Rośliny zielone - samożywne lądowe tkankowce.

1.Przystosowanie się roślin do lądowego trybu życia.
Wychodząc na ląd organizmy musiały pokonać wiele trudności, jakie stwarza to środowisko. W związku w czym wytworzyły :
-skórkę (epidermę) – co rozwiązało problem szybko parującej wody na lądzie, zapobiegała wysuszeniu organizmu, skórka została pokryta nieprzepuszczalną warstwą kutikuli zawierającą substancje tłuszczowe.
-aparaty szparkowe – umożliwiające wymianę gazową
-chwytniki lub korzenie – aby pobierać wodę z gleby
-tkankę przewodzącą
-tkankę wzmacniającą – aby roślina nie uległa uszkodzeniu na silnym wietrze
czynniki przez które autotrofy opuściły środowisko wodne:
-wzrost konkurencji
-większa dostępność substancji mineralnych
-większa dostępność światła
2.Pierwsze rośliny zielone
najstarsza roślina była niewielka (10cm wysokości) kuksonia, która prawdopodobnie była rośliną przybrzeżną lub bagienną. Miała łodyżki rozgałęziające się widlasto, czyli dychotomicznie. Pojedyncze odgałęzienie zwane jest telomem. Najpierwotniejsze rośliny lądowe nazywane ryniofitami są uważane za przodków wszystkich pozostałych grup roślin zielonych. Od nich pochodzą rośliny, zosterofilofity i trymerofity. Zosterofilofity miały zarodnie osadzone na końcach telomów, ale zebrane w ich górnej części w postaci kłosa. Ich widlasto rozgałęzione łodyżki były pokryte kolczastymi lub płatowymi wyrostkami. Trymerofity przekształciły się z układu dychotomicznego w układ monopodialny (teoria telomowa). Tak powstał układ monopodialny z pędem głównym(łodyga) i bocznymi odgałęzieniami. Część tych bocznych łodyżek uległa potem spłaszczeniu, tak że wszystkie odgałęzienia znalazły się w jednej płaszczyźnie. Te spłaszczone telomy po zrośnięciu się ze sobą utworzyły klasyczne duże liście, tak zwane makrofile. Trymerofity różniły się od ryniofitów i zosterofilofitów tym, że ich zarodnie były zlokalizowane na silnie rozgałęzionych pędach bocznych.
Mszaki są sztuczną jednostką systematyczną tworzoną przez kilka niezależnych linii rozwojowych. Z nich dwie pierwsze - porostnicowe i jungermaniowe – określa się mianem wątrobowców, trzecią zaś, najliczniejszą, stanowią mchy.
3.Budowa i funkcje życiowe mszaków
a.)GAMETOFIT
Jest to pokolenie dominujące. Jest haploidalne, większe od sporofitu, długotrwałe(wieloletnie), samożywne, jego budowa jest zróżnicowana w zależności od grupy mszaków:
-gametofit porostnicowych ma zwykle postać płatowej plechy, ale za to jej budowa wewnętrzna niekiedy jest skomplikowana. Całość jest przytwierdzona do podłoża za pomocą jednokomórkowych chwytników.
U porostnicy (Marchantia) występuje skórka z specyficznymi aparatami szparkowymi(zbudowanymi z 16 komórek), tkanka asymilacyjna i spichrzowa.
-gametofit jungermaninowych jest zazwyczaj w formie płożącej się łodyżki opatrzonej listkami. Nie są to jednak typowe liście, a jedynie płatowate wyrostki zbudowane z jednej warstwy komórek. Łodyżki tych mszaków nie mają żadnych wiązek przewodzących.
-gametofit mchów ma dość złożoną budowę, a wśród nich wyróżniają się przedstawiciele płonników. Powszechnie znany płonnik pospolity ma prostą nie rozgałęzioną łodyżkę wysokości parunastu centymetrów, pokrytą dość dużymi listkami. W łodyżce można wyróżnić skórkę, korę pierwotną, której zewnętrzne komórki mają wzmocnione ścianki, oraz centralną „wiązkę przewodzącą” o bardzo prymitywnej budowie. Składa się ona z dużych martwych komórek(hydroidów) otoczonych komórkami drobnymi i żywymi, o wydłużonych kształtach (leptoidy). Hydroidy przewodzą wodę, czyli wypełniają funkcję drewna, leptoidy zaś – substancje organiczne, wypełniają funkcję łyka. Listki płonnika w przeciwieństwie do większości mchów, są wielowarstwowe i mają liczne blaszki położone na górnej stronie liścia. Blaszki te pełnią funkcje asymilacyjne(asymilatory) i dodatkowo są elementem zatrzymującym wilgoć. Przytwierdza się do podłoża wielokomórkowymi chwytnikami (wyjątkiem są torfowce nie mające chwytników). Mchy rosną przeważnie blisko siebie w kępach.
b.)SPOROFIT
Budowa sporofitu jest podobna u wszystkich mszaków. Ma on postać pojedynczej, nierozgałęzionej łodyżki zwanej setą, zakończonej na szczycie zarodnią. Zarodnia ta ma w swej ogólnej części mechanizm otwierający – wieczko, umożliwiające wysyp dojrzałych zarodników. Sporofit nie jest rośliną samodzielną, wrasta w gametofit tak zwaną stopą, przez którą pobiera wodę i związki organiczne. Jest pokoleniem krótkotrwałym, po wytworzeniu zarodników zamiera i odpada.
