Zacznijmy od początku. Co to są nagonasienne? To grupa roślin, które wytwarzają nasiona. Ale te nasiona nie są zamknięte w owocach, jak na przykład jabłka czy pomidory. Są “nagie”, stąd nazwa. Charakterystyczne dla tej grupy są szyszki, które pełnią funkcję ochronną dla nasion.
Teraz przejdźmy do cyklu rozwojowego. To nic innego jak opis tego, jak roślina nagonasienna rośnie, rozmnaża się i umiera. Jest to proces powtarzalny, dlatego nazywamy go cyklem.
Mejoza - Początek Cyklu
Cykl zaczyna się od mejozy. To rodzaj podziału komórkowego. W wyniku mejozy powstają haploidalne komórki. To znaczy, że mają tylko połowę liczby chromosomów, niż komórki macierzyste. W przypadku nagonasiennych, mejoza zachodzi w strobilusach, czyli szyszkach.
Istnieją dwa rodzaje strobilusów: męskie i żeńskie. W strobilusach męskich powstają mikrospory. W strobilusach żeńskich powstają makrospory. Mikrospory i makrospory to komórki haploidalne powstałe w wyniku mejozy.
Rozwój Gametofitów
Mikrospory rozwijają się w ziarna pyłku. Ziarno pyłku to nic innego jak gametofit męski. Zawiera on komórki plemnikowe, które będą potrzebne do zapłodnienia. Proces powstawania ziarna pyłku jest skomplikowany, ale najważniejsze jest to, że powstaje on w strobilusach męskich.
Makrospory rozwijają się w gametofit żeński. Gametofit żeński pozostaje wewnątrz zalążka, który znajduje się w strobilusie żeńskim. Gametofit żeński produkuje komórkę jajową. Komórka jajowa jest gotowa do zapłodnienia przez komórkę plemnikową.
Zapylenie i Zapłodnienie
Następny krok to zapylenie. To proces przeniesienia ziarna pyłku z strobilusa męskiego na strobilus żeński. U nagonasiennych zapylenie najczęściej odbywa się za pomocą wiatru. Dlatego drzewa nagonasienne, takie jak sosny, wytwarzają ogromne ilości pyłku.
Kiedy ziarno pyłku dotrze do strobilusa żeńskiego, następuje zapłodnienie. Komórka plemnikowa z ziarna pyłku łączy się z komórką jajową w gametoficie żeńskim. W wyniku tego połączenia powstaje zygota. Zygota jest diploidalna, czyli ma pełną liczbę chromosomów.
Rozwój Zarodka i Nasiona
Z zygoty rozwija się zarodek. Zarodek to młoda roślina. Zarodek rozwija się wewnątrz zalążka. Wraz z zarodkiem rozwija się także tkanka odżywcza, która dostarcza mu pokarmu. Całość otacza łupina nasienna, tworząc nasiono.
Nasiono jest strukturą przetrwalnikową. Może przetrwać w trudnych warunkach, aż do momentu, kiedy znajdzie odpowiednie środowisko do wzrostu. Kiedy nasiono trafi na odpowiednie podłoże i ma dostęp do wody i światła, zaczyna kiełkować.
Kiełkowanie i Wzrost Sporofitu
Kiełkowanie to proces, w którym zarodek zawarty w nasionie zaczyna rosnąć. Zarodek wypuszcza korzeń i pęd. Z pędu rozwijają się liście. W ten sposób powstaje sporofit. Sporofit to diploidalna roślina, którą widzimy na co dzień, na przykład sosna w lesie.
Sporofit rośnie i rozwija się. W pewnym momencie dorasta do stadium, w którym może wytwarzać strobilusy. W strobilusach zachodzi mejoza i cały cykl zaczyna się od nowa. I tak w kółko.
Podsumowanie
Cykl rozwojowy nagonasiennych jest skomplikowany, ale zrozumiały, jeśli podzieli się go na etapy. Najważniejsze etapy to: mejoza, rozwój gametofitów, zapylenie, zapłodnienie, rozwój zarodka i nasiona, kiełkowanie i wzrost sporofitu. Zrozumienie tego cyklu pozwala lepiej zrozumieć, jak funkcjonują rośliny nagonasienne.
Nagonasienne mają duże znaczenie w przyrodzie i gospodarce. Stanowią ważny element lasów. Dostarczają drewna, żywicy i innych surowców. Znajomość cyklu rozwojowego tych roślin jest ważna dla leśnictwa i ochrony przyrody.
