Gniotowce - Polski Serwis Naukowy

Gniotowce (Gnetales Mart.) – grupa roślin o różnej randze systematycznej w zależności od klasyfikacji i ujęcia systematycznego. Dawniej zwykle klasa Gnetopsida, czasem podgromada Gnetophytina lub nawet gromada Gnetophyta. Współcześnie według różnych autorów grupa opisywana jest w randze rzędu. Również pozycja systematyczna gniotowców jest dyskusyjna, umieszczane są w systemach jako jedna ze starszych linii rozwojowych nagonasiennych, dawniej zwłaszcza bywały uważane też za grupę siostrzaną okrytonasiennym. Pojawiły się też publikacje i dowody na to, że gniotowce nie dość że należą do nagonasiennych to stanowią grupę siostrzaną dla rodziny sosnowatych Pinaceae.

Kategoria systematyczna, kategoria taksonomiczna, ranga taksonomiczna – w systematyce organizmów, pozycja (ranga) taksonu w hierarchicznym systemie klasyfikacji biologicznej (układzie systematycznym) obejmująca dany takson oraz wszystkie zaliczane do niego taksony niższego poziomu.

Pnącze, roślina pnąca – forma życiowa roślin o długiej, wiotkiej łodydze, wymagającej podpory, by mogła się wspinać do góry, do światła. W strefie umiarkowanej pnącza występują rzadko, w tropikalnych lasach są częste, w tym liczne o zdrewniałych łodygach – tzw. liany, które wykorzystując drzewa jako podpory oszczędzają konieczność wytwarzania silnych i grubych pni by wydostać się z ciemnego dna lasu tropikalnego ku słońcu. Pnącza dzięki oszczędzaniu na wzroście pędu na grubość bardzo szybko rosną na długość. Niektóre z nich potrafią się przyczepić nawet do gładkiego muru.

Do gniotowców należy niewiele, bo 94 gatunki roślin krzewiastych, ale o bardzo zróżnicowanej budowie. Do grupy tej należą tropikalne pnącza takie jak gniot (Gnetum) oraz niezwykła, pustynna welwiczja przedziwna (Welwitschia mirabilis). Wszystkie grupowane są w trzy monotypowe rodziny co oznacza, że wszystkie współczesne gniotowce reprezentowane są jedynie przez trzy rodzaje roślin. Przy czym znanych jest 65 gatunków przęśli (Ephedra), 28 gatunków gniotów (Gnetum) i tylko jeden gatunek welwiczji (Welwitschia).

Okwiat, okrywa kwiatowa (ang. perigon, perianth, łac. perigonium, perianthium) – część kwiatu złożona zwykle z kielicha (kalyx) i korony (corolla), może występować także kieliszek (epikalyx). Okwiat służy ochronie pręcików i słupków, a także jako powabnia u roślin owadopylnych dzięki zapachowi i kolorom, dla zapylających je owadów, ptaków, ssaków i innych zwierząt.

Znamię (ang. stigma) – część słupka roślin okrytonasiennych przyjmująca ziarna pyłku w trakcie zapylenia (przed zapłodnieniem). Zazwyczaj znajduje się na szczycie szyjki słupka, gdy szyjki brak – wykształca się znamię siedzące. Liczba znamion w słupku jest różna u różnych gatunków i zwykle zależy od liczby owocolistków budujących słupek.

Ephedra distachya

Welwiczja przedziwna

Morfologia

Posiadają pewne cechy przypominające rośliny okrytonasienne (Magnoliopsida), przez co niegdyś doszukiwano się wspólnego pochodzenia tych dwóch grup roślin. Gniotowe wykształcają przypominające nieco kwiat okrytonasiennych struktury tworzone przez mikrosporofile ułożone spiralnie.

Pręcik (stamen) – męski organ płciowy w kwiecie, bardzo silnie zredukowany i zmieniony liść. Ponieważ każdy pylnik (theca) ma połączone po dwa woreczki pyłkowe pręcik okrytozalążkowych jest mikrosporofilem o 4 mikrosporangiach lub 2 synangiach dwusporangiowych. U roślin okrytonasiennych składa się z nitki pręcikowej (filamentum) i główki (anthera), która jest zróżnicowana na dwa pylniki (thecae) połączone płonnym łącznikiem (connectivum). W pylnikach znajdują się komory pyłkowe (archespor), wytwarzające ziarna pyłku kwiatowego lub pyłkowiny. Dojrzałe pylniki pękają, pyłek się wysypuje i zostaje on dalej przenoszony przez wiatr, owady, zwierzęta, a następnie osadza się na znamionach słupków innych kwiatów (następuje zapylenie). Istnieją także rośliny o kwiatach samopylnych. U roślin nagonasiennych pręciki stanowią jedyny element bezokwiatowego kwiatu męskiego.

Iglaste, szpilkowe (Pinopsida Burnett, dawniej Coniferopsida) - klasa drzew lub krzewów należących do typu (gromady) nagonasiennych. Należy do niej ok. 600 gatunków.