4.Cykl rozwojowy mszaków
U mszaków występuje wyraźna i regularna przemiana pokoleń. Produkujący komórki rozrodcze gametofit może być jednopienny lub dwupienny. O roślinie jednopiennej mówimy wtedy, gdy męskie i żeńskie organy rozrodcze (gametalgia) występują na tym samym osobniku. U roślin dwupiennych na danej roślinie mogą występować tylko gametalgia albo męskie, albo żeńskie. Gametalgia mszaków mają zawsze wielokomórkowe ścianki. Męskie plemnie są zazwyczaj kuliste lub maczugowate, a ruchliwe plemniki uwalniane są po pęknięciu ścianki gametalgium. Żeńskie gametalgia, czyli rodne, mają kształt wazonika z długą szyjką. Na jego dnie znajduje się tylko jedna nieruchliwa komórka jajowa. Plemnie i rodnie najczęściej są położone na szczycie łodyżki gametofitu, rzadziej z boku w kątach listków. Porostnice mają je umieszczone na wzniesionych trzonkach zakończonych parasolowatymi rozszerzeniami. Plemniki mają wici i są ruchliwe, muszą więc przemieszczać się z plemni do rodni w ośrodku wodnym. Gdy plemniki dopływają do rodni, dochodzi do zapłodnienia komórki jajowej. Z powstałej zygoty rozwija się sporofit, który wrasta w gametofit. U mchów (z wyjątkiem torfowców) rosnąca seta odrywa górną część rodni, która się przekształca w czepek – ochronny kapturek dla tworzącej się na szczycie sety zarodni. Wątrobowce nie tworzą czepka. Zarodnia mszaków ma postać puszki. Gdy haploidalne, nieróchliwe spory dojrzeją, zarodnia się otwiera(u wątrobowców pęka na cztery klapki, u mchów odpada wieczko), a zarodniki wysypują się na podłoże. Tu kiełkują, formując najpierw wielokomórkowy twór zwany splątkiem, będący młodocianą formą gametofitu. Ze splątka wyrasta jajczęściej kilka odrębnych łodyżek(niekiedy zwanych gametoforami). Na nich znów powstają gametalgia i cały proces rozpoczyna się od nowa.
Mszaki odznaczają się dużą zdolnością do regeneracji: potrafią odtworzyć całą roślinę z oderwanego fragmentu, np. z części łogyżki, a nawet listka. Często tworzą też specjalne rozmnóżki – łatwo odrywające się wielokomórkowe twory, z których w odpowiednich warunkach wyrastają nowe rośliny. Taki rodzaj bezpłciowego rozmnażania nazywa się rozmnażaniem wegetatywnym.
5.Przegląd i znaczenie mszaków
Porostnice i jungermaniowe to mszaki niemające klasycznego splątka. Czasami występuje u nich nitkowaty twór niewiele większy od zarodnika, ale zawsze wyrasta z niego tylko jeden gametofit. Mają najczęściej jednokomórkowe chwytniki. Zarodnie nie są chronione czepkiem. Bardzo charakterystyczne jest dla nich występowanie w sporangiach wyspecjalizowanych martwych i wydłużonych komórek, zwanych spężycami. dzięki spiralnym zgrubieniom ściany sprężyce reagują na wilgoć powietrza dość gwałtownym wyginaniem, co powoduje wyrzucenie zarodników z zarodni.
Porostnicowe(Marchantipsida) mają spłaszczone, dwupienne, plechokształtne gametofity o skomplikowanej budowie wewnętrznej. Ich gametalgia są umieszczone na wzniesionych trzonkach (zwanych odpowiednio pleniostanami lub rodniostanami). Sporofity są tu bardzo małe, czasami ograniczone w zasadzie do samej zarodni. Najprostrzym przedstawicielem w naszej florze jest porostnica wielokształtna(Marchantia polymorpha) występująca na wilgotnych łąkach i w cienistych lasach.
Jungermaniowe (Jungermanniopsida) to najczęściej rośliny gametofitach zróżnicowanych na łodyżkę i trzy rzędy listków. Sporofit ma dość długą setę. Są to w większości rośliny tropikalne, rosnące w siedliskach wilgotnych, a także w górach. Krajowym przedstawicielem jest przyziemka(Calypogeia).
