Gimnospermas são plantas sem flores que produzem cones e sementes. O termo gimnosperma significa literalmente "semente nua", pois as sementes de gimnosperma não são envoltas em um ovário. Em vez disso, eles ficam expostos na superfície de estruturas semelhantes a folhas chamadas brácteas. Gimnospermas são plantas vasculares do sub-domínio Embyophyta e incluem coníferas, cicadáceas, ginkgoes e gnetófitas. Alguns dos exemplos mais reconhecíveis desses arbustos e árvores lenhosas incluem pinheiros, abetos, abetos e ginkgoes. Gimnospermas são abundantes em floresta temperada e floresta boreal biomas com espécies que podem tolerar condições úmidas ou secas.
Ao contrário angiospermas, as gimnospermas não produzem flores ou frutos. Acredita-se que sejam as primeiras plantas vasculares a habitar terras que aparecem no período triássico cerca de 245 a 208 milhões de anos atrás. O desenvolvimento de um sistema vascular capaz de transportar água por toda a planta permitiu a colonização da terra por gimnospermas. Hoje, existem mais de mil espécies de gimnospermas pertencentes a quatro divisões principais:
Coniferophyta, Cycadophyta, Ginkgophytae Gnetophyta.o Coniferophyta divisão contém coníferas, que têm a maior variedade de espécies entre as gimnospermas. A maioria coníferas são sempre-verdes (retêm suas folhas ao longo do ano) e incluem algumas das maiores, mais altas e mais antigas árvores do planeta. Exemplos de coníferas incluem pinheiros, sequóias, abetos, cicuta e abetos. As coníferas são uma importante fonte econômica de madeira e produtos, como papel, desenvolvidos a partir da madeira. A madeira do gimnosperma é considerada madeira macia, diferente da madeira de algumas angiospermas.
A palavra conífera significa "porta-cone", uma característica distinta comum às coníferas. Os cones abrigam as estruturas reprodutivas masculinas e femininas das coníferas. A maioria das coníferas é monóico, o que significa que cones masculinos e femininos podem ser encontrados na mesma árvore.
Outra característica facilmente identificável das coníferas é a sua forma de agulha folhas. Diferentes famílias de coníferas, como Pinaceae (pinheiros) e Cupressaceae (ciprestes), distinguem-se pelo tipo de folhas presentes. Os pinheiros têm folhas únicas semelhantes a agulhas ou folhas de agulhas ao longo do caule. Os ciprestes têm folhas planas e semelhantes a escamas ao longo das hastes. Outras coníferas do gênero Agathis têm folhas grossas e elípticas e coníferas do gênero Nageia tem folhas largas e planas.
As coníferas são membros notáveis do bioma da floresta de taiga e têm adaptações para a vida no ambiente frio das florestas boreais. A forma alta e triangular das árvores permite que a neve caia mais rapidamente dos galhos e evita que se quebre sob o peso do gelo. As coníferas com folhas de agulha também têm uma camada de cera na superfície da folha para ajudar a evitar a perda de água no clima seco.
o Cycadophyta A divisão de gimnospermas inclui cicadáceas. Cycads são encontrados em florestas tropicais e regiões subtropicais. Essas plantas sempre-verdes têm uma estrutura foliar semelhante a penas e caules longos que espalham as folhas grandes sobre o grosso tronco lenhoso. À primeira vista, as cicadáceas podem parecer palmeiras, mas não estão relacionadas. Essas plantas podem viver por muitos anos e ter um processo de crescimento lento. A palmeira King Sago, por exemplo, pode levar até 50 anos para atingir 10 pés.
Ao contrário de muitas coníferas, as árvores cicadáceas produzem apenas cones masculinos (produzem pólen) ou cones femininas (produzem óvulos). As cíclades produtoras de cone femininas só produzirão sementes se um macho estiver nas proximidades. Os Cycads dependem principalmente de insetos para a polinização, e os animais ajudam na dispersão de suas sementes grandes e coloridas.
Ginkgo biloba são as únicas plantas sobreviventes do Ginkgophyta divisão de gimnospermas. Hoje, as plantas de ginkgo que crescem naturalmente são exclusivas da China. Ginkgoes podem viver por milhares de anos e são caracterizados por folhas decíduas em forma de leque que ficam amarelas no outono. Ginkgo biloba são bastante grandes, com as árvores mais altas atingindo 160 pés. Árvores mais velhas têm troncos grossos e raízes profundas.
