Paprotniki-notatki PDF

Preview

Summary

notatki z paprotników...

Description

PAPROTNIKI) ) !

!

! !

!

! !

paprotniki"są"bardzo"starą"grupą"roślin;" przodkowie"paprotników"pojawili"się"" w"erze"paleozoicznej"na"przełomie"syluru"" i"dewonu,"około"420"milionów"lat"temu" były"to"pierwsze"rośliny"lądowe,"u"których" występowała"wzniesiona"pionowo"łodyga," a"w"jej"centralnej"części"znajdowała"się" wiązka"przew odząca"wodę,"złożona"" z"martwych"komórek" przedstawiciele"to:"Rhynia,(Psilophyton,( Asteroxylon"H"są"to"rośliny"wymarłe" wymarłe"paprocie"drzewiaste,"które" osiągnęły"największy"rozwój"" w "karbonie,"uformowały"najbogatsze" złoża"węgla"kamiennego" do"wymarłych"paprotników"zaliczamy" także"lepidodendrony"i"sigilarie,"kopalnych" przodków"widłakowych"(do"dziś"przetrwały" spośród"tej"grupy"wodne" porybliny),"klinolisty"i"kalamity,"wymarłą"grupę" skrzypowych"oraz"wymarłe"staropaprocie"(megafyton)"przedstawicieli"współczesnych" paprociowych" występują"powszechnie"w"lasach"strefy"umiarkowanej"oraz"strefy"tropikalnej,"gdzie"wykazują" największą"różnorodność"form" drzewiaste"paprocie"są"rodzimymi"roślinami"wilgotnych"lasów"tropikalnych;"występują"" w"Nowej"Zelandii,"w"Afryce"Południowej"

"

Budowa)paprotników) !

! ! !

! !

najważniejszym"ich"osiągnięciem"ewolucyjnym,"w"porównaniu"z"mszakami,"jest"rozwinięcie) diploidalnych)tkanek)sporofitu,)a"tym"samym)wykształcenie)sprawnych)tkanek) przewodzących,"wzmacniających)i)okrywających)oraz"systemu)korzeniowego" są"pierwszymi"organowcami" tkanka"przewodząca,"którą"tworzy"ksylem"i"floem,"umożliwia"im"osiąganie"większych" rozmiarów" tkanka"okrywająca"skuteczniej"chroni"przed"wysychaniem"i"uniezależnia"wegetację"pokolenia" diploidalnego"od"obecności"wody"w"otoczeniu"(sukces"ten"nie"był"jednak"pełny,"ponieważ" paprotniki"nie"znalazły"sposobu"na"uniezależnienie"procesu"zapłodnienia"od"środowiska" wodnego)" paprotniki"wykształciły"korzenie,"zazwyczaj"kłączowe"łodygi"oraz"liście"o"dużych" powierzchniach"asymilacyjnych" u"niektórych"gatunków"wyróżniamy"dwa"rodzaje"liści:"płonne"służące"do"asymilacji,"bez" zarodników"–"trofofile)oraz"służące"do"rozmnażania,"z"zarodnikami"–"sporofile"

© Soffy

1

!

zarodnie,"które"u"mszaków"znajdowały"się"na"szczycie"sporofitu,"umieszczone"są"na"liściach" lub"w"zakończeniach"pędów" "

! ! ! !

u"wszystkich"zachodzi"przemiana"pokoleń" dominuje)diploidalny,)trwały,)samodzielny)sporofit"zbudowany"z"korzeni,"łodyg"i"liści" gametofit)jest)silnie)zredukowany,"zamiera"po"usamodzielnieniu"się"sporofitu" wyróżniamy:" o paprotniki"jednakozarodnikowe"o"nieróżnicowanych"zarodnikach"(izospory),"należy" do"nich"większość"paproci,"skrzypy"i"widłaki" o paprotniki"różnozarodnikowe)wytwarzające"dwa"rodzaje"zarodników:" małe"mikrospory"i"duże"makrospory)(heterospory);"zaliczamy"do"nich"paprocie" wodne"oraz"widliczki"należące"do"widłakowatych" sporofile"często"tworzą"na"wierzchołku"kolbkowate"kłosy"zarodnionośne"–"sporofilostany) (skrzypy"i"widłaki),"które"u"paprociowych"nigdy"nie"tworzą"kłosa"

! !

liście"paprotników,"w"porównaniu"z"liśćmi"mszaków,"są"większe"i"lepiej"pełnią"swoje"funkcje" w"środowisku"lądowym"

!

sporofit"może"rozmnażać"się"wegetatywnie"przez"wytwarzanie"pędów"bocznych"i"przez" korzenie"przybyszowe"oraz"płciowo"przez"zarodniki" " gametofit"paprotników"zwany"przedroślem," zwykle"jest"plechowaty"lub"bulwiasty"

! !

