Porównanie przemiany pokoleń maszaków i paprotników

PORÓWNANIE PRZEMIANY POKOLEŃ
MSZAKÓW I PAPROTNIKÓW

Sporofit- pokolenie bezpłciowe roślin, diploidalna faza rozwoju przemiany pokoleń. U różnych gromad są one bardzo zróżnicowane. U roślin naczyniowych sporofit jest znacznie większy niż gametofit, jest też stadium zdolnym do samodzielnego istnienia. Ustępuje gametofitowi u prostych roślin, takich jak np. mszaki, lecz już u paprotników jest dominujący. W stadium sporofitu zachodzi proces mejozy, w wyniku której powstają zarodniki (mikrospory).


MSZAKI (Bryophyta)

Jest to gromada (u niektórych systematyków-typ) roślin zarodkowych, licząca ponad 25 tys. Gatunków zróżnicowanych morfologicznie. Mszaki występują na obu półkulach, głównie w obszarach o wilgotnym klimacie. Wchodzą w skład bardzo wielu zbiorowisk roślinnych, czasem jako ich podstawowy komponent. Mszaki są roślinami lądowymi, tylko niektóre żyją w środowisku wodnym. Wszystkich przedstawicieli mszaków łączy:
1. Podobna budowa sporofitu, który jest prostym telomem (nierozgałęzioną osią) zakończonym pojedynczą zarodnią
2. Typ przemiany pokoleń-gametofit ma postać zielonej, samożywnej rośliny, dominującej w cyklu rozwojowym, sporofit jest cudzożywny, trwale związany z gametofitem i zależny od niego pod względem pokarmowym
3. Nieruchome komórki jajowe(gamety żeńskie) są umieszczone w buteleczkowatych rodniach (archegoniach), ruchliwe, dwuwiciowe plemniki (gamety męskie) powstają w plemniach (antheridiach) okrytych wielokomórkową, jednowarstwową ścianą.

Zapłodnienie znajdujące się w rodni komórki jajowej przez ruchliwy plemnik odbywa się w ośrodku wodnym ( w kropli deszczu, rosy). Z diploidalnej zygoty powstaje w rodni sporofit, który przez przerośnięcie lub rozerwanie jej ściany wyrasta na zewnątrz. Nazywa się on sporogonem i składa się z trzonka wrastającego stopą w gametofit i dźwigającego na szczycie puszkę z zarodnikami (zarodnię, sporangium). Zarodniki powstają, po uprzedniej mejozie, ze specjalnej tkanki, zwanej archesporem ; są haploidalne. Po otwarciu puszki zostają przeniesione przez wiatr i na odpowiednim podłożu kiełkują i wykształcają młodociane stadium gametofitu, zwane splątkiem (protonema). Z niego wyrasta niewielkich rozmiarów (od 1mm do kilkunastu cm) dorosły gametofit, najczęściej wieloletni, plechokształtny lub mający postać ulistnionej łodyżki przytwierdzonej chwytnikami do podłoża; charakteryzuje się prostą budową anatomiczną tkanek asymilacyjnej, przewodzącej i mechanicznej. Wegetatywnie rozmnaża się gametofit za pomocą różnie zbudowanych rozmnóżek.
Mszaki występowały już w karbonie. Dzieli się je na 3 klasy:
 glewiki,
 mchy,
 wątrobowce.


rys w zalaczniku

Budowa morfologiczna mszaków na przykładzie płonnika pospolitego: 1 - sporofit , 2 - gametofit , 3 - czepek ,
4 - wieczko , 5 - zarodnia , 6 - seta , 7 - chwytniki




