, Taksonomia roślin i grzybów
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->8. Paprotniki – zbiorcza grupa życiowa roślin naczyniowych wytwarzających zarodniki•Systematyka, ma charakter sztuczny:Typ:WidłakowateWidłakijednakozarodnikowe••••••WidłakiróżnozarodnikoweWidliczkiTyp:SkrzypowceSkrzypyTyp:PaprociowePaprociePaprotniki są lądowymi roślinami tkankowymi.Posiadają przemianę pokoleń,z przewagą sporofitu.Gametofit paprotników zwany też przedroślem jest zazwyczaj samodzielną, niezależną rośliną.Do zapłodnienia dochodzi w ośrodku wodnym.Posiadają drobne korzenie przybyszowe.Paprotniki żyją na lądzie w zaciemnionych lasach, wyjątek stanowią gatunki żyjące w wodzie.8.1. Filogeneza paprotników•Przodkowie współczesnych paprotników pojawili sięwe wczesnym dewonie,w karbonie. Zbiorowisko roślinzdominowały olbrzymie formy drzewiaste widłaków różnozarodnikowych. Takie jak lepidodendrony i sygilarie,olbrzymiedochodzące do 30m wysokości kalamitypowstały pod koniec dewonu i są bliskimi krewniakamiwspółczesnych skrzypów, wspólnie z lepidodendronami tworzyły w karbonie lasy węglowe.8.2. Budowa widłaków, skrzypów i paprociPaprotniki są nieduże,zaliczane są do bylin,czyli są roślinami wieloletnimi, które zimują w postaci kłączy, podkoniec sezonu wegetatywnego tracą jedynie liście.•Cechy paprotników:a)są typowymi organowcami – mają wykształcone wszystkie organy tj. korzenie, liście, łodygę;b)zapłodnienie odbywa się za pośrednictwem wody – tak samo jak u mszaków -; pokoleniem dominującym jestsporofit; niewielki gametofit nazywany jest przedroślem.•Ogólna budowa poszczególnych organów:•Liście:Mogą być zróżnicowane, w zależności od pełnionych funkcji,mogą też występować w dwóch postaciach, jakoliściezarodnionośne(sporofile) – uczestniczące w rozmnażaniuorazliście asymilacyjne(trofofile) – uczestniczące w procesiefotosyntezy. U niektórych gatunków ten sam liść podzielony jestna część górną i dolną (np. u narecznicy samczej).Liście najczęściej mają postać makrofili, czyli drobnychblaszek z pojedynczym, nierozgałęzionym nerwem.•Przedstawiciele:Przedstawiciele:Widłak goździsty, widłak spłaszczonyPoryblin jeziornySkrzyp leśnyNarecznica samczaSalwinia pływającaGromada:Widłaki jednakozarodnikowe:Widłaki różnozarodnikowe:Skrzypy:Paprocie jednakozarodnikowe:Paprocie różnozarodnikowe:Budowa sporofitu i gametofitu – widłakiSporofit:Gametofit:Na górnej powierzchni specjalnych liści zwanychGametofit nazywamy przedroślem.Jest małychzarodnionośnymi (sporofile) występują zarodnierozmiarów, brakuje mu koloru zielonego oraz wymaga do(sporangia).prawidłowego rozwojuobecności grzybaLiście zebrane są na końcach wzniesionych pędów i tworząmikoryzowego.kłosy zarodnionośne -strobile.Istnieją dwupienne i jednopienne przedrośla widłaków.Łodyga:Jest łodygą podziemnąnazywamy jąkłączem,jestto organ gromadzącysubstancje zapasowe. Maniemal nieograniczony wzrost.Może służyć do rozmnażaniawegetatywnego.Korzenie:Nazywa się jekorzeniamiprzybyszowymi,sąmałe. Najczęściejwyrastają z kłącza.Budowa sporofitu i gametofitu – skrzypySPOROFIT:Występujepęd letniipęd wiosenny.Pęd letni (asymilacyjny, wegetatywny):Korzenie przybyszoweKłączeLiście zarośnięte w pochewkęOdgałęzienia boczneBarwa zielonaLiście:Łuskowate liście wystają w węzłach. U współczesnychgatunków sązarośnięte w pochewkęoraz występująboczne odgałęzieniapędu (które nadają skrzypomwygląd małej choinki). Liście zarodnionośne skrzypów(sporofile) różnią się od zwykłych liści płonych. Zebrane sąjak u widłaków, wkłos zarodnionośny(pęd