! ! !

niejednokrotnie"żyje"pod"powierzchnią"ziemi"" –"wówczas"jest"bezzieleniowy"i"wchodzi"" w"symbiozę"z"grzybami" przedrośla"mogą"być"obupłciowe"lub" rozdzielnopłciowe" w"wyniku"zapłodnienia"rozwija"się"z"zygoty" bezpłciowe"pokolenie"haploidalne,"czyli"sporofit" po"usamodzielnieniu"się"sporofitu,"gametofit) ginie"

" !

! ! !

na"spodniej"stronie"sporofili"znajdują"się" charakterystyczne"skupienia)zarodni" (kupki)" są"one"osłonięte"błoniastym)wytworem" zwanym"zawijką" zawijka)wytworzona"jest"przez"skórkę" liścia" paprocie"wodne"różnią"się"od"paproci" lądowych"m.in."budową)zarodników"" –"w"ich"mikrosporangiach"powstają" dość"liczne"mikrospory,"" a"w"makrosporangiach"–"pojedyncze" makrospory;"zarodnie"są"całkowicie" osłonięte"gdyż"rozwijają"się"wewnątrz"

© Soffy

2

zwykle"kulistego"sporokarpium,"który"można"uznać"za"odpowiednik"zawijki"" u"paproci"lądowych" ! paprotniki"są"roślinami"lądowymi;"jedynie"niektóre"z"nich"wtórnie"przystosowały"się"do"życia" w"wodzie;"występują"na"ogół"w"miejscach"wilgotnych,"cienistych"i"podobnie"jak"mszaki"należą" w"większości"przypadków"do"roślin"wilgociolubnych" " Funkcje)kłącza)–)podziemnej)łodygi)(np.))u)narecznicy):) " " " " "

utrzymuje"liście" pośredniczy"w"wymianie"substancji"między"liśćmi"i"korzeniem" jest"organem"spichrzowym"zapewniającym"trwałość"rośliny" umożliwia"rozmnażanie"wegetatywne" z"kłącza"wyrastają"korzenie"przybyszowe,"utrzymujące"roślinę"w"podłożu"

"

Co)łączy)widłakowe,)skrzypowe)i)paprotniki?) ! !

są"roślinami"zarodnikowymi,"których"sporofit"zdecydowanie"góruje"nad"gametofitem" ich"sporofity"mają"typowo"dla"roślin"naczyniowych"zbudowane"wiązki)przewodzące," zróżnicowane"na"część"sitową"i"naczyniową"

!

w"budowie"anatomicznej"pokolenia"bezpłciowego"można"odnaleźć"większość"tkanek" występujących"u"roślin"naczyniowych" zarodnie"wykształcają"się"na"powierzchni"liści,"zwanych"zarodnionośnymi" rozmnażają"się"płciowo:"przez"gamety"i"bezpłciowo"przez"zarodniki"oraz"niekiedy"podział" kłączowatych"łodyg" do"zapłodnienia"(rozmnażanie"płciowe)"może"dojść"tylko"w"obecności"wody,"która"warunkuje" przeżycie"gamet"

! ! !

" aromorfoza"–"zasadnicze"zmiany"ewolucyjne"w"organizacji"i"funkcji"organizmów,"prowadzące"do" podwyższenia"poziomu"rozwoju"i"umożliwiające"opanowywanie"nowych"środowisk" " idioadaptacja"–"drobne"zmiany"ewolucyjne,"bazujące"na"wcześniej"wykształconych"aromorfozach;" dzięki"nim"organizm"przystosowuje"się"do"ściśle"określonych"warunków"środowiska" "

Aromorfozy)paprotników:) ! !

pęd,"liście,"korzeń" łykoHdrzewne"wiązki"przewodzące"

"

Widłakowe) ! ! ! ! !

mają"sporofit"składający"się"z"korzeni)przybyszowych"i"pędu) dychotonicznie)rozgałęzionego"(czyli"zawsze"na"dwa)" łodygi"są"płożące,"pokryte"drobnymi"listkami" są"to"liście"asymilujące"(liście"płonne,"trofofile)" drugim"rodzajem"liści"są"sporofile,"na"których"znajdują"się"zarodnie" sporofile"zebrane"są"w"skupieniu"zwanym"kłosem"zarodnionośnym," tworzącym"się"na"szczycie"wzniesionych"pędów"

© Soffy

3

! !

