Gymnosperms (lat. Gymnospérmae) ja katteseemnetaimed ehk õitsemine (lat. Magnoliophyta) on taimeriigi (alamkuningriigi kõrgemate taimede) kaks erinevat rühma, mis ilmnesid järjestikku looduse evolutsioonilises arengus. Nad mängivad olulist rolli planeedi elu toetamisel, moodustades selle rohelise katte.
Mõned nende rühmade esindajad on nüüdseks täielikult välja surnud ja kuuluvad fossiilsete maardlate kategooriasse. Nüüd on Maal nii holo- kui ka katteseemnetaimed. Mõlemat rühma iseloomustavad suured erinevused.
Päritolu
Päritolu ja vanus – see on peamine erinevus katteseemne- ja katteseemnetaimede vahel. Taimseened on väga iidne taimeorganismide rühm. Need on Maal eksisteerinud alates Devoni perioodist (paleosoikum), mis on umbes 370 miljonit aastat tagasi. Arvatakse, et nad olid seemnesõnajalgade (lat. Pteridospermae) järeltulijad -täielikult väljasurnud taimed, mille arvukaid jäljendeid leidub sageli hilis-devoni ja varakriidiajastu ladestustel.
Õitsemine ehk katteseemnetaimed ilmusid 120–150 miljonit aastat tagasi juura ja kriidiperioodi piirile (mesosoikumi ajastu) ning hõivasid kiiresti planeedil domineeriva positsiooni. Arvatakse, et nende esivanemad olid iidsed võimlemisseemned.
Liikide ja eluvormide mitmekesisus
Vimnospermeid on praegu looduses umbes 1000 liiki. Teised selle rühma esindajad on täielikult välja surnud ja paleontoloogid leiavad neid sageli fossiilsel kujul. Eluvormid - igihaljad puud ja põõsad, samuti haruldased roomajad. Gymnospermasid on esindatud mitme klassiga:
- Cycad: longus tsükaad, villane stangeria, bovenia jne
- Bennetiidid: Williamsonia, Nilsoniopteris (täiesti väljasurnud klass).
- Gnetovye: ephedra horsetail, Velichia mirabilis.
- Hõlmikpuu: Ginkgo biloba.
- Okaspuud: kuusk, nulg, mänd, kadakas, seeder jne.
Märgatav alt suurem liigiline mitmekesisus on see, mis eristab katteseemneid seemneseemnetest. Kattesseemneid on umbes 300 tuhat liiki - see on üle poole kõigist planeedi taimedest. Need eksisteerivad puude, põõsaste, mitmeaastaste ja üheaastaste ürtide, viinapuude kujul. Nende klassifikatsioon on erinev.suur mitmekesisus ja keerukus, nimelt:
Klass Monokots:
Pered:
Teraviljad: rukis, kaer, nisu jne.
Liiliad: liilia, tulp, küüslauk, sibul jne
Klassi jagunemine:
Pered:
Solanaceae: kartul, tubakas, öövihm, dope, kanaliha jne.
Asteraceae: päevalill, koirohi, võilill, maapirn jne.
Oad: sojaoad, kikerherned, herned, oad jne.
Ristiõielised: kapsas, redis, redis, naeris jne.
Rosaceae: roos, metsik roos, pihlakas, kirss jne.
Suguelundid
Peamine erinevus katteseemne- ja katteseemnetaimede vahel on sugulise paljunemise organ. Esimeses rühmas on see lill, mille munasarjas moodustuvad pärast viljastamist seemned (viljad). See koosneb tolmukatest - meessuguelunditest, pesast - naise suguelundist (sellest areneb vili), kroonlehtedega õiekestast, anumast ja varrest. Lill erineb kuju, värvi ja värvi poolest olenev alt taime tüübist.
Gimnospermide puhul täidab seda funktsiooni modifitseeritud võrse – koonus, mis võib olla isane või emane, nagu on suuruse järgi lihtne hinnata. Selle soomustel arenevad munarakud ja seejärel moodustub seeme.
Väetamine
Viljastamisprotsess on peamine erinevus taimsete ja katteseemnetaimede vahel. Gymnospermide puhul on see üsna lihtne. Õietolmukottidestoimub järkjärguline õietolmuterade küpsemine, mis seejärel kantakse üle emaslooma gametofüüdile. Üks sperma (isassuguraat) viljastab ainult ühe munaraku, mille järel moodustub seeme. Protsess toimub munarakkudes või megasporangiumides.
Lilled on erinevad. Siin toimub topeltväetamine, selle poolest erinevad katteseemnetaimed gümnasistidest. Lühid alt kirjeldas seda protsessi kodumaine teadlane S. G. Navašin 1898. aastal. See juhtub järgmiselt: kaks spermatosoidi idanevad munasarja sees olevast õietolmuterast, üks neist viljastab munarakku, millest seeme areneb, teine - keskrakk, millest tekib endosperm - embrüo toitainetega varustamine.
