Definicja pojęcia:

nagonasienne

Nagonasienne, nagozalążkowegromada nasiennych (Spermatophyta) obejmująca ponad 1000 gatunków roślin drzewiastych występujących w różnych siedliskach na całej kuli ziemskiej.
  1. Występowanie i środowisko życia
  2. Historia ewolucyjna i podział systematyczny
  3. Cechy charakterystyczne
  4. Cykl rozwojowy
  5. Znaczenie roślin nagonasiennych

Występowanie i środowisko życia

Nagonasienne występują w różnych siedliskach na całej kuli ziemskiej. Szpilkowe z rodziny sosnowatych (Pinaceae) stanowią główny składnik lasów iglastych strefy borealnej (tajgi) oraz umiarkowanej, porastających obszary Europy, Azji i Ameryki Północnej. Lasy iglaste strefy umiarkowanej półkuli południowej, występujące m.in. w Ameryce Południowej oraz Nowej Zelandii, tworzone są głównie przez gatunki z rodziny araukariowatych (Araucariaceae) oraz zastrzalinowatych (Podocarpaceae).

Miłorząb dwuklapowy (Ginkgo biloba) występuje endemicznie w południowo-wschodnich Chinach. Gniotowce porastają obszary tropikalne Afryki i Azji (gniot) oraz suche regiony kuli ziemskiej (przęśl); welwiczja jest endemitem Pustyni Namib w południowo-zachodniej Afryce. Sagowce występują na obszarach strefy tropikalnej i subtropikalnej Ameryki Środkowej i Południowej, Afryki, Azji Południowo-Wschodniej, Australii i Nowej Kaledonii.
Tajga syberyjska, fot. shutterstock

Historia ewolucyjna i podział systematyczny

Przodkowie roślin nasiennych, pranagozalążkowe (Progymnospermophyta), pojawili się po raz pierwszy w późnym dewonie, ok. 380 mln lat temu. Pierwsze rośliny nasienne (Spermatophyta) wyewoluowały pod koniec dewonu, ok. 360 mln lat temu; skamieniałości wczesnych roślin nagozalążkowych pochodzą ze schyłku karbonu i datowane są na ok. 305 mln lat.

Szpilkowe (Pinopsida) pojawiły się pod koniec karbonu, ok. 300 mln lat temu. Sagowce (Cycadopsida) i miłorzębowe (Ginkgopsida) znane są od wczesnego permu, pojawiły się odpowiednio ok. 280 i 270 mln lat temu. Pierwsze gniotowce (Gnetopsida) wyewoluowały w triasie, ok. 250-200 mln lat temu. Nagonasienne dominowały na lądzie przez większą część ery mezozoicznej; pod koniec kredy w niektórych ekosystemach zostały wyparte przez okrytonasienne (Angiospermae).

Gromada nagonasiennych (Gymnospermae) zaliczana jest do nadgromady roślin nasiennych (Spermatophyta) w obrębie podkrólestwa roślin naczyniowych (Tracheobionta). Obejmuje ponad 1000 gatunków zaliczanych do czterech klas – sagowców (Cycadopsida) (ok. 340 gat.), gniotowców (Gnetopsida) (ok. 100 gat.), miłorzębowych (Ginkgopsida) (1 gat.) i szpilkowych (Pinopsida) (ok. 600 gatunków).
Różnorodność gatunkowa roślin nagonasiennych. Strona lewa: 1. Welwiczja przedziwna (Welwitschia mirabilis), 2. Sagowiec wygięty (Cycas revoluta), 3. Cis pospolity (Taxus baccata), 4. Miłorząb dwuklapowy (Gingko biloba). Strona prawa: 1. Cyprys wiecznie zielony (Cupressus sempervirens), 2. Mamutowiec olbrzymi (Sequoiadendron giganteum), 3. Agatis damara (Agathis dammara), 4. Araukaria wyniosła (Araucaria heterophylla).Źródło Unknown, Leipzig ; Berlin ; Wien : F.A. Brockhaus / Public domain

Cechy charakterystyczne

Nagonasienne są roślinami drzewiastymi (drzewami, krzewami lub zdrewniałymi pnączami), których drewno, wchodzące w skład tkanki przewodzącej, zbudowane jest wyłącznie z cewek bądź naczyń (gniotowce). Szpilkowe z rodziny sosnowatych (Pinaceae) oraz cyprysowatych (Cupressaceae) są roślinami jednopiennymi; pozostałe szpilkowe, miłorząb dwuklapowy, sagowce i gniotowce są roślinami dwupiennymi. Pokoleniem dominującym jest sporofit; gametofit jest znacznie zredukowany i rozwija się w obrębie sporofitu.

