Gimnospermaum adalah tanaman tanpa bunga yang menghasilkan kerucut dan biji. Istilah gymnospermae secara harfiah berarti "biji telanjang," karena biji gymnospermaa tidak terbungkus dalam ovarium. Sebaliknya, mereka duduk terbuka di permukaan struktur seperti daun yang disebut bracts. Gymnospermae adalah tanaman vaskular dari subkingdom Embyophyta dan termasuk tumbuhan runjung, sikas, ginkgo, dan gnetofit. Beberapa contoh yang paling dikenal dari semak dan pohon kayu ini termasuk pinus, spruces, cemara, dan ginkgo. Gymnospermae berlimpah di hutan beriklim sedang dan hutan boreal bioma dengan spesies yang dapat mentolerir kondisi lembab atau kering.
Tidak seperti itu angiospermae, gymnospermae tidak menghasilkan bunga atau buah. Mereka diyakini sebagai tanaman vaskular pertama yang mendiami tanah yang muncul pada Periode Trias sekitar 245-208 juta tahun yang lalu. Perkembangan a sistem pembuluh darah mampu mengangkut air di seluruh pabrik memungkinkan kolonisasi gymnospermae tanah. Saat ini, ada lebih dari seribu spesies gymnospermae yang termasuk dalam empat divisi utama:
Coniferophyta, Cycadophyta, Ginkgophyta, dan Gnetophyta.Itu Coniferophyta divisi berisi tumbuhan runjung, yang memiliki variasi spesies terbesar di antara gymnospermae. Paling tumbuhan runjung adalah pohon cemara (mempertahankan daunnya sepanjang tahun) dan termasuk beberapa pohon terbesar, tertinggi dan tertua di planet ini. Contoh tumbuhan runjung termasuk pinus, sequoia, cemara, hemlock, dan spruces. Konifer adalah sumber ekonomi penting dari kayu dan produk, seperti kertas, yang dikembangkan dari kayu. Kayu gymnosperma dianggap kayu lunak, tidak seperti kayu keras dari beberapa angiospermae.
Kata konifer berarti "pembawa kerucut," suatu karakteristik berbeda yang umum dimiliki oleh tumbuhan runjung. Kerucut merumahkan struktur reproduksi jantan dan betina konifer. Kebanyakan tumbuhan runjung monoecious, artinya kerucut jantan dan betina dapat ditemukan di pohon yang sama.
Ciri konifer yang dapat diidentifikasi lainnya adalah seperti jarum Daun-daun. Keluarga konifer yang berbeda, seperti Pinaceae (pinus) dan Cupressaceae (cemara), dibedakan berdasarkan jenis daun yang ada. Cemara memiliki daun seperti jarum tunggal atau daun-daun jarum di sepanjang batang. Cypresses memiliki daun pipih seperti sisik di sepanjang batangnya. Tumbuhan runjung lainnya dari genus Agathis memiliki daun yang tebal, elips, dan tumbuhan runjung genus Nageia memiliki daun lebar dan rata.
Konifer adalah anggota bioma hutan taiga yang mencolok dan memiliki adaptasi untuk kehidupan di lingkungan dingin hutan boreal. Bentuk pohon-pohon yang tinggi dan berbentuk segitiga memungkinkan salju jatuh dari cabang-cabang dengan lebih mudah dan mencegahnya pecah di bawah beban es. Konifer daun jarum juga memiliki lapisan lilin pada permukaan daun untuk membantu mencegah kehilangan air di iklim kering.
Itu Cycadophyta pembagian gymnospermae termasuk sikas. Sikas ditemukan di hutan tropis dan daerah subtropis. Tanaman hijau ini memiliki struktur daun seperti bulu dan batang panjang yang menyebarkan daun besar keluar di atas batang kayu yang tebal. Sepintas, sikas mungkin menyerupai pohon palem, tetapi mereka tidak berhubungan. Tanaman ini dapat hidup selama bertahun-tahun dan memiliki proses pertumbuhan yang lambat. Telapak tangan Raja Sagu, misalnya, mungkin membutuhkan waktu hingga 50 tahun untuk mencapai 10 kaki.
Tidak seperti banyak tumbuhan runjung, pohon sikas hanya menghasilkan kerucut jantan (menghasilkan serbuk sari) atau kerucut betina (menghasilkan ovula). Sikas penghasil kerucut betina hanya akan menghasilkan biji jika jantan berada di sekitarnya. Cycads terutama bergantung pada serangga untuk penyerbukan, dan hewan membantu dalam penyebaran benih mereka yang besar dan berwarna-warni.
Ginkgo Biloba adalah satu - satunya tanaman yang masih hidup di Ginkgophyta pembagian gymnospermae. Saat ini, tanaman ginkgo yang tumbuh secara alami adalah eksklusif untuk Cina. Ginkgoes dapat hidup selama ribuan tahun dan ditandai dengan daun berbentuk daun yang menguning di musim gugur. Ginkgo Biloba cukup besar, dengan pohon-pohon tertinggi mencapai 160 kaki. Pohon yang lebih tua memiliki batang tebal dan akar yang dalam.
Ginkgoes tumbuh subur di daerah yang diterangi sinar matahari dengan baik yang menerima banyak air dan memiliki banyak drainase tanah. Seperti sikas, tanaman ginkgo menghasilkan kerucut jantan atau betina dan memiliki sel sperma yang digunakan flagel berenang menuju telur di ovula betina. Pohon-pohon tahan lama ini tahan api, tahan hama, dan tahan penyakit, dan mereka menghasilkan bahan kimia yang dianggap memiliki nilai obat, termasuk beberapa flavinoid dan terpene dengan sifat antioksidan, anti-inflamasi, dan antimikroba.