Loote moodustumine
Pärast viljastamist moodustuvad õistaimed viljad – mis eristab katteseemneid seemnetaimedest. Seemnega loote moodustumine toimub munasarja seinte muutmise teel. Kuid mõnikord osalevad selle moodustumisel pärand, tolmukad ja tupplehed, kõik sõltub taime tüübist. Sel ajal on mineraalsete ja orgaaniliste ainete liikumine taimes suunatud lootele, mis võib teisi kudesid kurnata. Vilju, nagu ka katteseemnetaimede liigilist koostist, iseloomustavad mitmesugused vormid.
Gimnospermid erinevad katteseemnetaimedest viljade puudumise poolest. Nende seemned asuvad avatult koonuse skaalal ja neid ei kaitse miski. Kuid neil on spetsiaalsed seadmed, mis võimaldavad neil ulatudapikad vahemaad.
Levitamine
Seemnete levitamise meetod on oluline asjaolu, mis eristab seemneseemneid katteseemnetaimedest. Esimeses rühmas toimub see ainsal viisil - tuule abiga. Seetõttu on seemned varustatud väljakasvude, tiivakujuliste lisanditega ja membraanse struktuuriga. Õhuliikumine suudab selliseid seemneid levitada märkimisväärsetele vahemaadele, mis tagab konkreetse taime levila laienemise.
Katteseemnetaimede puhul on seemnete levitamise meetodid mitmekesisemad. See juhtub tuule, putukate, lindude, imetajate, inimeste osalusel. Mõnel seemnel on kinnitused ja väljakasvud, mis võivad riiete või loomakarvade külge kinni jääda ja seega pikki vahemaid läbida. Paljudel puuviljadel on magus ja mahlane viljaliha, mis on inimestele ja loomadele söödav, mis võimaldab ka seemneid levitada.
Juhtivate kudede struktuur
Juhtsüsteemi struktuur on see, mis eristab võimlejaid katteseemnetaimedest. Vanematel taimedel ei ole vee ja toitainete liikumine kudedes intensiivne. Vedelik liigub aeglaselt mööda trahheiide – paksude lignifitseeritud seinte ja perforeeritud vaheseintega õõnsaid torusid. Need on osa ksüleemist ja tagavad vedeliku ülesvoolu – juurtest lehtedeni. Trahheidid on mikroskoobi all vaadates selgelt nähtavad.
Dirigeerimissüsteemkatteseemnetaimed on täiuslikum. Nendes taimedes muudeti trahheidid anumateks. Need on väga pikad torud (mõnedes viinapuudes ulatuvad need kümnete meetriteni), mille kaudu toimub tõhustatud vedeliku ja toitainete vool. See struktuuri tunnus aitab kaasa paljude oluliste füsioloogiliste protsesside aktiivsemale kulgemisele taimes: klorofülli moodustumisele, fotosünteesile, hingamisele.
Evolutsioonilised eelised
Gimnosspermid eksisteerivad Maal palju kauem kui katteseemnetaimed. Kuid vaatamata sellele ei jõudnud nad noorematele õistaimedele omase liikide ja vormide mitmekesisuseni. Mille poolest erinevad katteseemnetaimed katteseemnetaimedest? Millised eelised võimaldasid neil planeedi taimemaailmas domineerida? Selle määrasid mitu punkti, nimelt:
- Putukate jaoks atraktiivne lille välimus on suurendanud taime tolmeldamise võimalust;
- mitmesugused tolmeldamisvõimalused;
- munasarjad kaitsevad munarakku võimalike kahjustuste eest;
- topeltväetamine võimaldab seemne idul saada arenguks piisav alt toitaineid;
- mahlane puuvili hoiab seemne sees;
- seemnete levitamise viiside suurenemine;
- eluvormide (puud, kõrrelised, põõsad) mitmekesisus võimaldab asustada rohkem ökoloogilisi nišše;
- juhtivat süsteemi tugevdavad veresooned, mis aktiveerib paljusid taimeorganismis vajalikke füsioloogilisi protsesse.
Peamised erinevused. Kokkuvõte
Mis vahe on katteseemnetaimedel ja katteseemnetaimedel? Lühid alt, peamised erinevused mõlema rühma esindajate vahel on toodud tabelis.
| Allkiri | Gymnosperms | Angiospermid |
| Päritolu | Paleosoikum | Mesosoikumi ajastu |
| Ajalooline vanus | Umbes 370 miljonit | 125-150 Ma |
| Liigiline mitmekesisus | Umbes 1000 liiki | Umbes 300 tuhat liiki |
| Eluvormide mitmekesisus | Peamiselt puud ja põõsad | Puud, põõsad, maitsetaimed |
| Külvipositsioon | Avatud, kaitsmata | Asub puuvilja sees |
| Tolmeldamine | Tuul puhutud | Tuul, putukad, linnud, isetolmlemine |
| Väetamine | Lihtne | Kahekordne |
| Loote olemasolu | Ei | Jah |
| Vee liikumine kudedes | Trahheidide järgi (aeglane ülesvoolu) | Läbi veresoonte (võimendatud ülesvoolu vool) |
Evolutsiooniliselt arenenud kohandused, nagu seemnete kaitse, topeltväetamine, putukatolmlemine ja paranenud vaskulaarsüsteemid, on võimaldanud katteseemnetaimedel domineerida planeedi taimestikus.