Ginkgoes prosperam em áreas bem iluminadas pelo sol que recebem muita água e têm bastante drenagem do solo. Como as cicadáceas, as plantas de ginkgo produzem cones masculinos ou femininos e têm espermatozóides que usam flagelos nadar em direção ao ovo no óvulo feminino. Essas árvores duráveis são resistentes ao fogo, resistentes a pragas e doenças e produzem substâncias químicas consideradas de valor medicinal, incluindo várias flavinóides e terpenos com propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e antimicrobianas.
A divisão do gimnosperma Gnetophyta tem um pequeno número de espécies (65) encontradas em três gêneros: Efedra, Gnetume Welwitschia. Muitas das espécies do gênero Efedra são arbustos que podem ser encontrados nas regiões desérticas das Américas ou nas regiões altas e frias das montanhas do Himalaia na Índia. Certos Efedra espécies têm propriedades medicinais e são a fonte do medicamento descongestionante efedrina. Efedra as espécies têm caules delgados e folhas semelhantes a escamas.
Gnetum as espécies contêm alguns arbustos e árvores, mas a maioria são trepadeiras lenhosas que circundam outras plantas. Eles habitam florestas tropicais e têm folhas largas e planas que lembram as folhas das plantas com flores. Os cones reprodutores masculinos e femininos estão contidos em árvores separadas e geralmente se assemelham a flores, embora não sejam. A estrutura do tecido vascular dessas plantas também é semelhante à de plantas floridas.
Welwitschia tem uma única espécie, W. mirabilis. Estas plantas vivem apenas no deserto africano da Namíbia. Eles são muito incomuns, pois têm um caule grande que permanece próximo ao solo, duas folhas grandes e arqueadas que se dividem em outras folhas à medida que crescem e uma raiz grande e profunda. Esta planta pode suportar o calor extremo do deserto com elevações de 50 ° C (122 ° F), bem como a falta de água (1 a 10 cm por ano). Masculino W. mirabilis os cones são coloridos e os masculinos e femininos contêm néctar para atrair insetos.
No ciclo de vida do gimnosperma, as plantas alternam entre uma fase sexual e uma fase assexuada. Esse tipo de ciclo de vida é conhecido como alternância de gerações. A produção de gametas ocorre na fase sexual ou geração de gametófitos do ciclo. Esporos são produzidos na fase assexuada ou geração de esporófitos. Ao contrário de plantas não vasculares, a fase dominante do ciclo de vida das plantas vasculares é a geração de esporófitos.
Nas gimnospermas, o esporófito da planta é reconhecido como a maior parte da planta, incluindo raízes, folhas, caules e cones. o células do esporófito da planta são diplóide e contém dois conjuntos completos de cromossomos. O esporófito é responsável pela produção de haplóide esporos através do processo de meiose. Contendo um conjunto completo de cromossomos, os esporos se transformam em haplóides gametófitos. Os gametófitos vegetais produzem macho e fêmea gametas que se unem na polinização para formar um novo zigoto diplóide. O zigoto amadurece em um novo esporófito diplóide, completando assim o ciclo. As gimnospermas passam a maior parte de seu ciclo de vida na fase de esporófitos, e a geração de gametófitos depende totalmente da geração de esporófitos para a sobrevivência.
Os gametas femininos (megásporos) são produzidos em estruturas gametófitas chamadas archegonia localizado em cones ovulados. Os gametas masculinos (micrósporos) são produzidos em pólen cones e evoluir para grãos de pólen. Algumas espécies de gimnospermas possuem cones masculinos e femininos na mesma árvore, enquanto outras possuem árvores produtoras de cone masculino ou feminino separadas. Para que a polinização ocorra, os gametas devem entrar em contato um com o outro. Isso geralmente ocorre via transferência de vento, animal ou inseto.
Fertilização nas gimnospermas ocorre quando os grãos de pólen entram em contato com o óvulo feminino e germinam. Os espermatozóides chegam ao óvulo dentro do óvulo e fertilizam o óvulo. Nas coníferas e gnetófitas, os espermatozóides não têm flagelos e devem atingir o óvulo através da formação de um tubo de pólen. Nas cicadáceas e ginkgoes, o esperma flagelado nada em direção ao óvulo para fertilização. Após a fertilização, o zigoto resultante se desenvolve na semente do gimnosperma e forma um novo esporófito.
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