gametofit"jest"silnie"zredukowany,"często"cudzożywny,"rozwija"się"wewnątrz"zarodnika"" i"wymaga"symbiozy"z"grzybem" wszystkie)widłakowe)znajdują)się)pod)ochroną,"ze)względu)na)powolny)rozwój)i)zagrożenie) ze)strony)człowieka"

Skrzypowe ! ! ! !

mają"podziemne"kłącze,"z"którego"wyrasta"łodyga"podzielona"na"węzły" oraz"międzywęźla"i"jest"okółkowo"rozgałęziona łodyga"jest"sztywna,"dzięki"obecności"krzemionki"w"ścianach" komórkowych"oraz"kanału"wypełnionego"powietrzem liście"są"drobne,"łuskowate,"ułożone)okółkowo sporofile"mają"postać"tarczek"zebranych"w"kłos)zarodnionośny,"który"u" niektórych"skrzypowych"tworzy"na"wiosnę"na"odrębnych"pędach" pozbawionych"chlorofilu,"zwanych"pędami)wiosennymi,"w"odróżnieniu" od"letnich,"asymilacyjnych

"

funkcją"pędu"wiosennego"jest"rozsianie"zarodników " funkcją"pędu"letniego"jest"fotosynteza"i"gromadzenie"w"kłączu" materiałów"zapasowych"dla"nowych"pędów"zarodnionośnych ! zarodniki"zaopatrzone"są"w"sprężyste)taśmy,"które"ułatwiają"ich" rozsiewanie ! !

gametofit"jest"drobny,"ale"zielony skrzyp)objęty)ochroną: o skrzyp"olbrzymi

Paprociowe" ! ! ! !

! !

!

mają"krótką,"podziemną"łodygę,"czyli"kłącze,"z"której" wyrastają"duże"liście liście"są"pierzastodzielne,"stojące"na"ogonkach młode"liście"są"pastorałowato)zwinięte zarodnie"powstają"na"dolnej"stronie"liści"asymilacyjnych" (trofofili),"albo"na"odrębnych"liściach"zarodnionośnych" (sporofile) gametofit"jest"zielony,"o"kształcie"sercowatym w"Polsce"występują"również"paprocie"wodne: o salwinia"pływająca o marsylia"czterolistna paprociowe)objęte)ochroną: o długosz"królewski o pióropusznik"strusi o podrzeń"żebrowiec o języcznik"zwyczajny o paprotka"zwyczajna"(częściowa"ochrona)

)

© Soffy

4

Cykl)rozwojowy)paprotników) jednakozarodnikowych))na) przykładzie)paprotki)zwyczajnej) !

!

!

!

! !

gametofit"paprotników" (przedrośle)"powstaje" bezpośrednio"z"mejospory," lub"jego"rozwój"poprzedza" stadium"splątk"a u"jednakozarodnikowych"" z"jednakowych"zarodników" powstają"przedrośla" wytwarzające"rodnie"" i"plemnie przedrośle"jest"małe,"zielone"" i"samożywne,"a"dzięki"temu" całkowicie"samodzielne po"zapłodnieniu,"które" zachodzi"w"obecności"wody," powstaje"zygota,"a"z"niej" wielokomórkowy"zarodek zarodek"odżywia"się"kosztem"gametofitu,"a"następnie"przekształca"się"w"samodzielny) sporofit widłaki"jednakozarodnikowe"i"zazwyczaj"paprocie"jednakozarodnikowe"mają"gametofity" obupłciowe"(jednopienne),"natomiast"u"skrzypów"są"one"jednopłciowe"(dwupienne),"mimo" że"wytwarzają"jednakowe" zarodniki

Cykl)rozwojowy)paprotników) różnozarodnikowych)na) przykładzie)widliczki) !

! !

! !

na"pędach"widliczki"powstają" kłosy"zarodnikonośne," zbudowane"z"liści" zarodnionośnych"(sporofile) liście"zarodnionośne"w"górnej" części"kłosa"to"mikrosporofile na"nich"występują" mikrosporangia"z"małymi," licznymi"mikrosporami liście"dolnej"części"kłosa"to" makrosporofile znajdują"się"na"nich" makrosporangia,"a"w"nich" nieliczne"makrospory

© Soffy

5

! ! ! ! ! !

zarodniki"rozpoczynają"proces"kiełkowania"jeszcze"w"zarodniach"i"tworzą"w"swoim"wnętrzu" miniaturowe"przedrośla,"całkowicie"zależne"od"sporofitu powstające"w"mikrosporze"przedrośle)męskie"wytwarza"plemnię,)w"której"powstają"ruchliwe) plemniki w"makrosporze"rozwija"się"przedrośle)żeńskie"z"niewielką"rodnią"oraz"komórką)jajową w"obecności"wody"plemnik"przepływa"do"komórki"jajowej,"dochodzi"do"zapłodnienia powstaje"diploidalny)zarodek,"rozwijający"się"kosztem"przedrośla"żeńskiego

