MSZAKI,
PAPROTNIKI
• Mszaki grupa roślin, charakteryzujących się
przemianą pokoleń z dominacją gametofitu.
• Według wcześniejszych klasyfikacji, mszaki były
wyróżniane jako gromada Bryophyta, obejmująca
trzy klasy: glewiki, wątrobowce oraz mchy.
• Obecnie mszaki nie stanowią jednostki
taksonomicznej.
1. BUDOWA
2. CECHY ŚWIADCZĄCE O
PRZYSTOSOWANIU DO ŻYCIA NA
LĄDZIE
• Rosną w zwartych darniach lub murawkach, co pozwala
na zatrzymanie wody i ograniczenie parowania.
• W glebie utrzymywane są za pomocą drobnych
wyrostków zwanych ryzoidami lub chwytnikami,
służą one także do pobierania wody i soli mineralnych.
• Wyniesiona pionowo w górę lub płożąca łodyga
stanowi rusztowanie i wynosi ponad powierzchnię
drobne liście (mchy nie posiadają prawdziwych korzeni,
łodyg i liści, dlatego nie funkcjonują tak efektywnie jak
rośliny naczyniowe).
• Liście nie posiadają skórki, a wiązki przewodzącej,
najczęściej zbudowane są z jednej warstwy
komórek. Mszaki uproszczoną budowę liści
rekompensują zwiększeniem ich liczby i ich
skrętoległym ułożeniem wokół łodyżki.
• Listki mchu płonnika posiadają na górnej
powierzchni warstwę komórek asymilacyjnych
(asymilatorów) ułożonych w charakterystyczne
stosy, co dodatkowo zwiększa powierzchnię
asymilacji.
3. ROZWÓJ
• W rozwoju mszaków występuje tzw. przemiana
pokoleń: pokolenie płciowe (gametofit - 1n)
wytwarza dwa rodzaje narządów rozrodczych:
– męskie, zwane plemniami (antheridia)
– żeńskie, zwane rodniami (archegonia).
• W pierwszych powstają komórki rozrodcze męskie
czyli plemniki, w drugich żeńskie - komórki
jajowe.
• Mszaki mogą być dwupienne lub jednopienne.
• Jajo zapłodnione ulega podziałom, w wyniku
których powstaje wielokomórkowy zarodek
rozrastający się i tworzy drugie pokolenie -
bezpłciowe (sporofit - 2n).
• Na wierzchołku łodyżki sporofitu powstaje
torebka, tzw. zarodnia (sporangium), w której
rozwijają się zarodniki, które kiedy dojrzeją
wysypują się z zarodni i rozprowadzane przez
wodę kiełkują rozwijając się w osobniki pokolenia
pierwszego - płciowego.
PAPROTNIKI
• Jest to grupa bardzo niejednorodna, aczkolwiek można
wyróżnić kilka wspólnych cech.
• Są to zazwyczaj rośliny zielne, wyjątkowo drzewiaste (np.
gatunki rosnące w Nowej Zelandii).
• Paprocie nie mają możliwości tworzenia tkanki wtórnej, a
tym samym przyrostu na grubość, aczkolwiek, być może
taką możliwość miały niektóre gatunki kopalne.
• Paprotniki są bardzo starą grupą roślin. Przodkowie
paprotników pojawili się w erze paleozoicznej na
przełomie syluru i dewonu, około 420 milionów lat temu.
Były to pierwsze rośliny lądowe, u których występowała
wzniesiona pionowo łodyga, a w jej centralnej części
znajdowała się wiązka przewodząca wodę, złożona z
martwych komórek. Przedstawiciele to: Rhynia,
Psilophyton, Asteroxylon. Są to rośliny wymarłe.
• Najważniejszym ich osiągnięciem
ewolucyjnym, w porównaniu z mszakami, jest
rozwinięcie diploidalnych tkanek sporofitu, a
tym samym wykształcenie sprawnych tkanek
przewodzących, wzmacniających i
okrywających.
• Są pierwszymi organowcami.
• Tkanka przewodząca, którą tworzy ksylem i floem,
umożliwia im osiąganie większych rozmiarów (do 18
m w strefach tropikalnych), zaś tkanka okrywająca
skuteczniej chroni przed wysychaniem i
uniezależnia wegetację pokolenia diploidalnego od
obecności wody w otoczeniu.
• paprotniki są roślinami wieloletnimi.
• Wykształciły korzenie, zazwyczaj kłączowe łodygi
oraz liście o dużych powierzchniach
asymilacyjnych.
• U niektórych gatunków wyróżniamy dwa rodzaje
liści: płonne służące do asymilacji, bez
zarodników – trofofile oraz służące do
rozmnażania, z zarodnikami – sporofile.
