa dume na jike na ziko kwenye mmea mmoja (monoecious) au kwenye mimea tofauti (dioecious), zinazotofautiana kwa ukubwa na rangi.
Nchipuchi za kiume huitwa microstrobils, na buds za kike huitwa megastrobils. Strobila ni risasi iliyofupishwa na iliyobadilishwa, ambayo sporophylls iko - majani yaliyobadilishwa. Poleni hukomaa kwenye vijidudu. Katika megastrobili - ovules.
Sifa za uzazi wa mbegu za kiume
Kwa kawaida, mchakato wa kuzaliana kwa gymnosperms huzingatiwa kwa mfano wa msonobari wa Scotch pine. Huu ni mmea wa monoecious, i.e. mbegu za kiume na za kike hukua kwenye mti mmoja. Wa kwanza wao ni kubwa zaidi, rangi nyekundu. Ya pili ni ndogo, kijani kibichi au samawati.
Mpango wa kuzaliana wa gymnosperms ni rahisi sana. Chavua inapokomaa katika vijidudu vidogo-vidogo, humwagika, huenezwa na upepo na inaweza kusafiri umbali mrefu. Kwa kufanya hivyo, kila nafaka ya poleni ina vifaa maalum - mifuko ya poleni. Chembe za vumbi huanguka kwenye ovules zinazoendelea kwenye megastrobiles. Hivi ndivyo uchavushaji hutokea.
Kwa kawaida huanguka mwishoni mwa majira ya kuchipua au mwanzoni mwa majira ya kiangazi. iliyochavushwambegu za kike hufunga, magamba yao yanashikamana na utomvu. Kurutubisha hutokea katika viini vya yai ndani ya koni zilizofungwa.
Jinsi utungishaji mimba hutokea
Ndani ya yai kuna gametophyte ya kike, au mfuko wa kiinitete, ambao hupitia hatua kadhaa za kukomaa. Poleni huingia kwenye mlango wa poleni wa ovule, huanza kuota ndani ya bomba la poleni kuelekea archegonium (kutoka arche ya Kigiriki - "mwanzo", imekwenda - "tumbo la mama"). Uundaji huu una yai. Kwa jumla, mbili kati yao hukua kwenye yai la yai, lakini ni moja tu hutungishwa.
Kufikia wakati huo, mbegu mbili za manii zilikuwa tayari zimepevuka kwenye chembe ya chavua na zikaanza kusogea kwenye mrija unaokua. Wakati moja ya manii hufikia yai, mbolea hutokea. Mbegu ya pili hufa. Baada ya kuunganishwa kwa seli mbili za vijidudu, kiinitete cha mbegu huundwa - zygote. Ovule yenyewe inabadilishwa kuwa mbegu. Ikiota, itatumia ugavi wa virutubisho.
Hivi ndivyo gymnosperms huzaliana. Mpango wa mchakato huu unaonyeshwa kwenye picha.
Kupasua na kusambaza mbegu
Baada ya mbolea kufanyika, upevushaji wa mbegu huanza. Katika pine ya Scots, michakato hii yote hudumu kwa miaka 2. Inapoiva, mbegu huwa ngumu na hubadilisha rangi. Hatua kwa hatua, magamba yao hufunguka, na mbegu zinamwagika.
Gymnosperms haitoi matunda. Lakini ili kuenea kwa kubwaumbali, mbegu zina mabadiliko maalum - pterygoid membranous outgrowths, urahisi kubebwa na upepo.
Ikiwa hali ya nje si nzuri kwa kuota, mbegu inaweza kupumzika kwa muda mrefu kabla ya hali bora ya joto. Ni vipengele hivi vilivyoruhusu gymnosperms kufikia idadi kubwa ya spishi na kuenea katika maeneo makubwa.
Idadi ya spishi na wawakilishi
Kikundi kilichoelezwa kina takriban spishi 600-700. Sio wote waliokoka hadi leo, wawakilishi wengine wapo tu katika fomu ya kisukuku. Kwa mfano:
- cordaite;
- bennetite;
- feri za mbegu.
Wawakilishi wengine husambazwa kote ulimwenguni na hukua katika maeneo yote ya hali ya hewa: kutoka sehemu za tropiki ya kusini (mitende ya sago) hadi latitudo baridi za kaskazini (mierezi, larch, spruce, pine).
Mwakilishi wa zamani zaidi wa gymnosperms, ambayo ipo hadi leo, ni Ginkgo Biloba (biloba). Mmea huu unaitwa kisukuku kilicho hai, kwa vile umekuwa ukikua kwenye sayari tangu enzi ya Mesozoic, kama inavyothibitishwa na alama nyingi katika mabaki ya miamba ya kale.
Maendeleo ya mageuzi
Gymnosperms za kwanza zilizoibuka katika enzi ya Paleozoic zilikuwa na faida kadhaa ambazo ziliwaruhusu kuchukua nafasi kubwa kwenye sayari wakati huo. Vipengele hivi vipya vya mageuzi vinaitwa aromorphoses na hukuruhusu kufikiangazi mpya katika maendeleo ya maeneo mapya na maeneo ya ikolojia. Kuna vipengele kadhaa kama hivi ambavyo gymnosperms wanazo:
- Uzazi unafanywa bila ushiriki wa mazingira ya majini. Hii ilifanya iwezekane kujaza maeneo makubwa kwenye ardhi.
- Urutubishaji hutokea ndani ya yai la yai na hulindwa dhidi ya athari za nje - vipengele kama hivyo vya uzazi wa gymnosperms huhakikisha usalama zaidi wa mmea ujao.
- Kuonekana kwa mbegu kulifanya iwezekane kutoa kiinitete cha baadaye na vifuniko vya kinga (ganda la mbegu) na usambazaji wa chakula (endosperm), ambayo, kwa upande wake, iliongeza idadi ya mimea katika kundi hili.
Sifa hizi ndizo ziliwatofautisha na mababu zao - ferns. Hatua inayofuata, na leo ya mwisho, ya maendeleo ya ulimwengu wa mimea ni kuonekana kwa angiosperms.
Maana ya gymnosperms
Jukumu la gymnosperms ni vigumu sana kukadiria. Ni wao wanaojaza karibu theluthi moja ya misitu ya dunia inayohusika na utakaso wa hewa na upyaji wa oksijeni mara kwa mara. Aidha, kuibuka na usambazaji mpana wa mimea inayozalisha oksijeni kwenye sayari kumesababisha kuibuka kwa viumbe vingine vinavyoweza kutumia gesi hii katika kupumua kwao.
Mikokoni ndio wasambazaji wakuu wa kuni kwa nyanja mbalimbali za maisha ya binadamu. Malighafi hii hutumiwa kikamilifu katika utengenezaji wa samani, ujenzi, uzalishaji wa meli na maeneo mengine muhimu ya kimkakati ya shughuli za kiuchumi. Nyuzi za mbao za spruce ni muhimu sana katika utengenezaji wa karatasi za ubora wa juu.
Gymnosperms hutumika sana katika dawa. Dutu maalum - phytoncides, iliyofichwa na karibu miti yote ya coniferous, ina uwezo wa kutakasa hewa kutoka kwa microbes pathogenic. Kwa sababu hii, sanatoriums nyingi na vituo vya afya vinajengwa kwenye eneo la misitu ya coniferous. Tiba kama hiyo inaweza kupunguza au kuondoa magonjwa mengi ya mapafu.