wiosenny) –strobil – mają postać płaskich tarczek, pod którymiznajduje się od kilku do kilkunastu zarodni.Pęd wiosenny (zarodnionośny):Korzenie przybyszoweKłączeLiście zarośnięte w pochewkęKłos zarodnionośny –na szczycieBarwa brunatnaŁodyga:W pędzie wiosennym (zarodnionośnym)wypełniafunkcje asymilacyjne(u liści funkcje te zostałyzredukowane). Pędy mają w sobiekanały powietrzneoraz sąwzmocnione pasmami tkanki wzmacniającejo ścianach komórek wysyconych krzemionką (SiO2), conadaje pędowi sztywność, oraz jest przyczynąspecyficznego odgłosu podczas rozgniatania pędów.Pęd dzieli się na: węzły i międzywęźla. Węzły umiejscowione są tam, gdzie wyrastają łuskowate liście.GAMETOFIT:Przedrośle u skrzypowych jest małe, płatowe i zielone. Jest ono dwupienne (męskie trochę większe od żeńskich).Budowa sporofitu i gametofitu – paprociowceSPOROFIT:Liście:Mają charaktermakrofiliz blaszką podzieloną pierzasto.Wyrastająnajczęściej na końcu łodygii przyjmują postać pióropuszu.Młode liściesą w charakterystyczny sposób zwinięte (pastorałowato).Liściezarodnionośne (sporofile) nie występują w postaci kłos.Bywa, że sporofile są wyraźnie różne od trofofili (liście wegetatywne) jak np.u pióropusznika strusiego. Czasami zarodnie znajdują się w wydzielonejczęści normalnego płonego liścia (u długosza królewskiego), a u niektórychnie ma podziału na liście zarodnionośne i płonne – każdy liść pełnijednocześnie funkcje sporofila i trofofila (u paprotki zwyczajnej).Zarodnie paproci skupione są zazwyczaj na spodniej stronie liścia w takzwanychkupkach zarodni,czasamichronione osłonką zwaną zawijką.Budowa anatomiczna zarodni:Łodyga:Niezdolna do przyrastania na grubość. Uwiększości współczesnych przedstawicieliwystępuje w postaci kłącza.Na całejdługości kłącza umiejscowione sąkorzenie przybyszowe.Gatunki tropikalnemogą mieć łodygęw postaci pnia (kłodziny), która możesięgać nawet 25 metrów wysokości.Ścianki zarodni częstomają podłużny pierścień komórek o pogrubionychścianach wewnętrznych i cienkich zewnętrznych,tworzący zmyślnymechanizm otwierający:gdy zarodnia dojrzewa i wysycha komórkitracąturgor(wewnętrzne ciśnienie), zapadają się, a to z kolei powoduje oderwaniegórnej części zarodni i wysypanie zarodników.GAMETOFITPrzedrośle jestzielone i mierzy do 1cm średnicy,u większości paprocima postać cienkiego płaskiegoserduszka czepiającego się podłoża chwytnikami.Zazwyczaj jest jednopienny (ma rodnie i plemnie). Pozapłodnieniu i wytworzeniu nowego samodzielnego sporofitu - szybko zamiera.8.3. Cykle rozwojowe paprotnikówWidłaki jednakozarodnikowe (na przykładzie widłaka goździstego)•Zarodnia usadowiona jest na liściach zarodnionośnychtworzących zazwyczaj kłos.•U współczesnych widłaków cały cykl rozwoju może trwać nawet 25 lat, bo kilkanaście lat trwa rozwój samegoprzedrośla.•Gametofit jest jednopienny.•Do zapłodnienia dochodzi w obecności wody.Przebieg cyklu:Dojrzały1.2.3.4.sporofit ma na szczycie pędu zazwyczaj kłos zarodnionośny, w którym znajduje się zarodnia.Po mejozie w zarodniach, powstają identyczne zarodniki.Na przedroślu, które powstało po rozwinięciu zarodników są rodnie i plemnie, czyli jest jednopienne.Z plemni do rodni (komórki jajowej) przepływa plemnik w ośrodku wodnym.Po zapłodnieniu z zygoty wyrasta nowa rozgałęziona łodyżka sporofitu.Widłaki różnozarodnikowe (na przykładzie poryblinu)•Widłaki różnozarodnikowe, współcześnie reprezentowane są przez porybliny.•Produkują dwa rodzaje zarodników.•Starsze, zewnętrze liściemają u nasady zarodnie zwane makrosporangiami, którewytwarzają –makrospory(duże zarodniki).