HEN
„Tracheophyta"
♦ po skupině Bryophyta již všechny ostatní skupiny mají přítomny tracheidy
♦ tracheidy v xylému a sítkové buňky ve floému
Systematika
pro pokročilé
♦ Tracheophyta
Lycophyta - plavíme Euphyllophyta
♦ Monilophyta (kapradiny a jejich příbuzní včetně Psilotaceae a Equisetaceae)
♦ Spermatophyta - všechny semenné rostliny
- Cycadales ^
- Ginkgoales I
r   ľ  , > nahosemenne
- Coniferales        | <^.<><<^.
- Gnetales ~
- Angiosperma - krytosemenné
nahosemenne
Tracheo p hy ta
♦ celkem na svete je asi 290 000 rostlin
♦ „kapraďrosty" a nahosemenné tvoří dohromady 12 000 druhů, což je asi 5 %
ble 29.1 Ten Phyla of Extant Plan
Common Name
Approximate Number of Extant Species
Bryophytes (nonvascular plants)
Phylum Hepatophy ta Phyl urn Ant ho cero phyla Phy l li m Bryo phy ta
Liverworts Hornworts Mosses
9,000 100 1:3,000
Vascular Plants
Seedless Vascular Plants
Phylum Lyeophyta
P hy 1 LUTi Pt e ro phy ta
Seed Plants
Gynwosperms
Phylum Ginkgophyta rhylum CycadophyLa Phylum GneLophyta
Phylum Coniferophyta Phylum Anthophyta
Lycopliytes (club mosses j. spike mosses, and quillworts)
FteTophyLes (ferns, horsetails, and whisk ferns)
Ginkgo'
Cycacls
Gnetophytes {.Gmtum, Ephedra* and Wetwitichia)
Conifers
Flowering plants
1.200
12,000
1
130
75
600 250,000
♦ Polypodiophyta (Kapradiny)
♦ Equisetophyta (Přesličky)
♦ Lycopodiophyta (Plavuně)
Kapraďrosty
♦ Lycophyta (Plavuně) - asi i 200 druhů
♦ Pterophyta - asi 12 000 druhů
Polypodiophyta (Kapradiny) Equisetophyta (Přesličky)
Kapraďrosty
pro pokročilé
♦ Lycophyta (Plavuně) - asi 1 200
druhu
- Lycopodiaceae
♦ Huperzia - 300 druhu
♦ Lycopodiella - 40 druhů
♦ Lycopodium - 40 druhů
- Selaginellaceae
♦ Selaginella - 750 druhů
Kapraďrosty
♦ prvních 100 miliónu let dominovaly Bryophyta, ale pak až dodnes dominují cévnaté rostliny
♦ kapraďrosty dominovaly v krbonu, kdy se většina semenných rostlin ještě nerozvinula
♦ podobně jako u bryophyt, spermie je bičíkatá (nebo obrvená) a musí plavat v kapce vody aby dorazila do archegonia a oplodnila vajíčko...
♦ ...z tohoto důvodu jsou kapraďrosty nejhojnější ve vlhkém prostředí
Kapraďrosty
♦ před vynálezem semene tak zřejmě rostliny žily především ve vlhkém prostředí
♦ první cévnaté rostliny jsou známy z doby před 420 milióny lety
♦ na rozdíl od bryophytů, tyto rostliny měly větvený sporofyt který nebyl závislý na gametofytu
♦ ačkoli tyto rostlinky nebyly vyšší než 50 cm, větvení zřejmě umožňovalo vznik složitějších těl s množstvím sporangií
♦ větší množství sporangií znamená více spor, a když budou některá sporangia spasena bylozravci, jma přežiji
♦ sporofyt dominuje nad gametofytem
♦ abychom nalezli gametofy u běžných kapradin, je třeba si kleknout a pozorně hledat na povrchu nebo těsně pod povrchem země
a
—
ft 'c
0i
■ Ml
v-
J's
5      - ^
Spermatozoidy kapradin
Evoluce kořenů
♦ kořeny umožňují lépe čerpat vodu a minerály z půdy než rhizoidy
♦ umožňují také rostlině růst výše (což je spojeno také s existencí xylému a floému)
♦ kořeny možná vznikly ze spodních podzemních částí stonku
♦ kořeny možná vznikly mnohokrát nezávisle na sobě
Evoluce listů
♦ mikrofyly = malé, obvykle jehlicovité s jedinou cévou
-poprvé asi před 410 miliónem let -nejprve zřejmě jako výrůstky na stonku
♦ megafyly = listy široké s rozvětvenými cévami
-poprvé asi před 370 miliónem let, na konci devonu
-možná vznikly srůstem mnoha výrůstků
Evoluce listů
hypotéza
Smooth stem
(3) MICROPHYLL EVOLUTION
Stem
Vascular tissue
Mícrophyll
Enation
Ena t ion
Vascular supply to enation