Divisi gymnosperma Gnetophyta memiliki sejumlah kecil spesies (65) ditemukan dalam tiga genera: Ephedra, Gnetum, dan Welwitschia. Banyak spesies dari genus Ephedra adalah semak yang dapat ditemukan di daerah gurun di Amerika atau di daerah pegunungan Himalaya yang tinggi dan sejuk di India. Tertentu Ephedra spesies memiliki sifat obat dan merupakan sumber efedrin obat dekongestan. Ephedra Spesies memiliki batang ramping dan daun seperti sisik.
Gnetum Spesies mengandung beberapa semak dan pohon, tetapi sebagian besar adalah tanaman merambat kayu yang memanjat di sekitar tanaman lain. Mereka mendiami hutan hujan tropis dan memiliki daun lebar dan rata yang menyerupai daun tanaman berbunga. Kerucut reproduksi pria dan wanita terdapat pada pohon yang terpisah dan sering menyerupai bunga, meskipun sebenarnya tidak. Struktur jaringan pembuluh dari tanaman ini juga mirip dengan tanaman berbunga.
Welwitschia memiliki satu spesies, W. mirabilis. Tumbuhan ini hanya hidup di gurun Afrika Namibia. Mereka sangat tidak biasa karena mereka memiliki batang besar yang tetap dekat dengan tanah, dua daun melengkung besar yang membelah menjadi daun lain saat mereka tumbuh, dan akar tunggang besar dan dalam. Tanaman ini dapat menahan panas ekstrem dari gurun dengan ketinggian 50 ° C (122 ° F), serta kekurangan air (1-10 cm per tahun). Pria W. mirabilis kerucut berwarna cerah, dan kerucut pria dan wanita mengandung nektar untuk menarik serangga.
Dalam siklus hidup gymnospermae, tanaman bergantian antara fase seksual dan fase aseksual. Jenis siklus hidup ini dikenal sebagai pergantian generasi. Produksi gamet terjadi pada fase seksual atau generasi gametofit dari siklus. Spora diproduksi dalam fase aseksual atau generasi sporofit. Tidak seperti di tanaman non-vaskular, fase dominan dari siklus hidup tanaman untuk tanaman vaskular adalah generasi sporophtye.
Dalam gymnospermae, sporofit tanaman diakui sebagai bagian terbesar dari tanaman itu sendiri, termasuk akar, daun, batang, dan kerucut. Itu sel dari sporofit tanaman adalah diploid dan berisi dua set lengkap kromosom. Sporophyte bertanggung jawab untuk produksi haploid spora melalui proses meiosis. Mengandung satu set kromosom lengkap, spora berkembang menjadi haploid gametofit. Gametofit tanaman menghasilkan jantan dan betina gamet yang bersatu pada penyerbukan untuk membentuk zigot diploid baru. Zigot matang menjadi sporofit diploid baru, sehingga menyelesaikan siklus. Gymnosperma menghabiskan sebagian besar siklus hidup mereka dalam fase sporofit, dan generasi gametofit sepenuhnya bergantung pada generasi sporofit untuk bertahan hidup.
Gamet betina (megaspora) diproduksi dalam struktur gametofit yang disebut Archegonia terletak di kerucut ovulasi. Gamet jantan (mikrospora) diproduksi di serbuk sari kerucut dan berkembang menjadi butiran serbuk sari. Beberapa spesies gymnospermae memiliki kerucut jantan dan betina di pohon yang sama, sementara yang lain memiliki jantan dan betina yang menghasilkan pohon kerucut terpisah. Agar penyerbukan terjadi, gamet harus bersentuhan satu sama lain. Ini biasanya terjadi melalui transfer angin, hewan, atau serangga.
Pemupukan pada gymnospermae terjadi ketika butiran serbuk sari menyentuh ovula betina dan berkecambah. Sel sperma menuju telur di dalam ovula dan membuahi sel telur. Pada konifer dan gnetofit, sel sperma tidak memiliki flagela dan harus mencapai sel telur melalui pembentukan a tabung serbuk sari. Dalam cycads dan ginkgoes, sperma flagellated berenang menuju telur untuk pembuahan. Setelah fertilisasi, zigot yang dihasilkan berkembang di dalam benih gymnospermae dan membentuk sporofit baru.
Asaravala, Manish, et al. "Periode Trias: Tektonik dan Paleoklimat." Tektonik Zaman Trias, Museum Paleontologi Universitas Califonia, www.ucmp.berkeley.edu/mesozoic/triassic/triassictect.html.
Frazer, Jennifer. "Apakah Tanaman Sosial Cycads?" Scientific American Blog Network, 16 Oktober 2013, blogs.scientificamerican.com/artful-amoeba/are-cycads-social-plants/.
Pallardy, Stephen G. "Tubuh Tanaman Woody." Fisiologi Tumbuhan Kayu, 20 Mei 2008, hlm. 9–38., Doi: 10.1016 / b978-012088765-1.50003-8.
Wagner, Armin, dkk. "Lignifikasi dan Manipulasi Lignin pada Konifer." Kemajuan dalam Penelitian Botani, vol. 61, 8 Juni 2012, hlm. 37–76., Doi: 10.1016 / b978-0-12-416023-1.00002-1.