Gimnosperma

As gimnospermas , também conhecidas como Acrogymnospermae , são um grupo de plantas produtoras de sementes que inclui coníferas , cicadas , ginkgo e gnetófitas . O termo "gimnosperma" vem da palavra composta grega γυμνόσπερμος (γυμνός gymnos, "naked" e σπέρμα sperma, "seed"), que significa "sementes nuas". O nome é baseado na condição não fechada de suas sementes (chamadas de óvulos em seu estado não fertilizado). A condição não-encerrada de suas sementes está em contraste com as sementes e óvulos de plantas com flores ( angiospermas), que estão dentro de um ovário . Sementes de gimnospermas desenvolvem-se na superfície de escamas ou folhas, que são freqüentemente modificadas para formar cones , ou solitárias como em Yew , Torreya , Ginkgo .

As gimnospermas e angiospermas compõem as espermatófitas ou plantas de sementes. As gimnospermas são divididas em seis filos. Organismos que pertencem aos filos de Cycadophyta, Ginkgophyta, Gnetophyta e Pinophyta (também conhecido como Coniferophyta) ainda existem, enquanto aqueles nos filos de Pteridospermales e Cordaitales estão agora extintos.

De longe, o maior grupo de gimnospermas vivas são as coníferas (pinheiros, ciprestes e parentes), seguidas por cicas, gnetófitas ( Gnetum , Ephedra e Welwitschia ) e Ginkgo biloba (uma única espécie viva).

Raízes em alguns gêneros possuem associação fúngica com raízes na forma de micorrizas ( Pinus ), enquanto em algumas outras ( Cycas ) pequenas raízes especializadas chamadas raízes corallóides estão associadas a cianobactérias fixadoras de nitrogênio.

Classificação 

A classificação formal atual das gimnospermas vivas é a "Acrogymnospermae", que formam um grupo monofilético dentro das espermatófitas .  O grupo "Gymnospermae" mais amplo inclui gimnospermas extintas e acredita-se que seja parafilético . O registro fóssil de gimnospermas inclui muitos táxons distintos que não pertencem aos quatro grupos modernos, incluindo árvores de sementes que têm uma morfologia vegetativa semelhante à samambaia (as chamadas "samambaias de sementes" ou pteridospermas ).  Quando as gimnospermas fósseis como estas e os Bennettitales , glossopterids , eCaytonia são considerados, é claro que as angiospermas são aninhadas dentro de um clado maior gymnospermae, embora qual grupo de gimnospermas é o seu parente mais próximo permanece incerto.

As gimnospermas existentes incluem 12 famílias principais e 83 gêneros que contêm mais de 1000 espécies conhecidas.

Subclasse Cycadidae

Encomendar Cycadales
Cycadaceae da família : Cycas
Família Zamiaceae : Dioon , Bowenia , Macrozamia , Lepidozamia , Encephalartos , Stangeria , Ceratozamia , Microcycas , Zamia .
Subclasse Ginkgoidae

Encomendar Ginkgoales
Ginkgoaceae da família : Ginkgo
Subclasse gnetidae

Encomendar Welwitschiales
Família Welwitschiaceae : Welwitschia
Encomendar Gnetales
Família Gnetaceae : Gnetum
Ordem Ephedrales
Família Efedraceae : Ephedra
Subclasse Pinidae

Encomendar Pinales
Família Pinaceae : Cedrus , Pinus , Cathaya , Picea , Pseudotsuga , Larix , Pseudolarix , Tsuga , Nothotsuga , Keteleeria , Abies
Encomendar Araucariales
Araucariaceae da família : Araucária , Wollemia , Agathis
Família Podocarpaceae : phyllocladus , lepidothamnus , prumnopitys , sundacarpus , halocarpus , parasitaxus ustus , lagarostrobos franklinii , manoao , saxegothaea , Microcachrys Tetragona , Pherosphaera , acmopyle , dacrycarpus , Dacrydium , falcatifolium , retrophyllum , nageia , afrocarpus , Podocarpus
Encomenda Cupressales
Família Sciadopityaceae : Sciadopitys
Família Cupressaceae : Cunninghamia , Taiwania , athrotaxis , Metasequoia , Sequoia , Sequoiadendron , Cryptomeria , Glyptostrobus , Taxodium , papuacedrus , Austrocedrus , libocedrus , Pilgerodendron , widdringtonia , diselma , Fitzroya , Callitris (. Incl actinostrobus e neocallitropsis ), thujopsis ,Thuja , Fokienia , Chamaecyparis , Callitropsis , Cupressus , Juniperus , Xanthocyparis , Calocedrus , Tetraclinis , Platycladus , Microbiota
Família Taxaceae : Austrotaxus , Pseudotaxus , Taxus , Cephalotaxus , Amentotaxus , Torreya
Diversidade e origem