Liście Zawsze naprzeciwległe. Kwiaty Zebrane w kwiatostany wyrastają w kątach liści przykwiatowych. Kwiaty męskie posiadają szczątkowy okwiat i różną liczbę, od jednego do ośmiu pręcików. Kwiaty żeńskie składają się z pojedynczych makrosporofili otaczających zalążki. Zalążki te osłonięte są też jednowarstwowym integumentem na szczycie wyciągniętym w tzw. rurkę mikropylarną zakończoną okienkiem (mikropyle). Rurka ta jest tworem analogicznym do szyjka okrytonasiennych, a mikropyle jest odpowiednikiem znamienia. Pyłek przenoszony przez owady wychwytywany jest przez kropelkę płynu wydzielanego w mikropyle.

Biologia

Rośliny owadopylne. U niektórych przedstawicieli dowiedziono istnienia podwójnego zapłodnienia, które podobnie jak w przypadku innych analogii do okrytonasiennych traktowane jest jako niezależne osiągnięcie gniotowych. Do cech charakterystycznych dla gniotowych należą: bruzdkowane ziarna pyłku, naczynia przewodzące z porowatą płytką, przypominające tkankę okrytonasiennych, ale wykształconą niezależnie od nich. Odróżniają się od innych nagonasiennych nie tylko wykształcaniem naczyń, ale też brakiem przewodów żywicznych.

Krzew - roślina wieloletnia o zdrewniałej łodydze, czasem także korzeniach, przekraczająca 0,5 m wysokości. Krzewy mają krótki pęd główny, z którego wyrastają równorzędne, rozgałęziające się pędy boczne. W przeciwieństwie do drzew u krzewów brak osi głównej, która u drzew przechodzi przez system pędowy. W rozwoju krzew powstaje przez rozwój pączków bocznych, znajdujących się u nasady pędu głównego, który zostaje szybko opanowany przez tworzące się liczne pędy boczne i wcześnie zamiera. Krzewy mają korzeń palowy, podobnie jak drzewa.

Filogeneza (gr. φυλη – gatunek, ród i γενεσις – pochodzenie) – droga rozwoju rodowego, pochodzenie i zmiany ewolucyjne grupy organizmów, zwykle gatunków. Termin wprowadzony w 1866 roku przez Ernsta Haeckla w Generelle Morphologie der Organismen.

Systematyka

W świetle dotychczas poznanych informacji o filogenezie tej grupy, w zasadzie wiadomo z bardzo dużą pewnością, że wraz z iglastymi stanowi grupę siostrzaną wobec miłorzębowych (Ginkgophyta). Dokładne położenie gniotowców na drzewie filogenetycznym nagozalążkowych nie jest jasne. Według niektórych źródeł stanowią one grupę siostrzaną wobec wszystkich iglastych określanych jako rząd sosnowców (Pinales), umieszczane są w politomii obok rodziny sosnowatych (Pinaceae) i pozostałych iglastych, ew. stanowią grupę siostrzaną wobec sosnowatych tworząc klad, dla którego grupą siostrzaną są pozostałe iglaste.

Rząd (łac. ordo) – jedna z podstawowych kategorii systematycznych stosowanych w systematyce organizmów, niższa od gromady (classis w zoologii) lub klasy (classis w botanice), a wyższa od rodziny (familia). Termin ordo został wprowadzony przez Karola Linneusza jako jedna z pięciu podstawowych kategorii w hierarchicznym systemie klasyfikacji biologicznej. Kategoriami pomocniczymi dla rzędu są nadrząd (superordo), podrząd (subordo) i infrarząd (infraordo), a w literaturze anglojęzycznej stosowane są jeszcze magnorder (wyższa od nadrzędu) i parvorder (niższa od infrarzędu).

Liść (łac. folium) – organ roślinny, element budowy części osiowej (pędowej) roślin telomowych. Wyrastające z węzłów końcowe elementy rozgałęzień pędu, wyodrębniające się ze względu na funkcję i budowę od łodygi (nie mają np. zdolności do nieprzerwanego wzrostu). Pełnią głównie funkcje odżywcze i z tego powodu mają zwykle dużą powierzchnię umożliwiającą ekspozycję na odpowiednią ilość promieniowania słonecznego. Poza tym liście biorą udział w transpiracji i gutacji oraz wymianie gazowej. Nierzadko liście pełnią także funkcje spichrzowe, czepne, ochronne, obronne i pułapkowe, w takich przypadkach ulegając daleko idącym przystosowaniom w zakresie funkcji i budowy.

Pozycja systematyczna i podział według Simpsona (2010) Pozycja systematyczna i podział według APweb

Przypisy

↑ Michael G. Simpson: Plant Systematics. Elsevier Academic Press, 2010. ISBN 978-0-12-374380-0.
↑ Peter Stevens: Gnetales (ang.). W: APWeb [on-line]. [dostęp 2011-05-08].
↑ James Reveal: Indices Nominum Supragenericorum Plantarum Vascularium (ang.). [dostęp 2011-05-08].
↑ Shu-Miaw Chaw, Christopher L. Parkinson, Yuchang Cheng, Thomas M. Vincent, Jeffrey D. Palmer. Seed plant phylogeny inferred from all three plant genomes: Monophyly of extant gymnosperms and origin of Gnetales from conifers. „PNAS”. 97, 8, s. 4086-4091, 2000. The National Academy of Sciences (ang.).
↑ Maite Gonzales-Fragoso, P. Alfonso Luisier, Pont Font y Quer, Jose Maria Ninot, Montserrat Aguasca, Xavier Font: Historia naturalna. Botanika. Warszawa: Muza SA, 1994. ISBN 83-7079-174-3.