PAPROTNIKI
Jest to gromada roślin jednozarodnikowych lub różnozarodnikowych. Liczy ok. 10 tys. gatunków stanowiących niewielką część niegdyś bardzo licznej i zróżnicowanej grypy roślin zarodnikowych. Paprotniki, do których zaliczamy psylofity, widłakowe, skrzypowe i paprocie podobnie jak mszaki są roślinami lądowymi. Należą już do właściwych organowców-mają łodygę, liście i korzenie. Ich cykl rozwojowy cechuje (podobnie jak u mszaków) przemiana faz jądrowych i związana z nią przemiana pokoleń. Jednak w przeciwieństwie do mszaków pokoleniem dominującym jest sporofit. Paprotniki są roślinami lądowymi (tylko niektóre wtórnie żyją w wodzie).Występują w miejscach cienistych i wilgotnych, we wszystkich strefach klimatycznych, głownie w klimacie ciepłym i wilgotnym, gdzie wiele gatunków żyje epifitycznie. Paprotniki charakteryzują się kilkoma cechami wspólnymi:
1. Stosunkowo niewielkimi rozmiarami ( formy drzewiaste zdarzają się rzadko i nigdy nie wytwarzają tkanek wtórnych
2. Wytworzeniem typowych liści makrofilnych, o dużych, podzielonych blaszkach, zdolnych głównie do fotosyntezy i wymiany gazowej; młode są pastorałowato zwinięte (wykształcenie liści dokonało się u paprotników na skutek przekształcenia całych systemów telomowych rozgałęzionych w różnych płaszczyznach w płaskie twory, jakimi są liście)
3. Wytworzenie wielokomórkowych łusek na łodygach, osiach liści i częściach podziemnych
4. Położeniem zarodni związanym zawsze liśćmi, tj. u form prymitywnych na końcach telomów „praliścia”, u form z dobrze wykształcona blaszka liściową na jej brzegu lub dolnej (odosiowej. Grzbietowej) części blaszki liściowej
5. Obecnością mechanizmów otwierających zarodnie; u form prymitywnych ściana zarodni jest kilkuwarstwowa, u pozostałych-jednowarstwowa
6. Występowaniem tendencji do skupiania się zarodni w grupy, a nawet zrastania się (tworzenia synangiów)

W cyklu życiowym paprotników występuje przemiana pokoleń z dominacją sporofitu, który jest rośliną samożywną, wykształcającą korzenie, łodygę i liście; epiderma części nadziemnych ma aparaty szparkowe i jest pokryta kutykulą; dobrze rozwinięty system przewodzący zawiera wiązki przeważnie typu koncentrycznego, składającego się z łyka i drewna złożonego z cewek (naczynia występują rzadko). Zarodnie mają budowę charakterystyczną dla poszczególnych grup systematycznych i są osadzone na liściach zarodnionośnych, czyli sporofilach; liście płonne to trofofile. Ogromna większość paprotników jest formami jednozarodnikowymi (wytwarzającymi morfologicznie jednakowe zarodniki, kiełkujące w jednopienne gametofity zwane przedroślami). Gametofit jest rośliną plechokształtną, drobną (najwyżej kilkucentymetrową), samożywną; tylko nieliczne gatunki mają gametofity bezbarwne, mikotroficzne. Osadzone na nich gametangia wytwarzają gamety (plemniki opatrzone wiciami i pojedyncze, nieruchliwe komórki jajowe pozostające w rodniach).Po procesie zapłodnienia zygota rozwija się w sporofit, który jest połączony z gametofitem za pomocą tzw. stopy i pobiera z niego substancje odżywcze. W krótkim czasie rozwijający się sporofit staje się rośliną samodzielną, a gametofit zanika ( u niektórych tylko gatunków utrzymuje się dłużej, w bardzo rzadkich przypadkach nawet Perec cale życie sporofitu). Paprotniki wchodzą w skład wielu różnych zbiorowisk roślinnych, jednak na ogół jako komponent o niewielkim znaczeniu. Ogromna rola w budowie zbiorowisk roślinnych przypadła paprotnikom w karbonie. Obecnie znaczenie użytkowe tych roślin jest nieiwlkie. Kilka gatunków wykorzystuje się w lecznictwie, niektóre znalazły zastosowanie jako rośliny odobne.


rys w zalaczniku


Dokonując podsumowania i porównania przemiany pokoleń u mszaków i paprotników można stwierdzić, że:
1). Sporofit u paprotników wykazuje duże zróżnicowanie morfologiczne. Ma wykształconą łodygę, liście i korzenie
2). Gametofit u mszaków jest rośliną wieloletnią, podczas gdy u paprotników to sporofit występuje w tej roli.
3) Następną różnicą jest wielkość gametofitu i sporofitu. U mszaków sporofit jest znacznie drobniejszy od gametofitu, podczas gdy u paprotników to właśnie gametofit jest dużo mniejszy. Poza tym sporofit u mszaków ma bardzo słabą rozwiniętą część wegetatywną.
4). U mszaków gametofit jest zupełnie samodzielną rośliną, podczas gdy u paprotników jest nią sporofit
5) Cechą wspólną obu gromad jest rozmnażanie, a proces płciowy może zachodzić tylko w środowisku wodnym

Bibliografia:
1) Jacek Balerstet: Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego Gdynia : Wydaw. Pedagogiczne OPERON, 2003.
2) Encyklopedia szkolna „Biologia” WSiP 1999