Existem mais de 1000 espécies vivas de gimnosperma.É amplamente aceito que as gimnospermas se originaram no final do período carbonífero , substituindo as florestas tropicais de lycopsid da região tropical.  Este parece ter sido o resultado de um evento de duplicação do genoma inteiro em torno de 319  milhões de anos atrás .  As características iniciais das plantas de sementes eram evidentes nos progimnospermas fósseis do final do período Devoniano , há cerca de 383 milhões de anos. Tem sido sugerido que durante a era mesozóica, a polinização de alguns grupos extintos de gimnospermas foi por espécies extintas deescorpionetas que tinham proboscis especializados para se alimentarem de gotas de polinização. As moscas-escorpiões provavelmente se envolvem em mutualismos de polinização com gimnospermas, muito antes da coevolução similar e independente de insetos que se alimentam de néctar em angiospermas.  Também foram encontradas evidências de que as gimnospermas de meados do Mesozóico foram polinizadas por crisopídeos Kalligrammatid , um gênero agora extinto com membros que (em um exemplo de evolução convergente ) se assemelhava às borboletas modernas que surgiram muito mais tarde.

As coníferas são de longe o grupo mais abundante de gimnospermas com seis a oito famílias, com um total de 65-70 gêneros e 600-630 espécies (696 nomes aceitos).  As coníferas são plantas lenhosas e a maioria são sempre-vivas. As folhas de muitas coníferas são longas, finas e semelhantes a agulhas, outras espécies, incluindo a maioria das Cupressaceae e algumas Podocarpaceae , têm folhas planas triangulares semelhantes a escamas. Agathis em Araucariaceae e Nageia em Podocarpaceae têm folhas largas e planas em forma de cinta.

As cicas são o grupo mais abundante de gimnospermas, com duas ou três famílias, 11 gêneros e aproximadamente 338 espécies. A maioria das cicas é nativa de climas tropicais e é mais abundantemente encontrada em regiões próximas ao equador. Os outros grupos existentes são as 95-100 espécies de Gnetales e uma espécie de Ginkgo .

Espermatophyta

Pteridospermatophyta †




Acrogymnospermae



Angiospermas




Gimnospermae
Usos 
Gimnospermas têm grandes usos econômicos. Pinho, abeto, abeto e cedro são exemplos de coníferas usadas para madeira , produção de papel e resina. Alguns outros usos comuns para gimnospermas são sabão , verniz , unha polonês , comida, goma e perfumes .

Ciclo de vida 

As gimnospermas, como todas as plantas vasculares , têm um ciclo de vida dominante esporófito, o que significa que passam a maior parte do seu ciclo de vida com células diploides, enquanto o gametófito (fase de suporte de gametas) tem uma vida relativamente curta. Dois tipos de esporos, micrósporos e megásporos, são tipicamente produzidos em cones de pólen ou cones ovulados, respectivamente. Os gametófitos, assim como todas as plantas heterósporas, se desenvolvem dentro da parede do esporo. Grãos de pólen (microgametófitos) amadurecem a partir de micrósporos e, finalmente, produzem espermatozóides. Os megagametófitos desenvolvem-se a partir de megásporos e são retidos dentro do óvulo. Gimnospermas produzem múltiplos archegonia, que produzem o gameta feminino. Durante a polinização, os grãos de pólen são transferidos fisicamente entre as plantas do cone de pólen para o óvulo. O pólen é geralmente movido por vento ou insetos. Grãos integrais entram em cada óvulo através de uma lacuna microscópica no revestimento do óvulo ( tegumento ) chamado de micrópula. Os grãos de pólen amadurecem ainda mais dentro do óvulo e produzem espermatozóides. Dois modos principais de fertilização são encontrados em gimnospermas. As cicas e o Ginkgo têm espermatozóides móveis que nadam diretamente para o ovo dentro do óvulo, enquanto as coníferas e os gnetófitos têm espermatozóides sem flagelos que são movidos ao longo de um tubo polínico até o óvulo. Depois da singamia(união do espermatozóide e óvulo), o zigoto se desenvolve em um embrião (esporófito jovem). Mais de um embrião é geralmente iniciado em cada semente de gimnosperma. A semente madura compreende o embrião e os restos do gametófito feminino, que serve como fonte de alimento, e o revestimento da semente.

Genética 

O primeiro genoma seqüenciado publicado para qualquer gimnosperma foi o genoma de Picea abies em 2013.

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