Charakterystyka porównawcza mszaków i paprotników

MSZAKI:

Mszakami nazywamy samożywne rośliny lądowe, które liczą sobie około 25000 gatunków. Stanowią one grupę przejściową między roślinami nie wykształcającymi tkanek (plechowcami), a roślinami o budowie tkankowej (organowcami). Wykazują one wyraźną przemianę faz jądrowych związaną z przemianą pokoleń, różniących się nie tylko sposobem rozmnażania ale również budową i sposobem życia.

Pokoleniem dominującym jest gametofit, który jest podstawową rośliną mszaków i jest on zwykle rośliną wieloletnią. Gametofit ma postać ulistnionej, prostej lub rozgałęzionej łodyżki dorastającej kilkunastu centymetrów wysokości. Do podłoża roślina ta jest przytwierdzona chwytnikami, którymi może również pobierać wodę wraz z solami mineralnymi. Pewne mszaki mają gametofit o postaci blaszkowatej, który niekiedy wykazuje bardzo złożoną budowę wewnętrzną.

Budowa morfologiczna mszaków na przykładzie płonnika pospolitego: 1 - sporofit (2n), 2 - gametofit (1n), 3 - czepek (1n), 4 - wieczko (2n), 5 - zarodnia (2n), 6 - seta (2n), 7 - chwytniki (1n)

Rozmnażanie się gametofitu odbywa się wegetatywnie za pomocą różnych rozmnóżek oraz płciowo. Organami męskimi są maczugowate plemnie okryte wielokomórkową ścianą i zawierające liczne plemniki zakończone wiciami, zaś żeńskimi są butelkowate rodnie również mające wielokomórkową ścianę, przy czym ściana rodni jest w odróżnieniu od plemni wielowarstwowa. Proces płciowy zachodzi tylko w wodzie (np. kropli deszczu lub rosy), gdyż plemniki mogą poruszać się tylko w tym środowisku. Plemniki wabione są przez rodnię za pomocą różnych substancji chemicznych (m.in. kwasu jabłkowego) i właśnie dzięki wodzie dostają się one do wnętrza rodni, gdzie jeden z nich zlewa się z komórką jajową. Wtedy to powstaje diploidalna zygota.

Z zygoty powstaje roślina będąca sporofitem, która początkowo rozwija się wewnątrz rodni wrastając tzw. stopą w gametofit. Sporofit rosnąc rozrywa rodnię i wyrasta ponad nią tworząc na swym szczycie nową zarodnię w której powstają zarodniki. Podczas tworzenia zarodników dochodzi do procesu mejozy, czyli podziału jądra z redukcją chromosomów i zaczynają powstawać komórki jajowe i plemniki. Dojrzała zarodnia otwiera się na różne sposoby, a wysypujące się z nich zarodniki padają na podłoże gdzie zaczynają kiełkować. Należy również wspomnieć, że sporofit mszaków zwykle jest pozbawiony możliwości fotosyntezy i jest całkowicie uzależniony od gametofitu. Przemiana pokoleń mszaków wykazuje wyraźną przewagę gametofitu, która w porównaniu do sporofitu jest dość dużą rośliną samożywną. Sporofit jest przez całe swoje życie trwale związany z gametofitem i który odżywia się jego kosztem. Po dojrzeniu i wysypaniu się zarodników z zarodni sporofit ginie.

PAPROTNIKI:

Paprotniki, do których zaliczamy psylofity, widłakowe, skrzypowe oraz paprocie, są podobnie jak mszaki roślinami lądowymi i liczą sobie około 11000 gatunków. W porównaniu do gromady mszaków jest ich znacznie mniej. Jednakże to jednak paprotniki należą do właściwych organowców- mają łodygę, liście i korzenie.

Ich cykl rozwojowy cechuje (podobnie jak u mszaków) przemiana faz jądrowych i związana z nią przemiana pokoleń. Jednak w przeciwieństwie do mszaków pokoleniem dominującym jest sporofit.

Gametofit paprotników zwany przedroślem powstaje z zarodnika i jest drobną roślinką, w skrajnych przypadkach złożoną zaledwie z kilku komórek. Przedrośle paprotników żyje jednak w symbiozie z grzybami i bywa ono jednopienne lub dwupienne. Proces symbiozy z grzybami jest jednak krótkotrwały. Znajdujące się na gametoficie rodnie i plemnię, zbudowane są bardzo podobnie jak u mszaków, jednak w pewnych przypadkach plemnie jest silnie zredukowane. Zapłodnienie (tak samo jak u mszaków) odbywa się tylko w wodzie, w której plemniki przepływają do rodni, gdzie po zapłodnieniu komórki jajowej formuje się wspominana już wcześniej zygota, która kiełkując daje początek sporofitowi, który jest zasadniczą rośliną paprotników.

Rozwijający się sporofit wrastając w przedrośle zaczyna odżywiać się jego kosztem, jednak bardzo szybko się usamodzielnia, a przedrośle zaczyna zwykle zamierać. W sporoficie paprotników a raczej w jego budowie anatomicznej można wyróżnić większość typowych tkanek występujących u roślin naczyniowych. Tak więc można u niego znaleźć łodygę, liście i korzenie osiągające w niektórych przypadkach wysokość kilkunastu metrów, (np. u paproci drzewiastych czy wymarłych lepidondedrowcach). Budowa wewnętrzna sporofitu jest bardzo złożona. W jego łodygach można zauważyć skórkę, pod którą znajduje się kora pierwotna. W środkowej części łodygi przebiegają wiązki przewodzące utworzone z tkanki przewodzącej i komórek miękiszowych. W skład tkanki przewodzącej wchodzi drewno i łyko. To właśnie dzięki nim osiągnięte zostało (po raz pierwszy w świecie roślin) sprawne przewodzenie wody i substancji odżywczych oraz mechaniczne wspieranie łodyg dzięki czemu paprotniki mogły rozwinąć się w obficie rozgałęzione i ulistnione rośliny lądowe , osiągające niekiedy pokaźne rozmiary. Sporofit paprotników przytwierdzony jest do podłoża za pomocą korzeni. Są one zazwyczaj krótkie, cienkie i wyrastają z podziemnej części w postaci wiązki. Zarodnie mają różny kształt i okryte są ścianą wielokomórkową. Osadzone są one u większości paprotników na liściach. W zarodniach po procesie mejozy tworzą się zarodniki. Również u większości paprotników są one jednakowe i w czasie kiełkowania tworzą przedrośla obupłciowe, na których występują zarówno plemnie jak i rodnie.

Dokonując podsumowania i porównania przemiany pokoleń u mszaków i paprotników można stwierdzić, że:

• U mszaków gametofit jest zupełnie samodzielną rośliną, podczas gdy u paprotników jest nią sporofit.

• Cechą wspólną obu gromad jest rozmnażanie, a proces płciowy może zachodzić tylko w środowisku wodnym.

• Następną różnicą jest wielkość gametofitu i sporofitu. U mszaków sporofit jest znacznie drobniejszy od gametofitu, podczas gdy u paprotników to właśnie gametofit jest dużo mniejszy. Poza tym sporofit u mszaków ma bardzo słabą rozwiniętą część wegetatywną.

• Sporofit u paprotników wykazuje duże zróżnicowanie morfologiczne. Ma wykształconą łodygę, liście i korzenie. · Gametofit u mszaków jest rośliną wieloletnią, podczas gdy u paprotników to sporofit występuje w tej roli.

Paprotniki w lesie tropikalnym

2

---