Mchy(Bryopsida) mają dobrze wykształcony splątek. Ich gametofit jest zawsze zróżnicowany na łodyżkę i listki, zwykle ustawione spiralnie. Sporofit znajduje się zazwyczaj na sztywnym, wzniesionym trzonku(seta). Zarodnia otwiera się wieczkiem. Wyróżnia się w śród nich wiele grup np.:
-Torfowce(Sphagnidae) są jednorodne [zalicza się tylko jeden rodzaj – torfowiec (Sphagnum) i ok.200gatunków]. Mają gametofit w postaci łodyżki tworzącej liczne boczne odgałęzienia, szczególnie w szczytowej części, gdzie łodyżki boczne tworzą tzw. główkę. Gametofit odznacza się nieograniczonym wzrostem. Jego część szczytowa jest żywa i zdolna do fotosyntezy, dolna część zamiera i ulega mineralizacji. Liczne drobne listki zbudowane są z leżących na przemian dwóch rodzajów komórek – żywych (zdolnych do fotosyntezy) i martwych (magazynujących wodę). Sporofit ma bardzo cienką setę, ale jest wyniesiony na trzonku wytworzonym przez gametofit. Zarodnia nie jest chroniona czepkiem. Rosną w rozległych skupiskach(mszarach), są podstawowymi roślinami tworzącymi torfowiska.
-Prądki(Bryide) są najbardziej typową i najlicznejszą grupą mchów. Mają splątek nitkowaty. Gametofit składa się z łodyżki, często rozgałęzionej i mającej prymitywne elementy przewodzące wodę(hydroidy) oraz z jednowarstwowych listków wzmocnionych tzw. żeberkiem. Sporofit zawsze z dużą i twardą setą, ma na szczycie zarodnię chronioną czepkiem. Do tej grupy zaliczamy mchy pospolite występujące w naszych lasach.
-Płonniki(Polytrichidae) to największe mchy, których gametofit wykazuje bardzo wysoki stopień organizacji. Łodyżka jest najczęściej nierozgałęziona. Listki są wielowarstwowe z żeberkiem i mają na górnej powierzchni blaszkowe asymilatory. Sporofit odznacza się długą i mocną setą. Typowym przedstawicielem jest płonnik pospolity.
6.TKANKI ROŚLINNE
TKANKI TWÓRCZE(Merystematyczne) – komórki młode o charakterze embrionalnym
Pierwotne – funkcjonują w roślinie od stadium zarodkowego
~zarodnikowe – budują zarodniki roślin
~wierzchołkowe – stożki wzrostu pędu i korzenia
~warstwowe(interkalarne) – u podstawy międzywęźli
Wtórne – powstają przez odróżnicowanie się tkanek stałych
~kambium – miazga twórcza – przyrost walca osiowego na grubość
~fellogen – miazga korkotwórcza – przyrost kory pierwotnej na grubość
~okolica(perycykl) – w korzeniu daje początek korzeniom bocznym, w łodydze pędom bocznym
~kallus(tk. Przyranna) – w miejscu zranienia rośliny
TKANKI STAŁE (dojrzałe, w których podziały komórkowe nie zachodzą lub tylko wyjątkowo)
TKANKA OKRYWAJĄCA
Pierwotna –
-skórka pędu (epiderma) #wytwory(aparaty szparkowe, kutikula, włoski, kolce, przedchlinki)
-skórka korzenia(ryzoderma, epiblema) #wytwory(włoski)
Wtórna –
-korek – komórki martwe, ! korek, fellogen i felloderma – tworzą warstwę zwaną korkowicą
TKANKA MIĘKISZOWA
~miękisz zasadniczy
~miękisz spichrzowy
~miękisz przewietrzający (aerenchyma)
~miękisz asymilacyjny:
-gąbczasty
-palisadowy
-wieloramienny
TKANKA WZMACNIAJĄCA
-Kolenchyma (zwarcica) – część żywa
~kątowa
~płatowa
-Sklerynchyma (twardzica) – część martwa
~włókna sklerenchymatyczne
~sklereidy (komórki kamienne)
TKANKA PRZEWODZĄCA
-Drewno(ksylem)
~elementy przewodzące wodę i sole mineralne, cewki i naczynia
~miękisz drzewny (funkcja odżywcza)
~włókna drzewne (funkcja wzmacniająca
-Łyko(floem)
~elementy przewodzące, asymilaty: komórki sitowe, rurki sitowe
~miękisz łykowy
~włókna łykowe
TKANKA WYDZIELNICZA
-Powierzchniowe:
~komórki skórki – wydzielają olejki, bezpośrednio przez ścianę komórkową
~włoski gruczołowe – wydzielają olejki eteryczne, śluzy, żywicę, substancje parzące
~gruczoły wodne (wypotniki)
~gruczoły trawienne – u roślin owadożernych
-Wewnętrzne:
~kanały żywiczne – u drzew iglastych – produkują żywicę
~rury mleczne
~przewody olejkowe – wydzielają olejki eteryczne i substancje wonne.