Inhalt
- Gymnosperm Diversity
- Entwicklung von Ei- und Samenzellen in Gymnospermen
- Bestäubung führt zur Befruchtung
- Samenentwicklung und -verbreitung
- Abschluss des Gymnosperm-Fortpflanzungszyklus: Keimung
Gymnospermen umfassen eine vielfältige Gruppe nicht blühender Pflanzen, darunter Nadelbäume, Cycads, Ginkgoes und Gnetophyten. Trotz dieser Vielfalt gibt es einige gemeinsame Faktoren im Lebenszyklus von Gymnospermen. In erster Linie produziert diese Pflanzengruppe männliche und weibliche Zapfen im Rahmen des Fortpflanzungszyklus von Gymnospermien, aber keine Blumen oder Früchte. Die Fortpflanzungszeit von Gymnospermen ist einzigartig lang, da es von der Bestäubung bis zur vollständigen Befruchtung oft mehr als ein Jahr dauert. Sobald Samen produziert sind, können einige Arten ihre Samen halten, bis ganz bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Selbst dann können sie noch einige Jahre ruhen, bevor sie keimen.
Gymnosperm Diversity
Gymnospermen sind eine alte und vielfältige Gruppe von Gefäßpflanzen, die vor der Entwicklung von Blütenpflanzen oder Angiospermen existierten. Die größte Untergruppe bilden die Nadelbäume, zu denen Kiefern, Tannen, Fichten und Zypressen gehören. Anstelle der Nadeln der Nadelbäume haben Cycads große, farnähnliche Blätter. Während es im Zeitalter der Dinosaurier üblich war, gibt es heute weniger Arten von Cycads. Ginkgoes waren auch viel häufiger, als Dinosaurier lebten. Ginkgo Bilobaist mit seinen fächerförmigen Blättern eine der wenigen überlebenden Arten. Schließlich sind die Gnetophyten oder Gnetales eine kleine Untergruppe, die Blätter produzieren und einige Angiospermeigenschaften aufweisen, aber als Gymnospermen klassifiziert werden.
Entwicklung von Ei- und Samenzellen in Gymnospermen
Wie viele Pflanzen erleben sie einen Generationswechsel, was bedeutet, dass der Lebenszyklus von Gymnospermen sowohl diploide als auch haploide Stadien umfasst. Im diploiden Stadium haben Zellen zwei Chromosomensätze. Der männliche diploide Gametophyt im Fortpflanzungszyklus von Gymnospermien ist ein Pollenkorn mit zwei Chromosomensätzen, die als Mikrospore bezeichnet werden. Ein Gametophyt bringt die Gameten oder Geschlechtszellen hervor. Mikrosporen werden in speziellen Blättern, sogenannten Sporophyllen, gespeichert, von denen Gruppen zu Pollenzapfen geformt werden. Die diploide Gametophytin wird Megaspore genannt. Das Sporophyll, das die Megaspore speichert, bildet eine einzelne Skala auf einem Tannenzapfen. Sowohl die Mikrosporen als auch die Megasporen entwickeln sich nach einer Meiose zu haploiden Gameten - Ei- und Samenzellen.
Bestäubung führt zur Befruchtung
Im haploiden Stadium des Gymnosperm-Lebenszyklus haben die Pflanzen nur einen Chromosomensatz. Haploide Mikrosporen werden als Pollen in die Luft freigesetzt. Wenn der Pollen auf einem Eizapfen landet, bildet sich ein Pollenschlauch und der Kern der Samenzelle entlädt sich durch den Pollenschlauch in den haploiden weiblichen Gametophyten, der das Ei enthält. Die Befruchtung erfolgt, wenn sich die haploiden Ei- und Samenzellen zu einem diploiden Embryo vereinigen, der einen Satz Chromosomen vom männlichen Kontributor und einen Satz Chromosomen vom weiblichen Kontributor enthält. Die Befruchtung erfolgt in der Regel mehr als ein Jahr nach der Bestäubung.
Samenentwicklung und -verbreitung
Im Lebenszyklus einer Kiefer ist der Kiefernembryo der neue Sporophyt. Es enthält eine rudimentäre Wurzel und einige embryonale Blätter, die als Keimblätter bezeichnet werden. Der weibliche Gametophyt umgibt den Embryo und versorgt ihn während seiner Entwicklung mit Nahrung. Diese Eizelle bildet den Kiefernsamen, der den Embryo, seine Nahrungsversorgung und eine schützende Samenschale enthält, die sich aus den Integumenten des Eltern-Sporophyten bildet. Unter geeigneten Bedingungen öffnen sich Tannenzapfenschuppen, um ihre Samen freizusetzen. Einige Kiefernsamen sind geflügelt und können durch Wind verbreitet werden, während andere eine hohe Hitze wie ein Waldbrand erfordern, um ihre Samen zu öffnen und freizusetzen. Wieder andere lassen die Samen leicht fallen, sobald sie reif sind.
Abschluss des Gymnosperm-Fortpflanzungszyklus: Keimung
Nachdem die Samen gedüngt, gereift und verteilt wurden, müssen die reifen Samen den richtigen Bedingungen ausgesetzt werden, um zu keimen. Bei einigen Arten können reife Samen jahrelang ruhen und zur Keimung bereit sein, wenn sie ausreichend Feuchtigkeit, die richtige Temperatur, einen angemessenen Gasaustausch und Sonneneinstrahlung aufweisen. Im Lebenszyklus einer Kiefer bildet sich aus dem Keimen des Samens ein Kiefernsämling, der zu einer ausgewachsenen Kiefer heranwächst, und der Zyklus beginnt von vorne.