Kwiaty są rozdzielnopłciowe i nie posiadają okwiatu, przeważnie są wiatropylne, rzadziej owadopylne (niektóre sagowce). Kwiaty żeńskie zebrane są w szyszki żeńskie, makrostrobile, kwiaty męskie – w szyszki męskie, mikrostrobile. Cechą charakterystyczną nagonasiennych jest wytwarzanie nieosłoniętych („nagich”) nasion, które zwykle rozwijają się na powierzchni łusek nasiennych (makrosporofili), wchodzących w skład szyszki żeńskiej.

Liście są przeważnie zimozielone; rzadko opadają na zimę (modrzew, miłorząb). Cechują się dużą różnorodnością kształtu i wielkości. Liście szpilkowych są drobne i wąskie, w postaci szpilek (sosnowate) bądź łusek (cyprysowate). Liście miłorzębu są pojedyncze, z blaszkami wachlarzykowatymi z nerwacją dwudzielną. Liście sagowców są duże i pierzasto podzielone. Liście gniotowców są drobne i łuskowate (przęśl), z szerokimi blaszkami o nerwacji pierzastej (gniot) bądź długie i wstęgowate (welwiczja). 
Szyszki żeńskie świerka pospolitego, fot. shutterstock

Cykl rozwojowy

Nagonasienne są roślinami różnozarodnikowymi, wytwarzającymi zarodniki żeńskie (makrospory) i męskie (mikrospory), powstające w zarodniach (makro- i mikrosporangiach) na liściach zarodnionośnych (makro- i mikrosporofilach). Mikrospory przekształcają się w ziarna pyłku z gametofitami męskimi złożonymi z komórki wegetatywnej i generatywnej; makrospory – w gametofity żeńskie, wytwarzające dwie lub trzy rodnie, które zawierają po jednej komórce jajowej.

Zapylenie polega na przeniesieniu ziarna pyłku na okienko zalążka leżącego w kącie łuski nasiennej bądź brzegu makrosporofilu (sagowce). Komórka wegetatywna ziarna pyłku wydłuża się i tworzy łagiewkę pyłkową, która wrasta w tkankę gametofitu żeńskiego w kierunku komórek jajowych. Komórka generatywna ziarna pyłku dzieli się następnie na dwie komórki plemnikowe, z których jedna łączy się z komórką jajową, tworząc zygotę. Zygota przekształca się następnie w nasiono składające się z zarodka sporofitu otoczonego tkanką odżywczą (bielmem pierwotnym) oraz łupiną nasienną. Dojrzałe nasiona rozsiewane są przez wiatr, a gdy znajdą się na odpowiednim podłożu, kiełkują tworząc nową roślinę.

Znaczenie roślin nagonasiennych

Drzewa szpilkowe dostarczają cennego surowca drzewnego wykorzystywanego w przemyśle budowlanym, meblarskim oraz papierniczym; żywica pozyskiwana z drzew szpilkowych służy do produkcji smarów, smoły oraz terpentyny. Drzewa szpilkowe i miłorzęby są popularnymi drzewami parkowymi. Młode pędy, igliwie, żywica oraz drewno niektórych gatunków szpilkowych (np. sosny) wykazują właściwości lecznicze.

Sagowce hodowane są często jako doniczkowe rośliny ozdobne, z rdzenia pni tych roślin pozyskiwana jest mączka skrobiowa (sago). Efedryna wytwarzana przez niektóre gatunki przęśli (Ephedra) używana jest w medycynie do leczenia niedociśnienia oraz stanów zapalnych dróg oddechowych.
Żywica sosny zwyczajnej, fot. shutterstock

Bibliografia

  1. Jane B. Reece, Lisa E. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, Robert B. Jackson; “Biologia Campbella”; Dom Wydawniczy Rebis, Poznań 2020.;
  2. Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin, Claude A. Villee; “Biologia”; Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1996;
  3. Alicja Szweykowska, Jerzy Szweykowski; “Botanika T.1. Morfologia”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008;
  4. Zdzisława Otałęga (red. nacz.); “Encyklopedia biologiczna T. VII”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1999.;
  5. Steve Parker (red.); “Historia ewolucji”; Arkady, Warszawa 2017.;
  6. Michael G. Simpson; “Plant Systematics”; Elsevier, Academic Press, London 2010. ;
Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów
Szukaj
Oceń stronę
Ocena: 4.1
Wybór wg alfabetu:
a b c ć d e f g h i j k l ł m n o q p r s ś t u v w x y z ż ź
Pasaż zakupowy