Zarodnie, które u mszaków znajdowały się na
szczycie sporofitu, umieszczone są na liściach lub
w zakończeniach pędów.
• U wszystkich zachodzi przemiana pokoleń.
• Dominuje diploidalny, trwały, samodzielny sporofit
zbudowany z korzeni, łodyg i liści; gametofit jest silnie
zredukowany, zamiera po usamodzielnieniu się sporofit
• Wyróżniamy paprotniki jednakozarodnikowe o
nieróżnicowanych zarodnikach (izospory), należy do nich
większość paproci, skrzypy i widłaki
• paprotniki różnozarodnikowe wytwarzające dwa
rodzaje zarodników: małe mikrospory i duże
makrospory (heterospory). Zaliczamy do nich paprocie
wodne oraz widliczki należące do widłakowych.
PAPROTNIKI JEDNAKOZARODNIKOWE -
ROZWÓJ
• Jest to przemiana heteromorficzna z dominacją
sporofitu.
• Tak jak w każdej przemianie pokoleń pokolenie
bezpłciowe – sporofit – rozmnaża się przez zarodniki
powstające w wyniku podziału redukcyjnego, pokolenie
płciowe – gametofit – rozmnaża się płciowo przez
łączenie gamet w procesie zapłodnienia.
• Sporofit (2n) – dominujący, zróżnicowany na korzenie,
liście i łodygi, wytwarza zarodnie (sporangia)
• W zarodni znajduje się tkanka archesporialna,
zawierająca macierzyste komórki zarodników (2n).
Komórki te przechodzą mejozę, w wyniku której
powstają haploidalne zarodniki. U jednakozarodnikowych
są to niezróżnicowane morfologicznie, tzw. izospory.
• Zarodniki kiełkują w podłożu i w wyniku kolejnych
mitoz oraz po różnicowaniu komórek powstaje
gametofit zwany przedroślem.
• Jest to drobna, haploidalna, krótko żyjąca roślina
zbudowana z tkanki miękiszowej, u większości
gatunków pokolenie autotroficzne, u widłaków
heterotroficzne.
• Mejospory niezróżnicowane morfologicznie, tzw.
izospory, mogą być jednakowe fizjologicznie i
wtedy kiełkują w obupłciowe przedrośla
(większość paproci i widłaków) lub zróżnicowane
fizjologicznie i wówczas kiełkują w
rozdzielnopłciowe przedrośla (skrzypy).
• Na przedroślu rozwijają się gametangia: rodnie i
plemnie, w rodniach znajduje się po jednej komórce
jajowej, w plemniach wiele plemników. Plemniki mają
wici; widłaki i widliczki dwie, paprocie i skrzypy wiele
•
- W wodzie ruchliwe plemniki przepływają do rodni i
łączą się z komórką jajową – oogamia
(zapłodnienie tylko w obecności wody!).
• Powstaje zygota, która dzieli się mitotycznie i rozwija
w zarodek sporofitu, początkowo odżywiający się
kosztem gametofitu.
• Po wytworzeniu przez zarodek zawiązków łodygi i
liści oraz pierwszych korzeni przedrośle obumiera.
• Rozwija się dojrzały wieloletni sporofit, cykl powtarza
się
.
PAPROTNIKI RÓŹNOZARODNIKOWE -
ROZWÓJ
• Do paprotników różnozarodnikowych zaliczamy
paprocie wodne i widliczki oraz porybliny należące do
widłakowych.
• Sporofit to zielona, samożywna roślina, która wytwarza
liście zarodnionośne – sporofile – skupiające się na
szczycie łodygi i tworzące kłos zarodnionośny.
• W dolnej części kłosa znajdują się zarodnie duże –
makrosporangia zawierające macierzyste komórki
makrospor, w górnej zarodnie małe –
mikrosporangia zawierające macierzyste komórki
mikrospor.
• W wyniku mejozy z macierzystych komórek powstają
makrospory i mikrospory.
• Kiełkują one wewnątrz mikrosporangiów i makrosporangiów w
mikroskopijne przedrośla męskie i żeńskie. Gametofity są
więc u nich bardzo zredukowane w porównaniu z
przedroślami innych paprotników.
• W przedroślach, w gametangiach, tzn. męskich plemniach,
powstają plemniki, w żeńskich rodniach komórki jajowe.
• Plemniki w kropli deszczu lub rosy dostają się do dolnej części
kłosa, gdzie znajdują się kiełkujące makrospory oraz
przedrośla żeńskie, i wnikają do rodni.
• Dochodzi do zapłodnienia, tworzy się zygota – zawiązek
sporofitu.
• Dopiero po zapłodnieniu przedrośle żeńskie z zarodkiem
nowego sporofitu opuszcza sporofilostan.
• W odpowiednim podłożu następuje dalszy rozwój sporofitu.