•Młodsze, wewnętrzne liściemają mikrosporangia, któreprodukują – mikrospory(małe zarodniki).•Gametofit jest dwupienny.•Do zapłodnienia dochodzi w obecności wody.Przebieg cyklu:Dojrzały sporofit ma na liściach makro– i mikrosporangia.1. W sporangiach następuje mejoza.2. Po rozpadzie zarodni uwolnione zarodniki wytwarzają przedrośla.3. Z makrospor wyrasta przedrośle żeńskie, tworzące kilka rodni z pojedynczymi komórkami jajowymi.4. Z mikrospor wyrasta niewielkie (kilkukomórkowe) przedrośle męskie, tworzące jedną plemnie.Przedrośla są tak małe, że właściwie nie opuszczają osłonek z zarodnika.5. Plemniki przepływają do rodni, mając ułatwione zadanie, bowiem porybliny żyją w wodzie.6. Po zapłodnieniu komórki jajowej rozwijająca się zygota tworzy zarodek, który wyrasta w nowy sporofit.Skrzypy (wszystkie współczesne są jednakozarodnikowe)•Wszystkie współczesne skrzypy są jednakozarodnikowe.•Ich zarodnikipowstają w drobnych zarodniach pod tarczowatymi sporofilami,zaopatrzone są w 4sprężyste taśmy (sprężyce), ułatwiające rozsiewanie się zarodników.•Mejospory mają identyczne kształty, jednakwyrastające z nich przedrośla są dwupienne(męskie sątroszkę mniejsze).•Do zapłodnienia dochodzi w obecności wody.Przebieg cyklu:W pędzie wiosennym (zarodnionośnym) na jego szczycie znajduje się kłos zarodnionośny, w którym umiejscowione sązarodnie.1. W zarodni następuje mejoza.2. Z zarodni wysypane zostają zarodniki (mejospory).3. Z rozsianych mejospor wyrastają przedrośla męskie i przedrośla żeńskie.4. Następnie plemnik z plemni dostaje się i zapładnia komórkę jajową w rodni.Paprocie jednakozarodnikowe (na przykładzie narecznicy samczej)•Większość paproci to rośliny jednakozarodnikowe.•Nie występuje w niej podział na liście sporofilowe i trofofilowe.•Po kilku latach wegetacjizazwyczaj każdy dojrzały liść ma na spodniej stronie blaszki skupiskazarodni osłonięte zawijką.•Każda kupka składa się z kilkunastu zarodni zaopatrzonych w pierścieniowy mechanizm. Powstające w nichzarodniki są identyczne morfologicznie.•Do zapłodnienia dochodzi w obecności wody.•Gametofit jest jednopienny.Przebieg cyklu:1.2.3.4.5.6.Mitoza w zarodni.Kiedy komórki zarodni dojrzeją tracą turgor, a to prowadzi do oderwania się górnej części zarodni i wysypaniazarodników.Z wysypanych zarodników, wyrastają przedrośla, które mają kształt serca, są jednopienne.Na dolnej stronie gametofitu tworzy się rodnie z jedną komórką jajową i plemnie, które produkują licznewielowiciowe plemniki.Następnie plemniki w obecności wody przepływają do rodni i zapładniają komórkę jajową.Następnie rozwija się wielokomórkowy zarodek odżywiający się kosztem gametofitu, a z niego sporofit, któryszybko się usamodzielnia i po kilku latach znów tworzy zarodniki.Paprocie różnozarodnikowe (na przykładzie salwinii pływającej) - istnieje nieliczna grupa paprociróżnozarodnikowych.•Paproć ta składa się z unoszącej się na powierzchni wody ulistnionej łodyżki (do 10 cm długości), z którejwyrastają małe liście, po trzy w okółku.•Dwa liście z każdej trójki mają owalne blaszki,u unoszą się na powierzchni,trzeci jest podwodny initkowato podzielony(przypomina korzenie, których salwinie brakuje).