GYMNOSPERMEN: EIGENSCHAFTEN, KLASSIFIKATION UND ARTENBEISPIELE - BIOLOGIE - 2025

Die Gymnospermen sind eine Gruppe von Gefäßpflanzen, deren Samen "nackt" sind, aber keine Blüten produzieren. Diese Gruppe von Pflanzen gehört wie Angiospermen zu den "Spermatophyten" oder höheren Pflanzen.

Gymnospermen werden von vielen Botanikern als Schwestergruppe von Angiospermen (Blütenpflanzen) angesehen, und ein Großteil des aktuellen Wissens der letzteren Gruppe beruht auf Studien zu Gymnospermen.

Foto eines Nadelwaldes (Bild von Johannes Plenio unter www.pixabay.com)

Nach fossilen Erkenntnissen und bioinformatischen Analysen gingen Gymnospermen und Angiospermen vor etwa 300 bis 360 Millionen Jahren während des Karbon, einer der paläozoischen Perioden, auseinander. Trotz der Tatsache, dass es derzeit nur etwa 1000 Arten gibt, waren dies im Mesozoikum die vorherrschenden Formen des Pflanzenlebens.

Diese Gruppe umfasst die größten Pflanzen im gesamten Pflanzenreich, wie Mitglieder der Art Sequoia sempervirens (über 150 m hoch) und der Gattung Metasequoia (über 100 m).

Innerhalb der Gruppe der Gymnospermen befinden sich Pflanzen, unter anderem Kiefern (Nadelbäume), Cycads und Ginkgos.

Gymnosperm Eigenschaften

Es wird angenommen, dass es repräsentative Gruppen von Gymnospermen gibt, die sich in mehr als 100 Millionen Jahren nicht verändert haben, dh sie behalten mehrere Ahnenmerkmale bei. Darüber hinaus sind sie sehr langsam wachsende Pflanzen mit großer Langlebigkeit.

Verteilung

Diese Pflanzen sind auf allen Kontinenten mit Ausnahme der Antarktis verbreitet. Ungefähr zwei Drittel aller Gymnospermen in der Biosphäre sind Nadelbäume, die mehr als 35% der Wälder der Welt ausmachen, insbesondere in den gemäßigten Zonen.

http://www.majordifferences.com/2013/03/difference-between-gymnosperms-and.html#.WZbE6lFJaM9

Struktur

Alle Gymnospermen sind holzige und mehrjährige Pflanzen mit reichlich Sekundärwachstum. Sein Körper ist in Stängel, Wurzeln und Blätter unterteilt (obwohl er eine Einheit darstellt). Sie unterscheiden sich von anderen Pflanzen darin, dass der Pflanzenkörper der Sporophyt oder die asexuelle Generation ist, die während des gesamten Lebens der Pflanze vorherrscht.

Sie haben Stängel und Wurzeln mit reichlich Sekundärwachstum, eine Tatsache, die in der Gruppe der Nadelbäume besonders wichtig ist. Die Beziehung zwischen den verschiedenen Gewebebereichen der Stängel (Rinde, Gefäßkambium, Holz oder Holz (Xylem) und Mark) variiert je nach Art.

Wassertransport

In Bezug auf den Wassertransport in Gymnospermen unterscheiden sich diese von Angiospermen darin, dass ihr Xylem nur aus Tracheidenzellen besteht (was eine ineffiziente Transportkapazität impliziert), während es in Angiospermen sowohl Tracheiden als auch Gefäße gibt.

Die Eigenschaften der Wasserleitung von Gymnospermen hängen mit der Art des Blattes zusammen, das diese Pflanzen aufweisen. Es kann nadelförmig (an kurzen Zweigen) oder groß "palmenartig" sein, aber von geringer Anzahl.

Reproduktion

Eines der Hauptmerkmale von Gymnospermen, obwohl nicht das einzige, das sie als Gruppe definiert, ist das Fehlen von Blumen und die Produktion von "nackten" Samen. Dies sind Strukturen, bei denen die Eizellen und Samen auf der Oberfläche von Sporophyllen oder ähnlichen Strukturen freigelegt sind und nicht in einer Schutz- und Nährstoffschicht eingeschlossen sind.

Die Befruchtung der Eizelle, die im weiblichen Gametophyten von Gymnospermen enthalten ist, erfolgt durch den passiven Transport der Pollenkörner oder des gesamten männlichen Gametophyten durch den Wind (Anemophil) bis zur Nähe der Eizelle (Bestäubung).

Unterschiede zwischen der Eizelle eines Angiosperms und der eines Gymnosperms (Quelle: Tameeria in der englischen Wikipedia, über Wikimedia Commons)

Viele Gymnospermen sind einhäusig (weibliche und männliche Gametophyten befinden sich auf derselben Pflanze), andere sind zweihäusig (weibliche und männliche Fortpflanzungsstrukturen auf getrennten Pflanzen).

