Większość paprotników to paprotniki jednakozarodnikowe, u których występuje jeden rodzaj zarodników. Wyrastają z nich obupłciowe przedrośla. U skrzypów przedrośla są rozdzielnopłciowe.

Istnieją też paprotniki różnozarodnikowe, u których możemy zaobserwować wyraźne zróżnicowanie morfologiczne zarodników. Jedne zarodniki są drobne i liczne (mikrosporymikrosporamikrospory), inne natomiast są zdecydowanie większe i produkowane w mniejszej ilości (makrosporymakrosporamakrospory). Może również powstawać tylko jedna makrospora w zarodni. Te mniejsze zarodniki powstają w mikrosporangiach, natomiast duże – w makrosporangiach, które są osadzone odpowiednio na mikrosporofilach i makrosporofilach. Z mikrospory powstaje zredukowane, niewielkie przedrośle męskie, a z makrospory – nieco większe przedrośle żeńskie.

Prześledzimy przemianę pokoleń paproci jednakozarodnikowych i różnozarodnikowych na wybranych przykładach.

• Powstające po podziale mejotycznym zarodnikizarodnikzarodniki (mejospory) są identyczne morfologicznie i fizjologicznie. Przez ok. 7 lat kiełkują w jednopienny, bulwiasty gametofit. Gametofit jest bezzieleniowy, heterotroficzny i do rozwoju potrzebuje mikoryzymikoryzamikoryzy z grzybami. Na szczycie zawiera rodnierodniarodnie i plemnieplemniaplemnie.

• W obecności wody uwiciony plemnik dostaje się do rodni zawierającej jedną komórkę jajową.

• Z zygoty wyrasta łodyżka sporofitu, jego szczyt rozdziela się dychotomicznie i powstają na nim dwa kłosy zarodnionośne (sporofilostany) składające się z sporofili (liści zarodnionośnych). U nasady każdego sporofila znajduje się zarodnia (sporangium), w której powstają zarodniki.

• Cały cykl rozwojowy trwa ok 25 lat.

R2jqUI7mMPOzh

Zdjęcie przedstawia zieloną roślinę płożącą się po ziemi. Wyglądem przypomina młode drzewa iglaste wyrastające z ziemi. Sporofile (liście zarodnionośne) zebrane w żółtawobiałe kłosy powstające na długich szypułkach z zarodnikami koloru żółtego. Długie, płożące się pędy, są widlasto rozgałęzione, koloru zielonego z wzniesionymi do wysokości 20 cm gałązkami. Pędy i gałązki gęsto ulistnione przez jasnozielone, lancetowate, wygięte ku górze liście prostopadle odstające od łodygi.

• U niektórych skrzypów, np. u skrzypu polnego, powstają dwa rodzaje pędów: wiosenne i letnie. Pęd letni jest pędem płonnympęd płonny pędem płonnym (asymilacyjnym) i żyje dłużej niż pęd wiosenny, który jest pędem zarodnionośnympęd zarodnionośnypędem zarodnionośnym. W komórkach pędu letniego zawarty jest chlorofil, dzięki któremu przeprowadzana jest fotosynteza. Powstające produkty fotosyntezy są magazynowane w bulwkach przybyszowych podziemnego kłącza. Materiały zapasowe są wykorzystywane przez powstający po zimie pęd wiosenny. Jest on strukturą bezzieleniową, a jego funkcją jest wytworzenie zarodników.

• Na szczycie pędu wiosennego znajduje się kłos zarodnionośny (przypominający szyszkę sporofilostan) zbudowany z tarczkowatych sporofili, na których znajdują się sporangia i w których powstają zarodnikizarodnikzarodniki. Zarodniki skrzypu są morfologicznie identyczne, ale zróżnicowane fizjologicznie i kiełkują w dwupienne przedrośla, które są małe, płatowate i zielone (samożywne).

• Każdy zarodnik zaopatrzony jest w cztery sprężycesprężyce (haptery)sprężyce. W warunkach wilgotnych skręcają się, oplatając sporę, natomiast podczas wysychania i dojrzewania zarodnika rozprostowują się. Dzięki temu zarodniki przy rozsiewaniu przez wiatr łączą się w grupy, co zwiększa szanse na zapłodnienie komórki jajowej. Do zapłodnienia dochodzi w środowisku wodnym. Zaopatrzony w wici plemnik opuszcza gametofit męski i przedostaje się do rodnirodniarodni.

• Z zygoty powstaje młodociany sporofit. Dojrzały sporofit ma podziemnie kłącze i wznoszący się ponad grunt pęd letni, który obumiera późną jesienią.

R9AVHHI9vtdxg

Zdjęcie przedstawia zieloną roślinę. Wyglądem przypomina małe choinki. Pęd jest niewysoki, zielony i okółkowo rozgałęziony. Długie, cienkie i członowane rozgałęzienia boczne wyrastające z okółka to nie liście, lecz pędy z których wyrastają bardzo drobne liście.