Microphyll (ůiiě vein)
Thicker main šlem
__7 Equal branches
Vascular tissue
Dichotomous end branches
Thinner side branch
Dich ulom ou^ly Overtopping branching ste m&   (unequal h ra n e h I ng)
(b) MEGAPHYLL EVOLUTION
Planaticn (branching in same plane}
Webbing of side branch system
Megaphyll
(many wins)
Evoluce listů
♦ sporofyly = modifikované listy nesoucí sporangia
sporofyly kapradin nesou shluky sporangií zvané sory (j.č. sorus), obvykle na spodní straně sporofylů
u mnoha plavuní a nahosemenných tvoří skupiny sporofylů šištice, technicky zvané strobilv
Spory
♦ většina nesemenných cévnatých rostlin má jen jeden typ spor, které se vyvinou v bisexuálni gametofyt (typicky kapradiny)
1
Společné znaky „kapraďorostů"
♦ prvoklíček (zde zvaný prokel) je schopen alespoň po určitou dobu nezávisle na sporofytu
♦jsou přítomny obrvené spermatozoidy, pohybující se ve vodním prostředí
♦ rozmnožování výtrusy
o .
r u st
Rodozměna
♦ z haploidního výtrusu vyroste prokel, který představuje gametofyt
♦ na prvoklíčku (= prokel = gametofyt) jsou jak antheridia, tak i archegonia
♦ spermatozoidy z antheridií oplodní vaječnou buňku v archegoniích
♦ vznikne zygota, ze které mitózami vyroste sporofyt (= zelená kapradina, tak jak ji známe z lesů)
♦ na sporofytu vyrostou sporangia, ve kterých dochází k meiose a vznikají haploidní spory
♦ ...a cyklus se opakuje
Lycopodiophyta (Plavuně)
♦ vždyzelené vidličnatě dělené rostliny
♦ prokel se vyvíjí až několik let, pod zemí, vyživuje se endotrofní mykorrnizou
♦ v karbonu tvořily dvě linie:
- malé byliny
- stromy 2m v průměru výšky přes 40m!
♦ tyto stromovité plavuně v karbonu žily milióny let ve vlhkých horkých močálech
♦ na konci karbonu se ale klima stalo sušším a chladnějším a přežily jen malé plavuně které dnes představuji asi 1 200 druh
Lycopodiophyta (Plavuně)
♦ uhlí v Evropě a USA pochází především z karbonských plavuní
Lycopodiophyta (Plavuně)
♦ často rostou jako epifyty, jiné na povrchu země
♦ u některých druhů je gametofyt zelený a fotosynteizuje
♦ sporofyt mají množství malých lístků a stonky, plazící se po zemi dávající vznik vidličnatě větveným kořenům
♦ spory plavuní jsou natolik bohatá na olej, že byly používány při kouzelnických kouscích
Lycopodiaceae
♦ stonek se dichotomně větví
♦ lístky 0,2 - 2 cm dlouhé s jednou cévkou, lístky ve velkém počtu často hustě obklopují stonek
♦ homosporní (= spory nejsou odlišeny na samčí a samicí a prvoklícek je tedy „jednodomý")
♦ gemmae = u rodu Huperzia = jednotlivé Kusy rostliny se uvolňují a mohou vyrůst v novou rostlinu, jedná se tedy o typ nepohlavního množení
Selaginellaceae
♦ často plazivé
♦ listy 0,5 - 1 cm dlouhé
♦ heterosporní
♦ hlavně tropické deštné pralesy
♦jsou schopny přežít dlouhá období sucha svinuté do kuličky, po dešti se zase rozpletou a jsou proto zvány „ressurection plants"
ion plants
Lycopodiophyta (Plavuně)
♦ Lycopodium clavatum (Plavuň vidlačka)
♦ Selaginella selaginoides (Vranecek brvitý)
Selaginella
■		
		
Diphasiastrum tristachyum, a club moss
Lycophytes
Lycopodiaceae
5
Lycopodium clavatum
Lycophytes
Lycopodiaceae
Lycopodium annotinum
1
Lycophytes
Lycopodiaceae
Equisetophyta (Přesličky)
♦ vytrvalé byliny (vymřelé ale byly i dřeviny)
♦ v karbonu až 15 m vysoké
♦ dodnes preziva jen 15 druhu jediného rodu Equisetum
Equisetophyta (Přesličky)
♦ spory mají 4 pentlicovité mrštníky, kterými se navzájem proplétají - tím se zvyšuje pravděpodobnost, že vyroste více proklů v bezprostřední blízkosti a dojde ke vzniku zygoty...