JEDNOPIENNOŚĆ"–"(obupłciowość)"występowanie"męskich"i"żeńskich"narządów"rozrodczych"na" jednej"roślinie" DWUPIENNOŚĆ"–"(jednopłciowość,"rozdzielnopłciowość)"gametangia"znajdują"się"na"odrębnych" osobnikach"(żeńskim"i"męskim)" u"zwierząt"odpowiednikiem"jednoH"i"dwupienności"jest"obojnactwo"i"rozdzielnopłciowość "

porównanie)mszaków)i)paprotników cecha)

mszaki)

paprotniki)

korzeń)

chwytniki,"brak"właściwych" korzeni)

łodyga)

łodyżka"ulistniona,"łodyżka" bezlistna"utrzymująca"zarodnię)

liście)

drobne"listki,"pobierają"wodę"i" prowadzą"fotosyntezę)

występują,"utrzymują"roślinę"w" glebie"i"pobierają"wodę"z"solami" mineralnymi) podziemna"zwana"kłączem," magazynująca"składniki" pokarmowe) zróżnicowane,"asymilujące"lub" zarodnionośne)

pokolenie)dominujące)

płciowe,"gametofit)

bezpłciowe,"sporofit)

postać)młodego)gametofitu) obecność)tkanki) archesporialnej)

splątek"

przedrośle"

obecna"

obecna"

)

mszaki)

paprotniki)

rozmnażanie"płciowe"i"bezpłciowe) rozmnażanie"w"środowisku"wodnym) gametofit"dominuje"nad"sporofitem) sporofit"nie"jest"zdolny"do"samodzielnego" funkcjonowania)

rozmnażanie"płciowe"i"bezpłciowe) rozmnażanie"w"środowisku"wodnym) sporofit"dominuje"nad"gametofitem) sporofit"funkcjonuje"samodzielnie,"przeprowadza" fotosyntezę) gametofit"jest"przedroślem"krótko"żyjącym," drobnym"(z"wyjątkiem"widłaków))

gametofit"jest"rośliną"wieloletnią)

sporofit"żyje"krótko,"ginie"po"wysypaniu" sporofit"jest"wieloletni) zarodników) gametofit"zbudowany"z"listków,"łodyżki," sporofit"jest"zróżnicowany"na"organy:"liście," chwytników) łodygę"i"korzeń ) zróżnicowane"gamety:"plemnik"+"komórka"jajowa) zróżnicowane"gamety:"plemnik"+"komórka"jajowa) brak"tkanek"wzmacniających) obecność"tkanek"wzmacniających) brak"organów"generatywnych) brak"organów"generatywnych)

© Soffy

6

haploidalny"czepek"sporofitu) kora"pierwotna"–"funkcja"mechaniczna) wiązka"hadrocentryczna"w"centrum) brak"wiązki"przewodzącej:"hydroidy"i"leptoidy) listki"nie"posiadają"skórki) rozmnażanie"wegetatywne"przez"rozmnóżki"na" gametoficie) pochodzą"od"ryniofitów) organizmy"pionierskie)

struktura"nie"występuje) kora"pierwotna"–"funkcja"spichrzowa) kilka"wiązek"hadrocentrycznych) obecna"wiązka"przewodząca"składająca"się"z" drewna"i"łyka) liście"posiadają"skórkę) rozmnażanie"wegetatywne"przez"fragmentację" sporofitu) pochodzą"od"ryniofitów) pokłady"węgla)

Jakie&korzyści&odnosi&organizm&z&rozmnażania&za&pomocą&przemiany&pokoleń?& ! w(czasie(rozmnażania(płciowego(zachodzi(rekombinacja(materiału(genetycznego( ! dzięki(rozmnażaniu(bezpłciowemu(organizm(jest(w(stanie(wytworzyć(dużo(osobników( potomnych(w(krótkim(czasie( ( TAKIE)SAME)ZALETY)ROZMNAŻANIA)PŁCIOWEGO)I)BEZPŁCIOWEGO)WE)WSZYSTKICH)CYKLACH) ROZWOJOWYCH)(RÓWNIEŻ)U)ZWIERZĄT) Jakie&są&funkcje&pędu&letniego&i&pędu&wiosennego&u&skrzypu?& ! pęd&wiosenny:(jego(funkcją(jest(wytwarzanie(zarodni(z(zarodnikami(i(przeprowadzanie( rozmnażania(bezpłciowego ! pęd&letni:(jego(funkcją(jest(przeprowadzanie(fotosyntezy(i(dostarczenie(organizmowi( substancji(odżywczych Paprotniki&są&bardzo&starą&grupą&roślin,&z&powodzeniem&żyjących&współcześnie&zarówno&na&lądzie,& rzadziej&w&wodzie.&Wymień&przystosowania&w&budowie&ich&organów,&dzięki&którym&uważane&są&one& za&rośliny&typowo&lądowe.& ! wykształcenie(woskowej(kutykuli(chroniącej(przed(utratą(wody( ! posiadanie(dużej(powierzchni(asymilacyjnej((u(większości(paprotników(tę(funkcję(pełnią(liście,( zaś(u(skrzypów(–(pęd(główny(i(pędy(boczne)( ! wykształcenie(skórki(pełniącej(funkcję(ochronną( ! wykształcenie(typowych(aparatów(szparkowych,(służących(do(wymiany(gazowej(i(transpiracji( ! wykształcenie(wiązek(przewodzących,(zapewniających(transport(wody(i(soli(mineralnych(oraz( asymilatów( ! posiadanie(korzeni,(umożliwiających(pobieranie(wody(i(soli(mineralnych(z(gleby( ( Wskaż&dwa&przystosowania&morfologiczne&paproci&do&lądowego&trybu&życia.& duża(powierzchnia(asymilacyjna(liści,(wykształcenie(korzeni( Wskaż&dwa&przystosowania&anatomiczne&paproci&do&lądowego&trybu&życia.( obecność(aparatów(szparkowych(służących(do(wymiany(gazowej(i(transpiracji(oraz(wykształcenie( wiązek(przewodzących(zapewniających(transport(wody,(soli(mineralnych(i(asymilatów( ( Wyjaśnij&mechanizm&otwarcia&zarodni&prowadzący&do&wysypywania&się&zarodników.& komórki(zarodni(podczas(dojrzewania(tracą(wodę,(w(wyniku(czego(następuje(zapadanie(się(ich( cienkich,(zewnętrznie(położonych(ścian(–(to(prowadzi(do(rozerwania(zarodni(i(wysypania(zarodników( (przy(sprzyjających(warunkach(atsmoferycznych)( (

© Soffy

7

Przemiana&pokoleń&jest&charakterystycznym&zjawiskiem&występującym&u&wszystkich&przedstawicieli& paprotników.& Wymień&dwie&wspólne&cechy&przemiany&pokoleń&charakterystycznej&dla&paprotki&zwyczajnej&i& widliczki.& u(widliczki(i(paprotki(zwyczajnej(występuje(heteromorficzna(przemiana(pokoleń(z(dominacją(sporofitu( Podaj&różnicę&występującą&w&sporoficie&obu&paprotników.& gametofit(obu(gatunków(jest(silnie(zredukowany( ( Wskaż&jedną&różnicę&dotyczącą&morfologii&i&jedną&różnicę&dotyczącą&funkcji&pędów&wiosennych&i& letnich&skrzypu&polnego.& morfologia:(pędy(wiosenne(są(brązowe((pozbawione(chlorofilu),a(pędy(letnie(są(zielone( (mają(chlorofil);( funkcja:(pędy(wiosenne(służą(do(rozmnażania(bezpłciowego((wytwarzają(zarodniki),(a(pędy(letnie(są( płonne((służą(wyłącznie(do(fotosyntezy)( & W&Polsce&występuje&siedem&gatunków&widłaków,&z&których&wszystkie&objęte&są&ścisłą&ochroną& gatunkową.&Analizując&cykl&rozwojowy&widłaków,&podaj&dwa&argumenty,&wyjaśniające&słuszność& działań&polegających&na&objęciu&wszystkich&gatunków&widłaków&ścisłą&ochroną&gatunkową.& ! przedrośle(widłaków(powstaje(z(haploidalnego(zarodnika(przez(kilka(lat( ! przedrośle(widlaków(osiąga(dojrzałość(płciową(dopiero(po(parunastu(latach( ( Wyjaśnij&za&pomocą&jednego&argumentu,&dlaczego&paprotniki&mogły&osiągnąć&znacznie&wyższy& poziom&organizacji&w&stosunku&do&mszaków.& u(paprotników(dominującym(pokoleniem(jest(sporofit,(czyli(pokolenie(związane(z(lądem,(natomiast( gametofit(związany(z(wodą(jest(znacznie(zredukowany( ( ( (

© Soffy

8

© Soffy

9...