• Kiełkujący haploidalny zarodnikzarodnikzarodnik daje początek płatowatemu przedroślu w kształcie serca. Od spodniej strony jest ono zaopatrzone w przytwierdzające je do podłoża chwytniki. Woda i sole mineralne pobierane są całą powierzchnią gametofitu.

• Na górnej powierzchni gametofitu znajdują się rodnierodniarodnie i plemnieplemniaplemnie. Butelkowate rodnie zawierają komórkę jajową. Plemniki dostają się do niej przez otwartą od góry szyjkę. Do zapłodnienia dochodzi w obecności wody.

• Z zygoty powstaje młodociany sporofit. Początkowo odżywia się on kosztem gametofitu, a kiedy wytworzy liście fotosyntetyzujące, gametofit obumiera. Latem na spodniej stronie części liści powstają kupki zarodni otoczone zawijkami. Po dojrzeniu zarodników zawijka obkurcza się, odsłaniając kuliste zarodnie. Mają one półpierścień z komórek o silnie zgrubiałych ścianach.

• Przy niskiej wilgotności powietrza komórki półpierścienia przesychają, wyginają się i rozrywają zarodnię, uwalniając zarodniki.

RrQxD8FEDBJ4h

Zdjęcie przedstawia kupki zarodni zebrane na dolnej warstwie zielonego liścia. Posiada liście Odziomkowe, zebrane po kilkanaście w lejkowatą różyczkę. Wygięte łukowato, osadzone na żółtawych ogonkach, krótkich w stosunku do długości blaszki. Na dolnej stronie, w pobliżu nerwu środkowego znajdują się kupki zarodni, a każde z nich przykryte jest zawijką.

• Dojrzały sporofit charakteryzuje się heterofiliąheterofilia (różnolistność)heterofilią, występują na nim różnie ukształtowane liście. Jeden, znajdujący się pod powierzchnią wody, ma wydłużoną, nitkowatą postać, a dwa liście znajdujące się nad powierzchnią wody maja owalne, płaskie blaszki. Podwodny liść wytwarza kupki zarodni składające się z mikro- lub makrosporangiów. W zarodniach po podziale mejotycznym powstają mikrospory lub makrospory. Salwinia należy do jednej z trzech rodzin wodnych paproci różnozarodnikowych, które wytwarzają tzw. sporokarpiasporokarpiumsporokarpia. U tego gatunku są one umieszczone u nasady liścia podwodnego, mają kulisty kształt i są zbudowane z dwóch warstw komórek rozdzielonych komorami powietrznymi.

• Wiosną z mikrospor powstają przedrośla męskie, a z makrospor – przedrośla żeńskie. Gametofit męski jest zbudowany z zaledwie kilku komórek przekształcających się w osiem zaopatrzonych w wici plemników, a gametofit żeński wytwarza rodnierodniarodnie z komórkami jajowymi.

• Gametofit męski jest nietrwały, żeński zawiera substancje zapasowe, dzięki którym po zapłodnieniu wzrasta młody sporofit.

RQwIhxa39UOzd

Zdjęcie przedstawia zbiornik wodny którego tafla jest niemal całkowicie zakryta przez zieloną roślinę. Posiada ona płaskie, eliptyczne liście rosnące w parach. U nasady są one sercowate.

• Na szczytach rozgałęziających się dychotomicznie pędów widliczki znajdują się kłosy zarodnionośne (sporofilostany). Składają się z leżących w dolnej części makrosporofili z makrosporangiami oraz ze znajdujących się w szczytowej części kłosa mikrosporofili z mikrosporangiami.

• Po podziale mejotycznym w makrosporangiach powstają cztery makrosporymakrosporamakrospory. W mikrosporangiach po podziale mejotycznym i następujących po nim podziałach mitotycznych powstaje dużo mikrospormikrosporamikrospor. Mikrospory kiełkują w niewielkie, kilkukomórkowe przedrośla męskie, a makrospory – w przedrośla żeńskie.

• Zaopatrzone w dwie wici plemniki, w kropli deszczu lub rosy, przepływają do rodni. Po zapłodnieniu komórki jajowej powstaje zygota przekształcająca się w młodociany sporofit.

• Gametofit żeński z rozwijającym się sporofitem wypada na ziemię, przedrośle obumiera, a sporofit wytwarza chwytniki i wzrasta.

ROyjBKdf2JlRM

Zdjęcie przedstawia roślinę o zielono-żółtym zabarwieniu wyrastającą spod kamieni. Posiada ona promieniste, rozgałęzione pędy. Liście są skrętoległe, lancetowate, ostro zakończone – na ich brzegach występują ząbki. Kłos zarodnionośny znajduje się na szczycie pędów wzniesionych. Liście zarodniowe są dłuższe od liści płonnych, mają żółtozieloną barwę i są mocniej ząbkowane.

Słownik