Gymnosperms livscyklus

Gymnospermer, som mange planter, oplever generationsskifte, hvilket betyder, at deres livscyklus omfatter både diploide og haploide stadier. I det diploide stadium har celler to sæt kromosomer, og i haploidfasen har de kun en. Gymnospermer tager en enestående lang tid at reproducere, da det ofte tager over et år fra det tidspunkt, hvor pollinering finder sted, indtil befrugtningen er afsluttet. Når frø er produceret, kan nogle arter holde deres frø, indtil meget specifikke betingelser er opfyldt - og selv da kan de ligge sovende i flere år før spiring.

Udvikling af æg- og sædceller i gymnospermer

Den mandlige diploide gametophyte i gymnosperms verden er et pollenkorn med to sæt kromosomer kaldet en microspore. En gametophyte giver anledning til gameterne eller sexcellerne. Mikrosporer opbevares i specialiserede blade kaldet sporophylls, hvoraf grupperne dannes i pollenkegler. Den kvindelige diploide gametophyte hedder en megaspore. Den sporophyll, der lagrer megasporen, udgør en enkelt skala på en pinecone. Både microspore og megaspore udvikler sig til haploid gameter - æg og sædceller - efter at have gennemført meiosis.

Pollination fører til befrugtning

Haploidmikrosporer frigives i luften som pollen. Når pollen lander på en ægløsningskegle, dannes et pollenrør og kernen i sædcellen udledes gennem pollenrøret i den haploide kvindelige gametofyt indeholdende ægget. Befrugtning sker, når haploide æg og sædceller kombineres til dannelse af et diploide embryo, som vil have et sæt kromosomer fra den mandlige bidragyder og et sæt kromosomer fra den kvindelige bidragyder. Befrugtning sker sædvanligvis mere end et år efter bestøvning.

Frøudvikling og udbredelse

I fyrretræer er fyrretræets embryo den nye sporofyte. Den indeholder en rudimentær rod og nogle embryonale blade kaldes cotyledoner. Den kvindelige gametophyte omgiver embryoet og giver en fødevareforsyning, da den udvikler sig. Denne æble udgør furufrøet, som indeholder embryoet, dets fødevareforsyning og et beskyttende frøcoat, der dannes fra parentesens sporofyts integritet. Under rette forhold åbner pine cone skalaer for at frigive deres frø. Nogle furufrø er vinger og kan spredes af vinden, mens andre kræver høj varme, såsom en skovbrand, for at åbne og frigive deres frø. Stadig andre vil let slippe frøene, når de er modne.

Spiring og plantevækst

Det modne frø skal udsættes for de rette forhold for at spire. I nogle arter kan modne frø ligge i dvale i årevis, klar til at spire, når de har tilstrækkelig fugtighed, den rette temperatur, tilstrækkelig gasudveksling og udsættelse for sollys. I fyrretræer, når frøet spirer, danner det en fyrplante, der vokser til et modent fyrretræ, og cyklen starter igen.