Inhoud
- Gymnosperm Diversiteit
- Ontwikkeling van eicellen en zaadcellen in gymnospermen
- Bestuiving leidt tot bevruchting
- Zaadontwikkeling en verspreiding
- Voltooiing van de Gymnosperm reproductieve cyclus: kiemkracht
Gymnospermen omvatten een diverse groep niet-bloeiende planten die coniferen, cycaden, ginkgoes en gnetophytes omvatten. Ondanks deze diversiteit zijn er enkele veel voorkomende factoren in de levenscyclus van gymnospermen. In de eerste plaats produceert deze groep planten mannelijke en vrouwelijke kegels als onderdeel van de reproductieve cyclus van het gymnosperm, maar produceren geen bloemen of fruit. Gymnospermen hebben een unieke lange tijd nodig om zich voort te planten, omdat het vaak meer dan een jaar duurt vanaf het moment dat de bestuiving plaatsvindt totdat de bevruchting is voltooid. Als de zaden eenmaal zijn geproduceerd, kunnen sommige soorten hun zaden vasthouden totdat aan zeer specifieke voorwaarden is voldaan. Zelfs dan kunnen ze nog enkele jaren sluimeren voordat ze ontkiemen.
Gymnosperm Diversiteit
Gymnospermen zijn een oude en diverse groep vasculaire planten die bestond vóór de evolutie van bloeiende planten, of angiospermen. De grootste subgroep zijn de naaldbomen, waaronder dennen, sparren, sparren en cipressen. In plaats van de naalden van de naaldbomen hebben cycaden grote, varenachtige bladeren. Hoewel dit vaak voorkomt in de tijd van dinosaurussen, zijn er tegenwoordig minder soorten cycaden. Ginkgoes kwamen ook veel vaker voor toen dinosauriërs leefden. Gingko biloba, met zijn waaiervormige bladeren, is een van de weinige overlevende soorten. Ten slotte zijn de gnetophytes, of gnetales, een kleine subgroep die bladeren produceert en enkele angiospermkenmerken heeft, maar die worden geclassificeerd als gymnosperms.
Ontwikkeling van eicellen en zaadcellen in gymnospermen
Zoals veel planten ervaren ze afwisseling van generaties, wat betekent dat de levenscyclus van gymnospermen zowel diploïde als haploïde stadia omvat. In het diploïde stadium hebben cellen twee sets chromosomen. De mannelijke diploïde gametophyte in de reproductieve cyclus van de gymnosperm is een stuifmeelkorrel met twee sets chromosomen, een microspore. Een gametofyt geeft aanleiding tot de gameten of geslachtscellen. Microsporen worden opgeslagen in gespecialiseerde bladeren, sporofylen genaamd, waarvan groepen worden gevormd in pollenkegels. De vrouwelijke diploïde gametophyte wordt een megaspore genoemd. De sporofyl die de megaspore opslaat, vormt een enkele schaal op een dennenappel. Zowel de microspore als de megaspore ontwikkelen zich tot haploïde gameten - eicellen en zaadcellen - na het ondergaan van meiose.
Bestuiving leidt tot bevruchting
In het haploïde stadium van de levenscyclus van het gymnosperm hebben de planten slechts één set chromosomen. Haploïde microsporen komen als pollen in de lucht vrij. Wanneer het stuifmeel op een eivormige kegel landt, vormt zich een stuifmeelbuis en de kern van de zaadcel komt via de stuifmeelbuis in de haploïde vrouwelijke gametophyte die het ei bevat. Bevruchting vindt plaats wanneer het haploïde ei en de spermacellen samenkomen om een diploïd embryo te vormen, dat één set chromosomen van de mannelijke donor zal hebben en één set chromosomen van de vrouwelijke donor. Bevruchting vindt meestal meer dan een jaar na de bestuiving plaats.
Zaadontwikkeling en verspreiding
In de levenscyclus van een dennenboom is het dennenembryo de nieuwe sporofyt. Het bevat een rudimentaire wortel en sommige embryonale bladeren die zaadlobben worden genoemd. De vrouwelijke gametofyt omringt het embryo en zorgt voor voedselvoorziening naarmate het zich ontwikkelt. Deze eicel vormt het dennenzaad, dat het embryo, de voedselvoorziening ervan en een beschermende zaadlaag bevat die zich vormt uit de integumenten van de ouder-sporophyte. Onder de juiste omstandigheden schalen dennenappels open om hun zaden vrij te geven. Sommige dennenzaden zijn gevleugeld en kunnen door de wind worden verspreid, terwijl anderen hoge hitte nodig hebben, zoals een bosbrand, om hun zaden te openen en vrij te geven. Weer anderen zullen de zaden gemakkelijk laten vallen als ze volwassen zijn.
Voltooiing van de Gymnosperm reproductieve cyclus: kiemkracht
Nadat de zaden zijn bevrucht, gerijpt en gedispergeerd, moet het rijpe zaad worden blootgesteld aan de juiste omstandigheden om te ontkiemen. Bij sommige soorten kunnen volwassen zaden jarenlang sluimeren, klaar om te ontkiemen wanneer ze voldoende vocht, de juiste temperatuur, voldoende gasuitwisseling en blootstelling aan zonlicht hebben. In de levenscyclus van een dennenboom, zodra het zaad kiemt, vormt het een dennenzaailing die uitgroeit tot een volwassen dennenboom, en de cyclus begint opnieuw.