Paprotniki:
1. W cyklu rozwojowym dominuje sporofit.
2. U wszystkich paprotników istnieje zróżnicowanie liści:
• trofofile: liście asymilacyjne, płonne odżywcze.
• sporofile: liście zarodnionośne.
3. Sporofile mogą tworzyć kłosy zarodnionośne. Tak się dzieje u skrzypów i widłaków.
4. Niektóre paprocie mają wszystkie liście zielone, ale na niektórych liściach są zarodnie, a na innych nie. Te liście na których są zarodnie, to właśnie liście zarodnionośne.
5. Zarodniki:
• U paproci (oprócz paproci wodnych) zarodniki są obupłciowe. Paprocie są jednakozarodnikowe.
• U skrzypów są zróżnicowane płciowo, ale zewnętrznie niczym się nie różnią.
• Zarodniki u widliczki (widłakowe) różnią się od siebie zewnętrznie i płciowo. Podobnie jest u paproci wodnych - salwinii i marsylii.
6. Cykl rozwojowy na przykładzie paprotki zwyczajnej.
• Dojrzały zarodnik, który wypadł z zarodni wytwarza przedrośle (czyli gametofit u paprotników). Przedrośle ma kształt sercowaty, przytwierdzone jest do podłoża chwytnikami, samożywne. Na gametoficie powstają rodnie i plemnie.
• Do zapłodnienia potrzebna jest woda.
• Zachodzi oogamia (ruchliwy plemnik zapładnia nieruchomą komórkę jajową)
• W rodni powstaje zygota z której rozwija się sporofit.
• Na początku sporofit odżywia się kosztem gametofitu, potem jest samożywny. Składa się z podziemnej łodygi, czyli kłącza, od którego odchodzą korzenie (przybyszowe) Nad powierzchnie ziemi wyrastają tylko liście.
• Na niektórych liściach wyrastają zarodnie. Zarodnie składają się z dwóch rodzajów komórek o cienkich i o grubych ścianach, Te o cienkich ścianach znajdują się po zewnętrznej stronie i gdy pękają wypadają z niuch zarodniki. Dzięki temu roznoszone są na duże odległości. Z zarodników wyrastają przedrośla i kółeczko się zamyka.
7. Inne paprotniki:
• Skrzypy: u skrzypów występują krzaczkowate przedrośla zróżnicowane płciowo. Występują u nich elatery - to takie cienkie nitki łączące zarodniki. Dzięki temu gametofity żeńskie i męskie nie są daleko od siebie, To ułatwia zapłodnienie. Zapłodnienie zachodzi przy udziale wody.
• Widliczka i paprocie wodne mają ze wszystkich paprotników najsłabiej rozwinięty gametofit, zależny od sporofitu. Sporofit u widliczki jest płożącą się łodyżką, z liśćmi i rozgałęzieniami i z korzeniami przybyszowymi. Na szczycie łodyżek tworzą się kłosy zarodnionośne (zielone listki z zarodnikami we wgłębieniach tych listków) W dolnej części znajdują się mikrosporangia, produkujące makrospory, czyli duże zarodniki, dające gametofity żeńskie. Makrosporofile to liście, na których rosną mikrosporangia, a mikrosporofile to liście, na których rosną mikrosporangia, produkujące małe zarodniki, mikrospory, dające gametofity męskie. Gametofit u widliczki rozwija się w obrębie kłosa zarodnionośnego. W obrębie osłon zarodników, które chronią przed niekorzystnymi warunkami, rozwijają się plemnie lub rodnie. Po pewnym czasie osłona pęka. Z kroplą deszczu, lub rosy plemniki spływają w dół kłosa i przedostają się do rodni. Dopiero po zapłodnieniu przedrośla żeńskie wypadają i rozwijają się w młode sporofity.
Mszaki są roślinami samożywnymi zamieszkującymi wilgotne środowisko lądowe. Na Ziemi żyje około 25 000 gatunków tych roślin. Stanowią ogniwo przejściowe między plechowcami a organowcami. Plechowce w przeciwieństwie do organowców nie wykształciły tkanek. U mszaków zachodzi przemiana pokoleń związana z przemianą faz jądrowych, czyli cykliczną zmianą liczby chromosomów w cyklu rozwojowym. W budowie morfologicznej mszaki cechują się dużą zmiennością szczególnie porównując gametofit i sporofit. Oba pokolenia różnią się również w sposobie życia.
U mszaków pokoleniem dominującym jest gametofit. Jest to roślina zielona, samożywna. Zazwyczaj rośnie przez wiele lat. Może mieć budowę plechowata bądź posiadać łodyżkę liście i chwytniki. Rośliny te osiągają wysokość kilku, kilkunastu centymetrów. Dzięki chwytnikom może z gleby czerpać wodę z solami mineralnymi. W gametoficie wyróżnia się zazwyczaj prymitywną tkankę przewodząca, tkankę miękiszową i okrywającą. Gametofit może przybierać postać blaszkowata lub bardziej skomplikowaną budowę wewnętrzną.
Sporofit jest rośliną uzależnioną od gametofitu, nie zdolna do przeprowadzania procesu fotosyntezy. Składa się ze "stopy", którą jest wrośnięty w rodnię gametofitu, sety i zarodni zlokalizowanej na szczycie sety. Seta jest to długi trzonek nie posiadający ulistnienia. Przybiera kolor szaro- brunatny. Na zarodni bardzo często znajduje się czepiec, fragment pochodzący z rozerwanej rodni.
