Gymnosperm (Norsk)

Generelle trekk

I alle levende gymnospermgrupper representerer den synlige delen av plantelegemet (dvs. den voksende stammen og grenene) sporofytten, eller aseksuell, generasjon, snarere enn gametofytt, eller seksuell, generasjon. Vanligvis har en sporofytt en stilk med røtter og blader og bærer reproduktive strukturer. Som karplanter inneholder gymnospermer to ledende vev, xylem og floem. Xylem leder vann og mineraler fra røttene til resten av planten og gir også strukturell støtte. Floemet distribuerer sukker, aminosyrer og organiske næringsstoffer produsert i bladene til plantens ikke-fotosyntetiske vev.

I de fleste gymnospermer inneholder mannlige pollenkegler, kalt microstrobili, reduserte blader som kalles microsporophylls. Microsporangia, eller pollensekker, bæres på de nedre overflatene av mikrosporofyllene. Antallet mikrosporangia kan variere fra to i mange bartrær til hundrevis i noen sykluser. Innenfor mikrosporangia er celler som gjennomgår meiotisk deling for å produsere haploide mikrosporer.

Gametofyttfasen begynner når mikrosporen, mens den fortsatt er i mikrosporangiet, begynner å spire for å danne den mannlige gametofytten. En enkelt mikrosporekjerne deler seg med mitose for å produsere noen få celler. På dette stadiet blir den mannlige gametofytten (kalt pollenkorn) kastet og transportert av vind eller insekter.

Kvinnelige eggløsningskegler, kalt megastrobili, kan bæres på samme plante som bærer mikrostrobili (som i bartrær) eller på separate planter (som i cycads og Ginkgo). En megastrobilus inneholder mange skalaer, kalt megasporophylls, som inneholder megasporangia. Innenfor hvert megasporangium gjennomgår en enkelt celle meiotisk deling for å produsere fire haploide megasporer, hvorav tre degenererer vanligvis. Den gjenværende megasporen gjennomgår mitose for å danne den kvinnelige gametofytten. Når antallet gratis kjerner multipliserer, utvides megasporangium og megaspore-veggen. På dette stadiet er ovula klar til å bli befruktet.

Før befruktning kan finne sted, må imidlertid den modne mannlige gametofytten (pollenkornet) transporteres til den kvinnelige gametofytten – prosessen med pollinering. I mange gymnospermer oser en klebrig «pollineringsdråpe» fra et lite hull i det kvinnelige megasporangiet for å fange pollenkorn. Dråpen resorberes deretter inn i megasporangiet for befruktning. Hos andre arter legger pollenkornet seg på overflaten av megasporangium, der den mannlige gametofytten utvikler seg videre. Et pollenrør dukker opp fra kornet og vokser gjennom megasporangium mot den flercellede eggholdige strukturen som kalles archegonium. Egget og sædcellen fortsetter å modnes, kjernen til sistnevnte gjennomgår ytterligere inndelinger som resulterer i to hanner kjønnsceller, eller sædceller. Interessant er at cycads og Ginkgo er de eneste frøplanter med flagellert sæd. Når pollenrøret når archegonium, er både egget og sædcellen fullmoden, og egget er klart til å bli befruktet.

I gymnospermer, når kjernen til de to sædene møter eggcellen, dør den ene kjernen og den andre forenes med eggkjernen for å danne en diploid zygote. egg gjennomgår mitose for å begynne utviklingen av en ny generasjon sporofytt – det flercellede embryoet til frøet. Mat til det utviklende embryoet leveres av den enorme stivelsesfylte kvinnelige gametofytten som omgir den. Tidsintervallet mellom pollinering og modning av embryoet til en ny sporofyttgenerering varierer mellom forskjellige grupper, fra noen måneder til over ett år (for eksempel i furu).

I gymnospermer som cycads og Ginkgo, frøfrakken er kjent som sarcotesta og består av to lag. Sarcotesta er ofte sterkt farget i cycads, og sarcotestaen til Ginkgo-frø er luktende når den er moden. Frøene til noen bartrær har en tynn vingelignende struktur som kan hjelpe til med fordelingen av frøet. Andre, som barlind, har en kjøttfull struktur, kjent som en aril, som omgir frøet. Kongler av einer er kjøttfulle og spises ofte av fugler.

På modenhet har et gymnospermembryo to eller flere frøblader, kjent som kimblad. Cycads, Ginkgo og gnetophytes har to cotyledons i embryoet; furu og andre bartrær kan ha flere (åtte er vanlige, noen har så mange som 18).I cycads og Ginkgo forblir cotyledons inne i frøet og tjener til å fordøye maten i den kvinnelige gametofytten og absorbere den i det utviklende embryoet. Nålbladede cotyledons kommer vanligvis ut av frøet og blir fotosyntetiske.