♦ ...prokly přesliček jsou totiž zpravidla jednodomé, buď obsahují pouze antheridia, nebo pouze archegonia
Equisetophyta (Přesličky)
♦ obsahuji často křemičité soli (skautské využití na umývání nádobí v terénu)
Equisetophyta (Přesličky)
♦ Equisetum arvense (Přeslička rolní)
♦ Equisetum sylvaticum (Přeslička lesní)
Equisetaceae
quisetum hyemale -a fotografii je dobře idět šištici nesou porangiofor a
Doranai
Equisetaceae
Polypodiophyta (Kapradiny)
♦ vytrvalé byliny, v tropech i subtropech často dřeviny až 20m vysoké!
♦ stonek u našich druhů často přeměněn v podzemní oddenek,
♦ oddenek se táhne i 7 metrů pod zemí
♦ listy většinou velké, ploché, často 1 - 3 x peřenosečné
♦ výtrusnice velké, na rubu listů a často spojené dohromady ve výtrusné kupky, zvané sory (j.č. sorus)
Polypodiophyta (Kapradiny)
♦ listy s výtrusnicemi = sporofyly
♦ listy pouze k fotosyntéze = trofofyly
♦ prokel lupenitý a zelený, spermatozoidy mnohobrvé
Psitotum nudum, a whisk I fern
PTEROPHYTES (PHYLUM P
Equisetum arvense, field
horsetail
■Vegetative stem
Strobilus on fertile stem
Athyrium filix-feminal lady fern
olypodium virginianum - na rubu jsou krásně vidět výtrusné kupky, sory, které u oslad ičů nejsou kryty stero
J
Dryopteris filix-mas - zde jsou sory kryty indusiq
\
r.
Polypodiophyta (Kapradiny)
♦ kapradiny vznikly v devonu a prošly mnoha obdobími rozvoje a ústupu
♦ na rozdíl od většiny ostatních cévnatých nesemenných rostlin mají kapradiny megafyly
♦ skoro všechny druhy jsou homosporní
♦ jakmile začne sporofyt růst, gametofyt se zmenšuje a zahyne
♦ některé druhy produkují během života až bilion (1000 miliard) spor
Polypodiophyta (Kapradiny)
♦ Dryopteris filix-mas (Kapraď samec)
♦ Athyrium filix-femina (Papratka samicí)
♦ Polypodium vulgare (Osladič obecný)
Cyatheaceae
«9
IS
••tor."1
Alsophila tricolor
tv4
Polypodiaceae
Campyloneuron phyllitidis
• *. • #.1*
* * *
%* i t*jfel
****'*ijk* *•**
* * *
#    * A *
*5*
***
******
#   •• *
* * % *
* : * *
■*fc * i. *
*******
i# *****
•j *****
*     * * ^     * ^ * * '* *
glossaceae
■ V
M
m
Er
Ophioglossum vulgatum
Prutovky (Whisk ferns)
♦ tvoří rody Psilotum a Tmesipteris
♦ většinou tropické epifyty
♦ chybí pravé kořeny a listy
♦ dnes přímo řazeny mezi kapradiny
Prutovky (Whisk ferns) Psilotaceae
Psilotum nudum
ýznam cévnatých nesemennýc
rostlin
♦ jejich předkové vládli v karbonu, kde vytvářeli první lesy na světě
♦ díky kořenům a xylému a floému začaly mohutně fotosyntetizovat, během karbonu klesla koncentrace C02 v atmosféře až 5x (!), čímžto nastalq globální ochlazování doprovázeno tvorbou ledovců
♦ tyto karbonské pralesy daly vznik uhlí
♦ dodnes se každý rok spálí 6 miliard tun uhlí
♦ je ironií, že rostliny, které přispěly ke globálnímu ochlazování nyní - po létech - přispívají ke globálnímu oteplování, tak, jak se z nich uhlík dostává zpět do atmosféry
Mladé listy kapradin jsou circinátně stočené
Lesy v karbonu
^tirbaňíf trans íSg MYS*
shůllú* seas rciripErníB
:limute. year
swamps of
sphŕnopfiylés. ftrni
Hicíe: lurge ieůvés are InuľräphyHi
mícroph/lls lm
massive p enden little actual xylem
100 ft high 3 ft. in