Drukuj
Odsłony: 165

Igor Kłykociński

Koło Naukowe Biologii Molekularnej
Uniwersytet Warszawski

Jak można się spodziewać po tytule, w dzisiejszym artykule zajmiemy się roślinami zarodnikowymi (tych z was, którzy liczyli na przygody Żwirka i Muchomorka muszę niestety rozczarować). To właśnie rośliny rozmnażające się przy wykorzystaniu zarodników jako pierwsze zasiedliły lądy, dając schronienie i pokarm zwierzętom, które opuściły morza i oceany. Środowisko lądowe znacznie różni się od wodnego, dlatego też rośliny musiały nabyć nowe cechy, które pozwoliły im przeżyć. Jednym z podstawowych przystosowań jest wytwarzanie woskowej kutykuli pokrywającej części roślinne mające kontakt z powietrzem. Pozwala ona na ograniczenie parowania wody z tkanek roślinnych, chroniąc je przed wysuszeniem. Jednak taka ochronna warstwa skutecznie uniemożliwia wymianę gazową, tak więc większość roślin zmuszona jest tworzyć specjalne pory (szparki), które pozwalają na prowadzenie kontrolowanej wymiany gazów pomiędzy atmosferą a tkankami roślinnymi.

​Po tym wstępie objaśniającym, w jaki sposób roślinom udało się opanować ląd, należy przedstawić ich podział. Jednym z często stosowanych kryteriów podziału roślin zarodnikowych jest dominacja jednego z dwóch stadiów ich cyklu życiowego:

Roślinami zarodnikowymi o dominującym pokoleniu gametofitu są mszaki, należą do nich:

Nie posiadają one tkanki naczyniowej ani typowych korzeni, łodyg ni liści (wytwarzane przez niektórych przedstawicieli chwytniki, łodyżki i listki nie są homologiczne z korzeniami, łodygami i liśćmi roślin naczyniowych).

Ryc. 1. Przemiana pokoleń w cyklu rozwojowym mchów.

Opisując dokładniej cykl życiowy mchów, najłatwiej zacząć od kiełkowania spor. Dają one początek młodemu gametofitowi, który jest zdolny do fotosyntezy. Po dojrzeniu wytwarza on anterydia (plemnia), gdzie powstają komórki plemnikowe. Przy pomocy kropli wody komórki plemnikowe mogą zostać przeniesione do kom. jajowej znajdującej się w archegonium (rodnia). Po zajściu zapłodnienia powstaje zygota, która daje początek sporofitowi (przyczepionemu do żeńskiego gametofitu i przezeń odżywianemu). Sporofit, po wytworzeniu komórek sporogennych, za pomocą mejozy wytwarza haploidalne spory, które po wykiełkowaniu dają początek nowemu gametofitowi, domykając cykl życiowy.

Do roślin zarodnikowych o dominującym pokoleniu sporofitu należą:

Psylotowe, skrzypy oraz widłaki często nazywa się paprotnikami, gdyż ich cykl życiowy jest podobny do paproci. Zarówno paprocie, jaki i paprotniki wytwarzają tkankę przewodzącą – drewno (ksylem) i łyko (floem) umożliwiające dostarczenie wody z rozpuszczonymi związkami mineralnymi lub cukrami do wszystkich części rośliny, pozwalając im osiągać rozmiary o wiele większe od mszaków. Wszystkie paprocie i paprotniki posiadają typowe łodygi, a większość z nich ma również typowe korzenie i liście.

Ryc. 2. Przemiana pokoleń w cyklu rozwojowym paproci.

Opisując dokładniej cykl życiowy paproci, zaczniemy od spor powstających w zarodniach (sporangiach), które po wykiełkowaniu dają początek gametofitowi. Dojrzały gametofit określa się mianem przedrośla (protalium). Jednak u paproci jest on znacznie mniejszy od sporofitu, a po fazie jego odżywiania obumiera. Wytwarza on anterydia (plemnie) oraz archegonia (rodnie). Komórka plemnikowa w wodzie przepływa z plemni do rodni, gdzie po zapłodnieniu kom. plemnikowej powstaje zygota, która daje początek sporofitowi. Dojrzały sporofit paproci jest zwykle rośliną wieloletnią, osiągającą dosyć duże rozmiary (paprocie drzewiaste z tropików mogą mieć nawet 18 metrów wysokości).

​Mimo że obecnie paprocie i paprotniki nie są już dominującymi roślinami w ekosystemach, gdyż zostały wyparte przez przedstawicieli nagonasiennych oraz okrytonasiennych, to nie można zapominać, jak ważną rolę odgrywały miliony lat temu. W okresie karbonu (około 300 mln lat temu) wielkie widłaki, skrzypy i paprocie tworzyły ogromne lasy. Po obumarciu zaś przekształciły się w pokłady węgla, który mógł być wykorzystany jako paliwo, dzięki któremu mogła mieć miejsce Rewolucja Przemysłowa.

Bibliografia:

Ryciny: