Rozkvět kapradin nastal asi před 358 miliony let a trval přibližně 65 milionů let, období prvohor je po kapradinách pojmenováno – karbon neboli karbon. Kapradiny hrají aktivní roli při tvorbě uhlí.
Kapradiny
Mužský štít – jedna z nejkrásnějších a nejznámějších lesních kapradin.
Struktura kapradiny:
Na příkladu samečka štítonožce
- oddenek:
- V horní části oddenku se nachází růžice velkých listů s dvojitě zpeřeným talířem.
- Dlouhé (kopinaté), vzpřímené, bipinnately členité listy jsou shromážděny v trychtýřovitém svazku.
- Sori uspořádány ve dvou řadách.
- Spory (viditelné pouze pod výkonným mikroskopem) jsou ledvinovitého tvaru s hřebenatky a zkrácenými bradavicemi po celém povrchu.
Tříletý vývojový cyklus kapradiny:
1 rok:
Objevují se ve formě listových primordií v podobě úzkého prstence kolem růstového bodu na vrcholu oddenku, poprvé přezimují v této podobě – a teprve ve druhém létě nabývají hlemýžďového tvaru charakteristické pro všechny kapradiny.
2 rok:
Mladé listy se objevují v samém středu růžice a jsou tak maximálně chráněny před jakýmikoli vnějšími vlivy. Hustý obal šupin a zkadeřené, hlemýždí postavení mladých listů nejlépe chrání jemná pletiva rostoucího hrotu listu před vysycháním a jakýmkoliv mechanickým poškozením. Hrozen mladých listů stráví v tomto hlemýždím stavu další rok.
3 rok:
Na jaře třetího roku se mladé listy rychle rozvinou do husté růžice a dosáhnou svého plného rozvoje. Vytvořené listy žijí jednu sezónu, plní vegetativní funkci, stejně jako reprodukční funkci – a ve stejném podzimu vadnou. Ale tou dobou již dozrály a rozptýlily se výtrusy, z nichž za příznivých podmínek ještě téhož podzimu vyroste a odchází gametofyt ve tvaru srdce (primitivní oboupohlavní výrůstek nové rostliny), hojně pokrytý žláznatými chlupy. na zimu pod sněhem.
Na vrcholu vegetačního období lze tedy na každé rostlině nalézt všechny tři formy listů tříletého cyklu současně: jedná se o jednoleté pupeny, dvouleté plže a plně vyvinuté vzpřímené zralé listy.
Životní cyklus kapradin
Význam kapradí
- Jsou producenty v potravinovém řetězci (producenti organických látek)
- Jedí se: výhonky kapradí, listy pštrosa
- Prvky dekoru
- Z oddenků štítovky samčí se vyrábí anthelmintická droga.
Moderní přesličky jsou bylinné rostliny, v minulosti měly větší rozmanitost: byly nalezeny stromovité formy až 20 m vysoké. Spolu se starými lykofyty se podíleli na vzniku uhlí v karbonu (období karbonu).
Struktura přesličky
- Přeslička rolní má segmentovanou strukturu,
- drobné šupinaté listy se sbírají v přeslenech po 6-12 listech.
- Pokožka stonku je hladká, buněčné stěny obsahují oxid křemičitý – SiO2, která dodává stonku pevnost, je nepoživatelný pro hospodářská zvířata a mnoho volně žijících zvířat.
- Podzemní část závodu zahrnuje vysoce rozvětvený oddenek, na ploše až 8 m 2, ze které zasahují hluboko do půdy vedlejší věty kořeny.
- U přesličky mohou jednotlivé boční větve oddenku zmutovat na hlízy, ukládání živin. Hlízy se také účastní procesů vegetativního (nepohlavního) rozmnožování.
- Vegetativní výhony se objevují na jaře později než výtrusné a jsou zodpovědné především za výživu, růst a vývoj rostliny. Fotosyntéza probíhá v zeleném stonku rostliny.
Letní výhonek je zelený – fotosyntetizuje a ukládá živiny do uzlů, které pak přezimují a vyživují jarní výhonek, který nemá chloroplasty a není schopen fotosyntézy, takže nemá kde brát energii pro růst.
Na jaře Jako první se u přesličky objevují výtrusné výhony zakončené výtrusnými klásky.
Jejich stonky jsou hnědé a postrádají chlorofyl.
Výtrusný výhon je zodpovědný za sexuální reprodukci.
Kolmo k ose klásku jsou k němu připojeny sporulační orgány – sporangiofory, pod nimiž leží 6-10 sporangií.
Výtrusný výhon po sporulaci odumírá.
Výtrusný výhon se od vegetativního liší především přítomností strobile.
Strobilus je upravený zkrácený výhon, který slouží k množení některých vyšších rostlin: přesliček, mechů, nahosemenných. Nese specializované sporofylové listy, na kterých se tvoří sporangia.
sporofyl – upravený list výtrusných rostlin, na kterém se vyvíjejí orgány nepohlavního rozmnožování – sporangia.
Životní cyklus přesličky
Buňky dospělé rostliny jsou diploidní – 2n.
Diploidní sporangiální buňky se dělí MEIOZOU a vznikají haploidní (n) spory, protože během meiózy se sada chromozomů zmenšuje.
Spory vylít, rozdělit mitózou a přeměnit na mnohobuněčné – výrůstek, což je haploidní gametofyt, na něm dozrávají zárodečné buňky.
Gametofyt dělí se mitózou a vznikají pohlavní orgány – antheridia (kde mužské reprodukční buňky – spermie) dozrávají a archegonie (kde dozrávají samičí reprodukční buňky – vajíčka).
K hnojení je nutná kapající voda!
Ve vodním prostředí spermie splyne s vajíčkem a tvořil diploidní zygota (2n), který je mnohokrát rozdělen mitózou a vzniká dospělá diploidní rostlina.
Spory dozrávají na dospělé rostlině, je tedy součástí životního cyklu, který se nazývá sporofyt, všechny buňky této části jsou diploidní – 2n.
A prothallus bude součástí generace zvané gametofyt – dozrávají na něm gamety – všechny buňky gametofytů jsou haploidní – n.
Životní cyklus přesliček
Hodnota přesličky
Přesličky mají lékařský význam, používají se jako diuretika a hemostatika. I přes tvrdost stonku se jeleni díky vysokému obsahu oxidu křemičitého živí přesličkou. O tom, že přeslička rolní je článek potravního řetězce (producent), není pochyb. Jarní výhonky se konzumují čerstvé i vařené, vyrábějí se z nich omáčky, náplně do koláčů.
Lycopsformes – jedno z nejstarších oddělení vyšších výtrusných rostlin. V současné době jsou zastoupeny relativně malým počtem rodů a druhů, jejichž podíl na vegetačním krytu je většinou nevýznamný. Vytrvalé bylinné rostliny, obvykle stálezelené, vzhledem připomínající zelené mechy. Vyskytují se především v lesích, zejména jehličnatých.
Existuje asi 400 druhů, ale pouze 14 je běžných v Rusku (paličkovitý mech, beran, dvoubřitý atd.).
Struktura mechů
Lycopodi se vyznačují přítomností výhonků se spirálovitými, méně často protistojnými a přeslenovitými listy. Podzemní části výhonů některých lykofytů mají vzhled typického oddenku s upravenými listy a adventivními kořeny, u jiných tvoří zvláštní orgán se spirálovitě uspořádanými kořeny nazývaný rhizofor (rhizofor). Kořeny lykofytů jsou adventivní.
Výživa a rozmnožování mechů
Sporofyly mohou být podobné běžným vegetativním listům, někdy se od nich liší. Mezi lykofyty jsou stejnorodé a heterosporózní rostliny. Homosporózní gametofyty jsou podzemní nebo polopodzemní, masité, dlouhé 2-20 mm. Jsou bisexuální, saprofytní nebo semi-saprofytní a dospívají během 1-15 let. Gametofyty heterosporózní jednopohlavné, nezelené, obvykle se vyvinou během několika týdnů díky živinám obsaženým ve výtrusu a po zralosti nevyčnívají nebo mírně vyčnívají mimo obal výtrusu.
Genitálie jsou reprezentovány antheridií a archegonií: v prvním se vyvíjejí bi- nebo multiflagelátní spermie, v archegonii – vajíčka.
Оплодотворение se vyskytuje v přítomnosti kapičkové-kapalné vody, od zygoty vyroste sporofyt.
Sporofyt klubkový mech je vytrvalá stálezelená rostlina. Lodyha je plazivá, rozvětvená, vytváří svislé rozvětvené výhony vysoké asi 25 cm, hustě pokryté listy, které vypadají jako protáhlé špičaté šupiny. Svislé výhony končí výtrusnými klásky nebo vrcholovými pupeny. Na dříku klásku výtrusného jsou sporofyly s výtrusnicemi na horní straně. Výtrusy jsou totožné, obsahují až 50 % nevysychavého oleje a klíčí velmi pomalu. Gametofyt se v půdě vyvíjí v symbióze s houbou (mykorhiza), která přijímá sacharidy, aminokyseliny a fytohormony z cévnatých rostlin a zpřístupňuje vodu a minerály, především sloučeniny fosforu, pro absorpci a absorpci rostlinou. Houba navíc poskytuje rostlině větší absorpční plochu, což je zvláště důležité, když roste v chudé půdě. Gametofyt se vyvíjí 12-20 let, má rhizoidy a nemá chloroplasty. U některých druhů se však vyvíjí na povrchu půdy, poté se v jeho buňkách objevují chloroplasty.
Gametofyt bisexuální, tvarem připomínající cibuli, při vývoji získává talířovitý tvar a nese četné antheridia a archegonia. Zralé antheridia jsou téměř zcela ponořeny do tkáně gametofytu nebo mírně vyčnívají nad jeho povrch. Archegonium se skládá z úzkého břicha ponořeného do tkáně gametofytu a dlouhého nebo krátkého krku vyčnívajícího nad jeho povrch. Antheridia obvykle dozrává před archegonií. Zygota klíčí bez období klidu a dává vzniknout embryu. Vegetativně se množí částmi stonku a oddenkem. Některé kyjovité mechy mají také specializované orgány pro vegetativní rozmnožování: plodové uzliny na kořenech, plodové cibule nebo pupeny na vrcholcích výhonků.
Kapradiny jsou nejstarší rostliny, které osídlily Zemi od druhohor a přežily dodnes. Patří do početného oddělení vyšších výtrusných cévnatých rostlin. V současné době se vyskytují téměř ve všech klimatických zónách, kromě Antarktidy.
Jaké jsou vlastnosti života, růstu a vývoje?
Většina druhů patří mezi epifyty nebo epifyly. Rostoucí na větvích, kmenech nebo listech jiných rostlin přijímají vodu a živiny z okolí. Existují druhy, které žijí na povrchu vodních ploch a dokonce i pod vodou.
Kapradiny jsou velmi vlhkomilné, preferují vlhké tropické a subtropické lesy, ve středním pruhu – nízko položené bažinaté oblasti.
Jako všechny vyšší rostliny se vyznačují střídáním generací: nepohlavní (sporofyt) a pohlavní (gameofyt). Dominantní je asexuální generace.
Jaký je charakteristický znak?
Kapradina má vlastnosti vlastní různým zástupcům flóry. Rozmnožuje se výtrusy, jako mech. Má však strukturu charakteristickou spíše pro zástupce světa semenných rostlin: kořen, stonek a listy. Na rozdíl od mechů mají složitou stavbu listové desky a cévní vodivý systém.
Kapradina se od semenných rostlin liší nepřítomností kambia, cykličností a fází vývoje a také způsobem rozmnožování.
Vzhled: jaké části rostliny má (na fotografii a výkresech)
Stonek má délku několik centimetrů, až 20 metrů nebo více (u dřevnatých forem). Může být vzpřímený nebo podobný vinné révě, kudrnatý. U některých druhů je stonek umístěn pod zemí a je oddenkem. U stromovitých exemplářů je kmen někdy tvořen plexem tuhých adventivních kořenů.
Výtrusné orgány
Výtrusy jsou samostatné buňky pokryté membránou a slouží v kapradinách k rozmnožování. Výtrusy dozrávají ve zvláštních útvarech – sporangiích. Skupiny sporangií nebo sori lze vidět na spodní straně wai jako malé tmavé hlízy.
Výrůstek (gametofyt)
Výtrus vstupující do půdy za příznivých podmínek vyklíčí do srdcovitého zeleného plátu o velikosti 3-5 mm, umístěného vodorovně a připevněného k zemi rhizoidy. Na spodní straně výrůstku se tvoří samčí (antheridia) a samičí (archegonia) reprodukční orgány.
Výsledkem oplození je zygota, ze které se vytvoří zárodek sporofytu.
Listy (listy)
Vyznačují se dlouhými zpeřenými listy, u různých druhů se však vyskytují i zástupci s celými zaoblenými listy. Velikost listů se pohybuje od 3-5 milimetrů do několika metrů. Mladé listy jsou složené jako hlemýžď.
Kořeny
Kořenový systém kapradin je nejčastěji zastoupen oddenkem (podzemní částí stonku), na kterém se tvoří adventivní kořeny.
U některých druhů jsou adventivní kořeny umístěny na povrchu a kromě vláhy a živin plní podpůrnou funkci tvořící jakýsi kmen.
Kořeny jsou orgánem vegetativního rozmnožování.
semenné šišky
Semenné kapradiny jsou rostliny paleozoika a rané křídy, dnes zcela vyhynulé. Předpokládá se, že byly přechodným článkem mezi kapradinami a nahosemennými rostlinami.
Podle archeologických studií se tyto druhy rozmnožují semeny nebo vajíčky, které dozrávají v kuželovitých útvarech umístěných na okrajích nebo na vrcholcích listů. U moderních druhů zcela chybí.
Interní popis stručně
Charakteristickým znakem vnitřní stavby je přítomnost vegetativních orgánů a dobře vyvinutý osový vodný systém — stella. Je tvořen krycími, vodivými a mechanickými pletivy a zajišťuje pohyb vody absorbované kořeny podél stonků k listům.
Zástupci místností
Díky svému dekorativnímu vzhledu si kapradiny získaly oblibu mezi amatérskými pěstiteli květin. V domácí údržbě jsou celkem nenáročné a nenáročné na péči.
Rozmnožování: pomocí spór a vegetativní metodou
Existují dva hlavní způsoby reprodukce doma.
- Rozmnožování sporami. Metoda je poměrně komplikovaná a časově náročná. Zahrnuje přípravu sadebního materiálu (spor), vytvoření optimálních podmínek pro klíčení sazenic a rozvoj sporofytu. Pěstování kapradiny tímto způsobem trvá několik měsíců.
- Rozdělení keře. Tato metoda spočívá v rozdělení oddenku s vývody na něm. Obvykle delenki dobře zakořeňují.
Užitečné videa
Video v přístupném jazyce vypráví o struktuře a reprodukci rostliny:
Kapradiny, které se dokázaly přizpůsobit vnějším podmínkám, existují na Zemi miliony let a jsou největší skupinou mezi vyššími výtrusnými rostlinami.