Seemnetaimed: gümnospermid, angiospermid ja nende evolutsioon

Seemnetaimed on taimede rühm. Selle rühma moodustavad gümnospermid ja angiospermid. Nende seemnetel on kolm osa: (1) embrüo, (2) embrüo toitainete varu ja (3) seemnekest. Neid nimetatakse ka spermatofüütideks või fanerogamiteks. Seemnetaimed domineerivad peaaegu kõigis maismaa keskkondades.

Seemne struktuur ja paljunemine

Seemne põhikomponendid tagavad embrüo kaitse ja toitumise, võimaldades taimel levida ja taluda ebasoodsaid tingimusi. Paljunemises on eriline tähtsus heterospooril (sugulise dimorfismiga) arengul, kus moodustuvad eraldi väikesed seemnesugurakud (pollen) ja suured viljasugurakud (embrüorakud). Paljunemine toimub sageli tolmlemise kaudu — tolmlemine võib olla tuule- või loomtolmlemine; angiospermidel soodustab seda sageli õis ja värvikad kroonlehised, gümnospermidel on tolmlemine enamasti tuulega.

Peamised elusad rühmad

Elusad spermatofüüdid jagunevad viieks peamiseks rühmaks:

• Tsükaadid, subtroopiliste ja troopiliste taimede rühm, millel on suur liitlehtede kroon ja tugev tüvi. Need taimed meenutavad paljusid muistsete metsaelupaikade liikmeid ning tänapäeval elavad peamiselt soojemates kliimavöötmetes. Paljud liigid on looduskaitse all, sest nende elupaigad on vähenenud.
• Ginkgo, üks elusolev puuliik — tavaliselt viidatakse siia Ginkgo biloba kui „ellu jäänud fossiilile”. Ginkgo silmapaistev omadus on lehestiku taluvus ja tugev immuunsus paljude haiguste suhtes; seda on laialdaselt istutatud linnapuu ja ravimtaimena.
• Okaspuud, käbipuud ja -põõsad — gümnospermid, mida iseloomustab raskemaid tingimusi taluv puuvorm ning enamasti igihaljad lehed (okkad või skaalataolised lehed). Okaspuud on tähtsad metsanduses (puit, paperitööstus) ning moodustavad suured boreaalsed ja mäestikumetsad.
• Gnetophyta, puittaimed perekondadest Gnetum, Welwitschia ja Ephedra. Need rühmad on morfoloogiliselt mitmekesised ja neil on huvitavaid kohastumusi — näiteks Welwitschia elab kuivades tingimustes ning ephedra sisaldab toimeaineid, mida on kasutatud meditsiinis.
• Angiospermid, õistaimed, suur rühm, mis hõlmab paljusid tuntud taimi mitmesugustes elupaikades. Angiospermid eristuvad õitest ja viljadest (viljad tekivad pärast õitsemist ja kaitsevad ning aitavad seemneid levitada). See rühm sisaldab enamikku inimtoidus kasutatavatest kultuurtaimedest, paljusid ilutaimi, ravimtaimi ja kiiresti levivaid pioneerliike.

Evolutsioon ja fossiilne ajalugu

Fossiilsed seemnepärmased (Pteridospermatophyta) olid üks esimesi edukaid maismaataimede rühmi ja permiajal olid valdavad seemnepärmastest koosnevad metsad. Sellised fossiilsed rühmad andsid märku juba varajasest seemneliste mitmekesistumisest. Glossopteris oli kõige silmapaistvam puuliik iidse lõunapoolse superkontinendi Gondwana ajal permiajal, olles oluline osa tol ajast domineerinud metsadest.

Triasperioodiks olid seemnepungad (pteridospermid) taandunud või väljasuremiseni liikunud ning tänapäeva gümnospermaadid olid arvukad ja domineerivad kuni ülemise kriidiajani, mil angiospermaadid kiirgasid välja — nende kiire levik ja mitmekesistumine muutis maismaa floora koosseisu põhjalikult. Angiospermided arenesid koos tolmeldajatega (putukad, linnud, imetajad) ning see ko-evolutsioon soodustas õite ja viljade mitmekesistumist ning tõi kaasa uusi levimisstrateegiaid (viljade kaudu looma- ja inimkäitajate abil).

Roll ökosüsteemides ja inimese jaoks

Seemnetaimed on ökoloogiliselt üliolulised: nad toodavad hapnikku, moodustavad toiduahela aluse ja annavad elupaiga paljudele loomadele. Angiospermid pakuvad suure osa planeedi toidust (teraviljad, puuviljad, köögiviljad), samas kui gümnospermid on olulised puitmaterjali allikad ning stabiliseerivad kliimat läbi süsiniku sidumise. Lisaks on paljud ravimtaimed ja majanduslikult tähtsad liigid pärinenud seemnetaimedest.

Seemnetaimede evolutsioon on üks maismaa eluvormi edulugusid — alates varajastest seemnepõrvest kuni tänapäeva ülemaailmse liigirikkuseni. Mõistmine, kuidas need rühmad on arenenud ja kohanenud, aitab meid paremini juhendada looduskaitses, metsanduses ja põllumajanduses ning säilitada bioloogilist mitmekesisust tulevastele põlvedele.

Küsimused ja vastused

K: Mis on seemnetaim?

K: Millises keskkonnas domineerivad seemnetaimed?

K: Mitu elavat seemnetaimede rühma on olemas?

K: Millised taimeliigid olid levinud permiajal?

K: Mis oli Glossopteris?

K: Millal hakkasid angiospermid kiirgama?

K: Kas angiospermid domineerivad tänapäevalgi?

Otsing