MODULARIZACE VÝUKY EVOLUČNÍ A EKOLOGICKÉ BIOLOGIE
CZ. 1.07/2.2.00/15.0204
o
ÚSTAV BOTANIKY ZOOLOGIE
A c
y i
4 UNIVť
*1>
Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin
Kapraďorosty
výtah z přednášek prof. Petra Bureše, drobné úpravy P. Šmarda 2024
evropský
sociální fond v ČR
EVROPSKÁ UNIE
MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ, MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost
IM)
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Oddělení Monilophyta
Monilophyta - hlavní znaky
Vzrostný vrchol prýtu tvoří jediná apikální buňka
Equisetum
Azola
Nephrolepis
;!i.f«i
Sporofyt - zelený v ontogenezi převládá
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Monilophyta - hlavní znaky
Gametofyt - žije volně, mimo sporofyt; podporuje vznikající sporofyt.
Je buď:
m
krátkověký, zelený, nadzemní, bilaterálně souměrný (připomínající frondózní játrovky), nebo
dlouhověký, nezelený, podzemní, radiálně souměrný, mykorrhiticky vyživovaný
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Oddělení Monilophyta = kapraďorosty
má 5 tříd
1. Psilotopsida - prutníky
2. Equisetopsida - přesličky
3. Marattiiopsida
4. Polypodiopsida - kapradiny
5. Pteridospermopsida - kapraďosemenné (vymřelé)
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Druhová diverzita monilofytů - v kontextu ostatních linií vyšších rostlin = 11 000 druhů (~ 3,7 %)
Podíl monilofytů na druhové diverzitě vyšších
rostlin
krytosemenné _
90,1 % ^^^^M
nahosemenné 0,3 %
monilofyty 3,7 % plavuně
0,4 %
^^^nechorosty
^ 5,5 %
Počty popsaných druhů
mechorosty plavuně
monilofyty
nahosemenné krytosemenné
16 240 1260
11000
1020 268 600
1. třída Psilotopsida
1%.
Zelené výtrusné vytrvalé byliny, menších rozměrů,
vidličnatému větvení Mají obří genomy (jádra somatických buněk váží víc než 70 pg)
2 řády: Psilotales a Ophioglossales
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
1. řád Psilotales (prutníky)
whisk ferns
Zelené, suchozemské (epifytické nebo epilitické), bezkořenné, jen 2 rody: Psilotum (2 druhy) a Tmesipteris (10 druhů)
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Psilotum nudum
(= Psilotum triquetrum)
- tropy a subtropy
- na skalách (= epiliticky)
Psilotopsida, Psilotales
V Evropě nalezeno r. 1965 v J Španělsku, v provincii Cadiz
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Psilotopsida, Psilotales
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Nadzemní stonek
Psitottim nudum
vnejsi střed r
vnitřní kortex
ní -
\ I U
epidermis asimilující chlorenchym
zpevňující sklerenchym mohutná vrstva parenchymu
aktinostélé
|[Phlíe^
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Podzemní stonek = rhizom (oddenek)
nahrazuje chybějící kořen nemá chlorenchym nemá sklerenchym nemá listy má rhizoidy má mykorrhizu
K druhotné ztrátě kořenů došlo v důsledku epilitismu / epifytismu
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Psilotopsida, Psilotales
Psilotopsida, