nahosemenných sú rastliny bez kvetov, ktoré produkujú šišky a semená. Termín gymnosperm doslova znamená „nahé semeno“, pretože semená gymnospermu nie sú uzavreté vo vaječníku. Skôr sedí na povrchu listových štruktúr nazývaných listene. Gymnospermy sú vaskulárne rastliny subkingdomu Embyophyta a zahŕňajú ihličnany, cykasy, ginkgo a gnetofyty. Medzi najznámejšie príklady týchto drevín a kríkov patria borovica, smrek, jedľa a ginkgo. Gymnospermy sú v hojnom počte mierny les a boreálny les biomy s druhmi, ktoré môžu tolerovať vlhké alebo suché podmienky.
na rozdiel od krytosemenné, gymnospermy neprodukujú kvety ani ovocie. Predpokladá sa, že sú to prvé cievne rastliny, ktoré obývajú pôdu objavenú v triasovom období asi pred 245 - 20 miliónmi rokov. Vývoj a cievny systém schopné transportovať vodu cez celú rastlinu umožňovanú kolonizáciu pôdy gymnospermom. Dnes existuje viac ako tisíc druhov gymnosperiem patriacich do štyroch hlavných divízií: Coniferophyta, Cycadophyta, Ginkgophytaa lianovcorasty.
Coniferophyta divízia obsahuje ihličnaté stromy, ktoré majú medzi gymnospermami najväčšiu rozmanitosť druhov. väčšina ihličnaté stromy sú vždy zelené (ponechávajú si svoje listy po celý rok) a zahŕňajú niektoré z najväčších, najvyšších a najstarších stromov na planéte. Príklady ihličnanov zahŕňajú borovice, sekvoje, jedle, hemlock a smreky. Ihličnany sú dôležitým ekonomickým zdrojom dreva a výrobkov, ako je papier, ktoré sa vyrábajú z dreva. Na rozdiel od tvrdého dreva niektorých angiosperiem sa drevo z dreva Gymnosperm považuje za mäkké drevo.
Slovo ihličnan znamená „kužeľový nosič“, zreteľnú charakteristickú vlastnosť ihličnanov. Kužele sú doménou mužských a ženských reprodukčných štruktúr ihličnanov. Väčšina ihličnanov je monoecious, čo znamená, že mužské aj ženské kužele sa nachádzajú na rovnakom strome.
Ďalším ľahko identifikovateľným znakom ihličnanov je ich ihla listy. Rôzne ihličnaté rodiny, ako napr Pinaceae (borovica) a Cupressaceae (cyprusy), sa líšia podľa druhu prítomných listov. Borovice majú pozdĺž stonky jednotlivé ihličkovité listy alebo škrabky z listových ihiel. Cypřiše majú pozdĺž stoniek ploché listy v mierke. Ostatné ihličnany rodu agathis majú silné, eliptické listy a ihličnany rodu Nageia majú široké, ploché listy.
Ihličnany sú viditeľnými členmi biológie lesa v tajge a majú prispôsobenie pre život v chladnom prostredí boreálnych lesov. Vysoký trojuholníkový tvar stromov umožňuje ľahšie padať sneh z konárov a zabraňuje ich prasknutiu pod vplyvom ľadu. Ihličnaté ihličnany majú na povrchu listu voskový povlak, ktorý pomáha predchádzať strate vody v suchom podnebí.
Cycadophyta rozdelenie gymnosperiem patrí cyklov. Cycads sa nachádzajú v tropických pralesoch a subtropických regiónoch. Tieto vždyzelené rastliny majú pernatú listovú štruktúru a dlhé stonky, ktoré rozprestierajú veľké listy von cez hustý drevitý kmeň. Na prvý pohľad sa môžu cykly podobať palmám, ale nesúvisia. Tieto rastliny môžu žiť mnoho rokov a majú pomalý rast. Napríklad dlaň kráľa Sága môže trvať až 50 rokov, kým dosiahne 10 stôp.
Na rozdiel od mnohých ihličnanov produkujú cycadové stromy iba samčie šišky (produkujú peľ) alebo samičie šišky (produkujú ovuly). Samice cyklonov produkujúcich kužeľ budú produkovať semená iba vtedy, ak sa samec nachádza v blízkosti. Cyká sa spoliehajú hlavne na opeľovanie hmyzu a zvieratá pomáhajú rozptýliť ich veľké, farebné semená.
Ginkgo biloba sú jediné rastliny, ktoré prežili Ginkgophyta rozdelenie gymnosperiem. Dnes sa rastliny pestujúce gingko prirodzene pestujú výlučne v Číne. Ginkgo môže žiť tisíce rokov a vyznačuje sa listnatými listami tvaru vejárovitého tvaru, ktoré na jeseň žltnú. Ginkgo biloba sú pomerne veľké a najvyššie stromy dosahujú 160 stôp. Staršie stromy majú silné kmene a hlboké korene.
Ginkgo sa darí v dobre osvetlených oblastiach, ktoré dostávajú veľa vody a majú veľa pôdy. Podobne ako cykasy produkujú rastliny ginkgo buď samčie alebo samičie šišky a majú spermiové bunky, ktoré používajú bičíky plávať smerom k vajíčkam v ženskom vajíčku. Tieto odolné stromy sú odolné proti ohňu, škodcom a chorobám a produkujú chemikálie, o ktorých sa predpokladá, že majú liečivú hodnotu vrátane niekoľkých flavinoidy a terpény s antioxidačnými, protizápalovými a antimikrobiálnymi vlastnosťami.
Divízia gymnospermov lianovcorasty má malý počet druhov (65) nájdených v rámci troch rodov: ephedra, liánoveca Welwitschia. Mnoho druhov z rodu ephedra sú kríky, ktoré sa nachádzajú v púštnych oblastiach Ameriky alebo vo vysokých, chladných oblastiach himalájskych hôr v Indii. Istý ephedra Druhy majú liečivé vlastnosti a sú zdrojom dekongestantného efedrínu. ephedra druhy majú štíhle stonky a listy podobné šupinám.
liánovec druhy obsahujú niektoré kríky a stromy, ale väčšinou ide o dreviny, ktoré lezú okolo iných rastlín. Obývajú tropické dažďové pralesy a majú široké, ploché listy, ktoré sa podobajú listom kvitnúcich rastlín. Samčie a samičie reprodukčné šišky sú obsiahnuté na samostatných stromoch a často pripomínajú kvety, aj keď nie. Štruktúra vaskulárneho tkaniva týchto rastlín je tiež podobná štruktúre kvitnúce rastliny.
Welwitschia má jeden druh, W. mirabilis. Tieto rastliny žijú iba v africkej púšti Namíbia. Sú veľmi neobvyklé v tom, že majú veľkú stonku, ktorá zostáva blízko zeme, dva veľké klenuté listy, ktoré sa počas rastu rozdeľujú na iné listy, a veľký hlboký koreň. Táto rastlina odolá extrémnemu teplu púšte s maximami 50 ° C (122 ° F), ako aj nedostatku vody (1 - 10 cm ročne). Muž W. mirabilis kužele sú pestrofarebné a mužské aj ženské kužele obsahujú nektár na prilákanie hmyzu.
V životnom cykle gymnospermu sa rastliny striedajú medzi sexuálnou a asexuálnou fázou. Tento typ životného cyklu je známy ako striedanie generácií. K produkcii gamét dochádza v sexuálnej fáze alebo generácia gamét cyklu. spóry sa vyrábajú v asexuálnej fáze alebo generácia sporofytov. Na rozdiel od nevaskulárne rastliny, dominantnou fázou životného cyklu rastlín pre vaskulárne rastliny je generácia sporofytov.
V gymnospermách je sporofyt rastlín uznávaný ako podstatná časť samotnej rastliny vrátane koreňov, listov, stoniek a šišiek. bunky rastlinných sporofytov sú diploidná a obsahujú dve úplné sady chromozómy. Sporofyt je zodpovedný za výrobu haploidné spóry prostredníctvom procesu meiosis. Spóry obsahujúce jednu kompletnú sadu chromozómov sa vyvinú na haploid Gametophytes. Rastlinné gametofyty produkujú samce a samice gaméty ktoré sa pri opeľovaní zjednotia a vytvoria nový diploidný zygota. Zygota dozrieva do nového diploidného sporofytu, čím sa cyklus dokončí. Gymnospermy trávia väčšinu svojho životného cyklu vo fáze sporofytov a generácia gametofytov je na prežitie úplne závislá od generácie sporofytov.
Ženské gaméty (megaspory) sa vyrábajú v štruktúrach gametofytov zvaných Archegonia nachádza sa v ovulovaných kužele. Samčie gaméty (mikropóry) sa vyrábajú v peľ šišky a vyvíjajú sa na peľové zrná. Niektoré druhy gymnospermov majú samčie a samičie šišky na tom istom strome, zatiaľ čo iné majú samostatné stromy produkujúce samčie alebo samičie šišky. Aby sa uskutočnilo opeľovanie, musia sa hráči navzájom spojiť. K tomu zvyčajne dochádza prenosom vetra, zvierat alebo hmyzu.
oplodnenie pri gymnospermoch dochádza, keď sa peľové zrná dostanú do kontaktu so samičím vajíčkom a klíčia. Spermie sa dostanú do vajíčka vo vnútri vajíčka a oplodnia vajíčko. U ihličnatých a gnetofytov nemajú spermie žiadne bičíky a musia sa dostať do vajíčka prostredníctvom tvorby a peľová trubica. V kykádach a ginkách plávajú bičíkovité spermie k oplodneniu na vajíčko. Po oplodnení sa výsledný zygota vyvíja v semene gymnospermu a vytvára nový sporofyt.
Asaravala, Manish, a kol. "Triasové obdobie: tektonika a paleoklíma." Tektonika triasu, Múzeum paleontológie University of Califonia, www.ucmp.berkeley.edu/mesozoic/triassic/triassictect.html.
Frazer, Jennifer. "Sú Cycads Social Plants?" Sieť vedeckých amerických blogov16. októbra 2013, blogs.scientificamerican.com/artful-amoeba/are-cycads-social-plants/.
Pallardy, Stephen G. "Woody Plant Body." Fyziológia drevín, 20. mája 2008, s. 9–38., Doi: 10,016 / b978-012088765-1,50003-8.
Wagner, Armin a kol. "Lignifikácia a manipulácia s lignínom v ihličnanoch." Pokroky v botanickom výskume, zv. 61, 8. júna 2012, s. 37–76., Doi: 10,016 / b978-0-12-416023-1,00002-1.