Skip to main content
Global

8.1: גימנוספרמים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208457

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    הגימנוספרמים מייצרים זרעים (איור\(\PageIndex{1}\)) ויחד עם צמחים פורחים מהווים את צמחי הזרע. למרות שהגימנוספרמים אינם מייצרים פרחים ופירות, עדיין יש להם עוברים סגורים במחסום מגן או במעטפת זרעים. החבילה הקטנה והמסודרת הזו הנקראת זרע היא שלב חדשני באבולוציה של צמחים שעזר לצמחים מסוימים לשגשג במערכות אקולוגיות יבשתיות. זרעים אפשרו לעוברי צמחים לעמוד בפני הקפאה, התייבשות ונזקי אור אולטרה סגול בסביבות יבשתיות תוך מתן אחסון אנרגיה (אנדוספרם). השם gymnosperm נגזר מ- gymno שפירושו nake וזרע כלומר זרעים (כלומר, הזרעים שלהם נחשפים) ואילו זרעי אנגיוספרם (צמחים פורחים) מכוסים בדרך כלל על ידי פרי. רוב הגימנוספרמים מייצרים זרעים במבנים הנקראים קונוסים או סטרובילי (סטרובילוס יחיד; איור). \(\PageIndex{2}\) קונוסים התפתחו מעלים שהשתנו, והם יכולים להיות קונוסים זכריים המייצרים אבקה, או קונוסים נקביים המייצרים ביציות.

    ישנם כ -1,100 מיני גימנוספרם בעולם כיום (Christenhusz and Byng, 2016) המייצגים רק 1% ממגוון הצמחים על פני כדור הארץ. עם זאת, הם מהווים חלק חשוב מהאקולוגיה של אזורים בוריאליים (הממוקמים בחצי הכדור הצפוני בין קו רוחב 50° עד 70° N) וסביבות בגובה רב כולל באזורים הטרופיים (Crepet and Niklas, 2009). לדוגמה, בצפון אמריקה, יערות שלמים מורכבים מעצי גימנוספרם גדולים: עצי סקויה, ארז ואורנים.

    גימנוספרמים ואנגיוספרמים עץ_על ידי DutraElliott.jpg
    איור\(\PageIndex{1}\): עץ פילוגנטי המתאר את הקשר האבולוציוני של צמחים. מאת דוטראליוט מורשה תחת CC BY-NC-SA 4.0 דרך פליקר.

    מלבד היותם עוברים מוגנים, צמחי זרעים גם מגנים ומזינים את השלב הגמטופיטי של מחזור חייהם, מאפיין יתרון לחיים יבשתיים. בצמחים שאינם כלי דם (בריופיטים), הגמטופיט הוא השלב הדומיננטי, ואילו בצמחי כלי דם נטולי זרעים (שרכים וליקופיטים) הגמטופיט הוא עצמאי ומופחת בגודלו, ומשאיר את הספורופיט כשלב הדומיננטי. דפוס זה של הפחתת גמטופיטים נמשך בצמחי זרעים, בהם הגמטופיט מצטמצם עד כדי כך שהוא רק ישות מיקרוסקופית שנמצאת בתוך הביציות וגרגרי האבקה הגדלים על הספורופיט. מכיוון שהגמטופיט מתפתח בתוך הספורופיט, הם מוגנים מפני לחצים סביבתיים ומקבלים הזנה מהספורופיט.

    מאפיין יתרון נוסף הוא סוג הנבגים שצמחי זרעים מייצרים. בעוד שרכים מייצרים סוג אחד של נבגים, מה שהופך אותם להומוספוריים, גימנוספרמים וצמחי זרעים אחרים מייצרים שני סוגים של נבגים (הטרוספוריים), מגה-ספורים, המולידים גמטופיטים נקביים בתוך הביצית, ומיקרו-נבגים, גמטופיטים זכרים בתוך גרגר האבקה. התפתחות האבקה והביציות תרמה להצלחתם של צמחי זרעים ביבשה. האבקה המכילה את הגמטופיט הזכרי מועברת באמצעות רוח ולעיתים על ידי מאביקים, כך שצמחי זרעים כבר לא מסתמכים על מים כדי שתתבצע הפריה. רוב הגימנוספרמים מואבקים ברוח, ולכן הם מייצרים מיליוני גרגרי אבקה כדי להגדיל את הסיכוי שהם יגיעו לביצים על הקונוסים הנשיים.

    מחזור החיים של גימנוספרם על ידי DutraElliott.jpg
    איור\(\PageIndex{2}\): מחזור החיים של גימנוספרם. מאת דוטראליוט מורשה תחת CC BY-NC-SA 4.0 דרך פליקר.

    כיום, גימנוספרמים הם קבוצת הצמחים המאוימים ביותר על ידי הכחדה, כאשר 40% מהמינים מסווגים כסיכון גבוה (Forest et al. , 2018). לדוגמה, גינקו מעובד מחוץ לטווח הטבעי שלו, אך בסין נותרו רק אוכלוסיות טבעיות מעטות, מה שהופך אותו לפגיע להכחדה. דוגמה נוספת היא אראוקריה (Araucaria angustifolia) שמקורו בברזיל ובארגנטינה. מין זה קיבל מעמד בסכנת הכחדה חמורה מכיוון שבית הגידול הטבעי שלו ירד ב -97% במאה האחרונה (Forest et al. , 2018).

    הגימנוספרמים מחולקים לארבע קבוצות: עצי מחט, ציקדים, גינקו וגנטופיטים.