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Kompaktlexikon der Biologie: Gymnospermae

Gymnospermae, Nacktsamer, zusammenfassende Bez. für zwei Unterabteilungen der Samenpflanzen (Spermatophyta), die als Hauptmerkmal nackte Samenanlagen haben, d.h., die Samenanlagen sind im Gegensatz zu denjenigen der Angiospermae nicht in ein Fruchtblattgehäuse eingeschlossen. Bei den G. handelt es sich ausschließlich um vieljährige Holzpflanzen mit sekundärem Dickenwachstum. Die Sprosse sind entweder unverzweigt oder mit großer Regelmäßigkeit meist monopodial verzweigt. Ihr Holzkörper besteht aus ringförmig angeordneten offenen kollateralen Leitbündeln, deren Wasser leitende Zellen Tracheiden mit großen Hoftüpfeln sind. Dem Siebteil fehlen die Geleitzellen. Häufig kommen Schleim und Harz führende Sekretbehälter vor. Die Laubblätter der heute lebenden Vertreter sind meist ledrig, derb, oft nadelförmig, auch gefiedert oder fächerig verbreitert, teilweise sind sie nur noch schuppenförmig. Die Blüten sind außer bei einigen fossilen Arten immer eingeschlechtig und meist einfach gebaut. Die Staub- und Fruchtblätter sind entweder je an einer Achse zu mehreren als Zapfenblüten vereinigt, die den Achseln von Deckblättern entspringen (z.B. Fichte, Lärche) oder sie sitzen einzeln in den Achseln von Deckblättern (z.B. Eibe).

Bei den männlichen Blüten sind die Staubblätter an der Achse meist quirlig oder schraubig angeordnet. Sie haben an der Unterseite fast immer eine größere Zahl von Pollensäcken. Der Pollen wird fast ausschließlich vom Wind auf die weiblichen Blüten übertragen. Bei der Bildung des männlichen Gametophyten, die schon vor dem Ausstäuben erfolgt, werden in dem vorerst einzelligen Pollenkorn mehrere Zellen, die Prothalliumzellen, gegen eine bestimmte Stelle der Wand hin abgegliedert. Die übrige Zelle teilt sich in eine große vegetative Zelle, die Pollenschlauchzelle, und eine kleinere generative Zelle (einem Antheridium gleichzusetzen), die sich weiter in eine Stielzelle und eine spermatogene Zelle teilt. Aus dieser entstehen zwei Spermazellen, die sich vereinzelt noch zu Spermatozoiden mit zahlreichen Geißeln umbilden, ansonsten aber ohne Umwandlung bei der Befruchtung durch die zum Pollenschlauch ausgewachsene vegetative Zelle zur Eizelle geleitet werden.

Die weiblichen Blüten bestehen aus einem oder mehreren Fruchtblättern, welche die Samenanlagen offen tragen. Die Samenanlagen bestehen aus dem Embryosack, dem Nucellus und einem Integument. Die Mikropyle an der Spitze des Integuments scheidet zur Blütezeit einen Bestäubungstropfen aus. Die Bildung des weiblichen Gametophyten erfolgt innerhalb der Samenanlage im Embryosack, der völlig im Nucellusgewebe eingeschlossen ist. In ihm entsteht ein vielzelliges Megaprothallium, das eine unterschiedliche Anzahl von Archegonien entwickelt, die die Eizellen enthalten. Die befruchtete Eizelle entwickelt sich zu einem Embryo mit mindestens zwei Keimblättern. ( vgl. Abb. ) Das Integument wird zur Samenschale. Die weiblichen Blüten oder Blütenstände verwandeln sich dabei meist zu verholzenden Zapfen, zwischen deren Schuppen sich die Samen befinden.

Zu den G. gehören die Unterabt. Coniferophytina und Cycadophytina. Die Vertreter beider Unterabt. entwickelten sich wahrscheinlich im Oberdevon parallel aus iso- bzw. heterosporen Progymnospermen (oder aus frühen Pteridospermae im Unterkarbon).



Gymnospermae: Entwicklungsschema eines Nacktsamers (Kiefer): a keimender Samen, b männlicher und weiblicher blühender Spross, c männliche und weibliche Blüte, d Staubblatt, d' Pollenkorn, e, d und d' zur Zeit der Befruchtung, f mit reifen Samen

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Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

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Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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