Gametofit może rozmnażać się wegetatywnie( poprzez rozmnóżki) lub płciowo. W procesie płciowym biorą udział zróżnicowane gamety produkowane w gametangiach. Męskimi organami produkującymi plemniki są maczugowate plemnie. Plemnia jest zbudowana jest jednowarstwowej, wielokomórkowej ściany. Wewnątrz znajdują się uwicione, ruchliwe plemniki. Żeńskimi organami produkującymi komórki jajowe są butelkowate rodnie. Rodnia w odróżnieniu od plemni posiada wielowarstwową ścianę.
Gametofit mszaków może być jednopienny lub dwupienny. Do zapłodnienia zachodzi tylko i wyłącznie w obecności wody. Plemnik przepływa z plemni do rodni zwabiony przez nią różnymi związkami chemicznymi, np. kwasem jabłkowym. W wyniku zapłodnienia dochodzi do powstania diploidalnej zygoty.
Z zygoty rozwija się diploidalna roślina zwana sporofitem. Początek rozwoju przebiega w rodni. Gdzie sporofit wrasta "stopą" w rodnię. Następnie rośnie, rozrywa ściany rodni i trzonek oraz zarodnia uwalniane są na zewnątrz. Trzonek sporofitu zwany jest setą. Nie jest ulistniony. Na szczycie sety znajduje się zarodnia. W niej po podziałach mejotycznych powstają haploidalne zarodniki. Zarodniki po zakończeniu dojrzewania wydostają się na zewnątrz. Zarodnia pęka i otwiera się uwalniając zarodniki. Te zaś padają na podłoże i w odpowiednich warunkach klimatycznych zaczynają kiełkować w haploidalny gametofit.
Główne cechy przemiany pokoleń u mszaków:
Rozmnażanie płciowe i bezpłciowe;
Rozmnażanie zachodzi w środowisku wodnym;
Gametofit jest formą dominującą nad sporofitem;
Sporofit nie jest zdolny do samodzielnego funkcjonowania, nie może przeprowadzać procesu fotosyntezy;
Gametofit jest rośliną wieloletnią, sporofit żyje krótko, ginie po wysypaniu zarodników.
Pierwsze paprotniki pojawiły się w erze paleozoicznej. Przodkami dzisiejszych widłaków, skrzypów i paproci były zosterofilofity i trymerofity. Obecnie żyje około 11 tysięcy gatunków. Są to właściwe organowce. Ich organizm podzielona jest na korzenie, łodygi i liście.
Cykl rozwojowy paprotników cechuje się podobnie jak u mszaków przemianą pokoleń i związaną z nią przemianą faz jądrowych. Podstawową różnicą jest jednak to, że u paprotników pokoleniem dominującym jest sporofit, gametofit jest zaś zredukowany do minimum.
U paprotników gametofit nazywany jest przedroślem. Jest to roślina o budowie płaskiej, plechowatej. Do podłoża przytwierdzona jest chwytnikami. Kiełkuje z haploidalnych zarodników. Jest rośliną zielona, zazwyczaj samożywną. Może jednak być heterotrofem żyjącym w symbiozie z grzybami. Przedrośle paprotników żyje krótko. Może być jednopienne lub dwupienne. Wtedy rozróżnia się przedrośle męskie i przedrośle żeńskie. W plemniach i rodniach produkowane są gamety, plemniki i komórki jajowe. Do zapłodnienia dochodzi w obecności wody. Z powstałej zygoty kiełkuje diploidalny sporofit.
Sporofit jest główną rośliną paprotników. Tylko początkowo rozwija się kosztem gametofitu. W niedługim czasie puszcza korzenia i rozpoczyna samodzielny wzrost. Sporofit składa się z korzeni, kłączowatej łodygi i liści. Na zimę pozostaje tylko kłącze zakopane w warstwie gleby. Liście usychają. W budowie anatomicznej rozróżnia się typowe dla roślin tkanki: przewodząca, okrywająca, wzmacniająca, miękiszowa i twórcza.
Łodyga na zewnątrz pokryta jest skórka. Pod skórką położona jest kora pierwotna. Przez środek przebiegają wiązki przewodzące. Drewno transportuje wodę i sole mineralne z korzeni do liści. Łyko natomiast transportuje związki organiczne do korzeni. Taka budowa pozwala na osiąganie ogromnych rozmiarów. Największe z paprotników były drzewiaste, osiągały wielkość do kilkudziesięciu metrów, np. lepidodendrowce mogły osiągnąć wysokość 40 m. Korzenie są zazwyczaj cienkie i krótkie. Liście dzielą się na płonne, czyli asymilacyjne, nazywane trofofilami i sporofile, na których zgromadzone zostały zarodnia z zarodnikami. Zarodniki powstają w wyniku podziałów mejotycznych. Niektóre zarodniki są niezróżnicowane, inne dzielą się na makrospory, z których wyrasta przedrośle żeńskie i mikrospory, z których wyrasta przedrośle męskie. Paprotniki, które produkują dwa typy zarodników nazywane są paprotnikami różnozarodnikowymi. Gatunki, które produkują zarodniki niezróżnicowane nazywane są paprotnikami jednozarodnikowymi.
Przemiana pokoleń przebiega podobnie jak u mszaków. Cyklicznie po sobie występuje pokolenie haploidalne i diploidalne.
U paprotników:
Sporofit jest samodzielną, wieloletnia, dominującą rośliną.
Gametofit jest przedroślem krótko żyjącym, drobnym.
Proces płciowy zachodzi tylko w obecności wody.
Sporofit może wykształcać zróżnicowane spory.