Gymnosperm (Dansk)

Generelle træk

I alle levende gymnospermgrupper repræsenterer den synlige del af plantekroppen (dvs. den voksende stilk og grene) sporofyt eller aseksuel, generation snarere end gametofyt eller seksuel generation. Typisk har en sporophyte en stilk med rødder og blade og bærer reproduktive strukturer. Som vaskulære planter indeholder gymnospermer to ledende væv, xylem og floem. Xylem leder vand og mineraler fra rødderne til resten af planten og giver også strukturel støtte. Floomen distribuerer sukkerarter, aminosyrer og organiske næringsstoffer, der er produceret i bladene, til plantens ikke-fotosyntetiske væv.

I de fleste gymnospermer indeholder de mandlige pollenkegler, kaldet microstrobili, reducerede blade kaldet microsporophylls. Microsporangia, eller pollensække, bæres på de nedre overflader af microsporophylls. Antallet af mikrosporangier kan variere fra to i mange nåletræer til hundreder i nogle cykader. Inden for microsporangia er celler, der gennemgår meiotisk opdeling for at producere haploide mikrosporer.

Gametophytfasen begynder, når mikrosporen, mens den stadig er inden i microsporangium, begynder at spire for at danne den mandlige gametophyte. En enkelt mikrosporekerne deler sig med mitose for at producere nogle få celler. På dette tidspunkt udgives den mandlige gametofyt (kaldet pollenkorn) og transporteres af vind eller insekter.

Kvinde ægformede kegler, kaldet megastrobili, kan bæres på den samme plante, der bærer mikrostrobili (som hos nåletræer) eller på separate planter (som i cycads og Ginkgo). En megastrobilus indeholder mange skalaer, kaldet megasporophylls, der indeholder megasporangia. Inden for hvert megasporangium gennemgår en enkelt celle meiotisk opdeling for at producere fire haploide megasporer, hvoraf tre typisk degenererer. Den resterende megaspore gennemgår mitose for at danne den kvindelige gametofyt. Efterhånden som antallet af frie kerner multipliceres, udvides megasporangium og megaspore-væggen. På dette tidspunkt er æggene klar til at blive befrugtet.

Før befrugtning kan finde sted, skal den modne mandlige gametophyte (pollenkornet) imidlertid transporteres til den kvindelige gametophyte – processen med bestøvning. I mange gymnospermer oser en klæbrig “bestøvningsdråbe” fra et lille hul i det kvindelige megasporangium for at fange pollenkorn. Dråben resorberes derefter i megasporangium til befrugtning. I andre arter sætter pollenkornet sig på overfladen af megasporangium, hvor den mandlige gametophyte udvikler sig videre. Et pollenrør kommer ud af kornet og vokser gennem megasporangium mod den multicellulære ægholdige struktur kaldet archegonium. Ægget og sædcellerne modnes fortsat, kernen i sidstnævnte gennemgår yderligere opdeling, hvilket resulterer i to han kønsceller eller sædceller. Interessant nok er cycads og Ginkgo de eneste frøplanter med flagellerede sædceller. Når pollenrøret når archegonium, er både ægget og sædcellerne fuldt modne, og ægget er klar til at blive befrugtet.

I gymnospermer, når kernerne i de to sædceller møder ægcellen, dør den ene kerne, og den anden forenes med æggekernen for at danne en diploid zygote. ægget gennemgår mitose for at begynde udviklingen af en ny generation af sporophyte – det multicellulære embryo af frøet. Fødevarer til det udviklende embryo leveres af den massive stivelsesfyldte kvindelige gametofyt, der omgiver den. Tidsintervallet mellem bestøvning og modning af fosteret til en ny sporofytgenerering varierer mellem forskellige grupper og spænder fra nogle få måneder til over et år (f.eks. I fyrretræ).

I gymnospermer som cycads og Ginkgo, frøpladen er kendt som sarcotesta og består af to lag. Sarcotesta er ofte farvestrålende i cycads og sarkotesta af Ginkgo frø er ildelugtende, når den er moden. Frøene fra nogle nåletræer har en tynd vingelignende struktur, der kan hjælpe med distributionen af frøet. Andre, såsom barlind, har en kødfuld struktur, kendt som en aril, der omgiver frøet. Enebunkeglerne er kødfulde og spises ofte af fugle.

Ved modenhed har et gymnospermembryo to eller flere frøblade, kendt som cotyledons. Cycads, Ginkgo og gnetophytes har to cotyledoner i fosteret; fyrretræ og andre nåletræer kan have flere (otte er almindelige; nogle har så mange som 18).I cycads og Ginkgo forbliver cotyledons inden i frøet og tjener til at fordøje maden i den kvindelige gametophyte og absorbere den i det udviklende embryo. Nåletræsblomster kommer typisk ud af frøet og bliver fotosyntetiske.