•Podwodny liściwytwarza zróżnicowane kupki zarodni.W skład kupek wchodzą: makro- bądźmikrosporangia, które odpowiednio tworzą makro- i mikrospory.Przebieg cyklu:1.2.3.4.5.6.Mejoza zachodzi w mikro- i makrosporangiach.Dojrzała roślina opada na dno zbiornika między sierpniem a wrześniem.Pod wodą w formie sporokarpia roślina przetrzymuje zimę.Po rozpadnięciu pod wodą się ścian sporokarpia, zarodniki na wiosnę wypływają na powierzchnię i tworząprzedrośla męskie oraz żeńskie.Plemniki przepływają do rodni, dochodzi do zapłodnienia komórki jajowej.Następnie tworzy się zygota, z której wyrasta młody sporofit.8.4. Przegląd i znaczenie roślin z grupy paprotników:WIDŁAKOWATE:Widłaki jednakozarodnikowe:Produkująjednakowe zewnętrznie iwewnętrznie zarodniki.Widłaki różnozarodnikowe:Produkujądwa rodzaje zarodników.Gametofitysą jednopłciowe(dwupienne).Widliczki:To odrębna, niezależna liniarozwojowa widłaków.Produkujądwa rodzaje zarodników.Gametofitysą dwupienne.Plemnikposiada dwie wici.Budową przypominają współczesnewidłaki jednakozarodnikowe. Niemalnie zmieniły się od karbonu (karbonbył paręset milionów lat temu).Mają dychotomicznie rozgałęzionąłodyżkę i liście z języczkiem. Naszczycie pędów znajduje się kłoszarodnionośny.W Polsce:mamywidliczkęostrozębną.Kiedyś istniała widliczkaszwajcarska, ale najprawdopodobniejwymarła.Gametofitysą jednopienne,bulwiasty, żyją pod ziemią w symbioziez grzybami mikoryzowymi.Sporofitywspółcześnie mająskróconą, bulwiastą łodygę, któraSporofitymają rozgałęziające sięwykazuje niewielki przyrost nawidlasto (dychotomicznie) łodyżki,grubość.które są ulistnione i mają jednącentralną wiązkę przewodzącą.Liściesą długie i ostre, mają nagórnej powierzchni płatowatyW Polsce:mamy 8 gatunków, m.in.wyrostek, tzw. języczek.widłak jałowcowaty, widłakgoździsty.Można je spotkać wPlemnikigatunków współczesnychzaciemnionych lasach iglastych.opatrzone są wieloma wiciami.W Polsce:mamy dwa gatunki:poryblin jeziornyiporyblinkolczasty.Są małe (10cm), rosną pod wodą wczystych jeziorach,grozi imwyginięcie.••Widłaki szczyt swojego rozwoju osiągnęły w karbonie, gdzie panowały niemal na całej planecie. Obecniepozostały po nich duże pokłady węgla kamiennego, teraz widłakowate to grupa reliktowa. Dawniej zarodnikiwidłaków używało się do produkcji ogni sztucznych.Wszystkie widłakowate są w Polsce pod prawną ochroną gatunkową,a dodatkowo porybliny, widłakIsslera i widliczka szwajcarska zostały umieszczonew polskiej czerwonej księdze roślin.SKRZYPOWCE:Stosunkowosą roślinami jednorodnymi morfologicznie i anatomicznie.Typ skrzypowce i gromadę skrzypytworzy przedstawiciel należący do jednego rodzaju – skrzyp (Equisetum). Obejmuje on około 30 gatunków. Największeznaczenie miały w karbonie, gdzie razem z lepidofitami tworzyły lasy węglowe. Kiedyś skrzypy były używane dopolerowania metalowych wyrobów i do garbowania skóry.Napar z ziela skrzypu działa moczopędnie i stosowanyjest w leczeniu kamicy, a nawet miażdżycy.W Polsce:mamy 9 gatunków skrzypów. Bardzo pospolitym (uznawanym za chwast) jest skrzyp polny, można gospotkać na łąkach, polach czy drogach.Skrzyp olbrzymi jest gatunkiem chronionym.PAPROCIOWE:Nasięźrzałe:Krótka podziemna łodyga;jeden liść, podzielony naczęść asymilacyjną izarodnionośną.W Polsce:mamy 8-9gatunków m.in.niesięrzałpospolity.Cienkozarodnikowe:Od bardzo małych do drzew;pierzaste, duże liściezarodnionośne.Do tego typu paproci należyprawie 99% wszystkich.W Polsce:mamy 40gatunkówcienkozarodnikowych, m.in.paprotka zwyczajna.Długoszowe:Budową podobne docienkozarodniowych; mająpodziemną łodygę,kilkakrotnie pierzastopodzielone liście.W Polsce:mamy jedengatunek -długoszkrólewski,który jest podochroną.Salwiniowe:Pływają po powierzchniwody; specyficzna odmianaróżnozarodnikowych.W Polsce:m.in.salwiniapływająca.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]