Die Fortpflanzungsstrukturen jedes Geschlechts sind in unisexuelle Strobili gruppiert, einige Arten haben jedoch nur männliche Strobili. Ein Strobilus ist eine Gruppe von Sporophilen, die Sporangien produzieren.

Das Strobili eines Gymnosperms (Quelle: Borgetti N., Isocrono D. (DISAFA) über Wikimedia Commons)

Die Mikrosporophylle produzieren Makrosporangien produzierende Makrosporen (weibliche Gameten), während die Mikrosporophilen Mikrosporangien produzieren, die für die meiotische Produktion von Pollenkörnern (männliche Gameten) verantwortlich sind.

Klassifikation von Gymnospermen

Die Gruppe der Gymnospermpflanzen stellt die fünf Hauptlinien der Samenpflanzen dar und ist in vier Unterklassen unterteilt, die in der Klasse Equisetopsida zusammengefasst sind und bekannt sind als:

- Ginkgoidae: mit einer derzeit existierenden Art.

- Cycadidae: mit 297-331 Arten, die in 10 Gattungen unterteilt sind. Sie kommen typischerweise aus tropischen amerikanischen und asiatischen Regionen.

- Pinidae: mit 614 Arten, die in 69 Gattungen unterteilt sind. Diese Pflanzen sind charakteristisch für die gemäßigten Regionen der nördlichen und südlichen Hemisphäre.

- Gnetidae: mit 80-100 Arten, unterteilt in 3 Gattungen.

Unter diesen vier Unterklassen zählen Gymnospermen etwa 12 Familien, 83 Gattungen und etwa 1000 Arten.

Eine merkwürdige Tatsache ist, dass von diesen 83 Gattungen 34 monotypisch sind, das heißt, sie umfassen eine einzige Art; 22 bestehen aus 2 bis 5 Arten und nur 3 Gattungen haben fast 100 Arten, nämlich die Gattung Cycas, die Gattung Pinus und die Gattung Podocarpus.

Nadelbäume

Die umfangreichste Linie der Gymnospermengruppe ist zweifellos die der Nadelbäume, die in sieben Familien unterteilt ist (obwohl dies von vielen Pflanzensystematikern diskutiert wurde). Dies sind:

- Taxaceae

- Podocarpaceae

- Araucariaceae

- Cephalotaxaceae

- Pinaceae

- Taxodiaceae

- Cupressaceae

Genophyten

Die Gruppe der Gnetophyten (Unterklasse Gnetidae) besteht aus drei Familien, die alle aus einer einzigen Gattung bestehen, nämlich:

- Ephedraceae

- Gnetaceae

- Welwitschiaceae

Cycads

Die Klassifizierung von Cycads war ziemlich kontrovers, relativ neue Veröffentlichungen haben jedoch erkannt, dass diese Gruppe in zwei Familien unterteilt ist, die zusammen 10 Gattungen ergeben:

- Cycadaceae

- Zamiaceae

Beispiele für Gymnosperm-Arten

Gymnospermen sind nicht nur aus ökologischer, sondern auch aus wirtschaftlicher Sicht eine sehr wichtige Gruppe, da sie nicht nur in den Kohlenstoffkreisläufen der Erde funktionieren, sondern auch eine wichtige Quelle für Harze, Holz und sogar Drogen und Lebensmittel sind.

Mammutbäume

Ein unbestreitbares Beispiel für herausragende Gymnospermen sind die zur Familie der Taxodiaceae gehörenden Mammutbäume der Nadelbäume. Die Mammutbäume sind derzeit auf den Bundesstaat Kalifornien in den Vereinigten Staaten von Amerika beschränkt, und die beiden vorhandenen Arten sind für ihre große Spannweite bekannt, da ihre durchschnittliche Höhe mehr als 100 Meter beträgt.

Kiefern

Kiefern stellen auch eine der wichtigsten und bekanntesten Gruppen innerhalb von Gymnospermen dar, da sie nicht nur die ausgedehntesten Wälder der Welt bilden, sondern auch unterschiedliche industrielle Verwendungszwecke haben und vom Menschen intensiv für die Gewinnung von Holz und die Produktion genutzt werden Papier und die Gewinnung von Harzen zum Beispiel.

Lebenszyklus eines Gymnosperms (Quelle: Jhodlof (Baumfoto), JJ Harrison (Foto mit weiblichen Zapfen), Beentree (Foto mit männlichen Zapfen), MPF (Foto mit ovuliferöser Skala und Samen), RoRo (Diagramm des endgültigen Lebenszyklus) über Wikimedia Commons)

Ginkgo biloba

Eine bestimmte Art von Gymnosperm, Ginkgo biloba , ist in dieser Gruppe ebenfalls bekannt. Dies ist die einzige Art der einzigen Gattung in der Unterklasse Gingkoidae und gilt als der älteste Vertreter aller heute lebenden Spermatophytenpflanzen.

Verweise

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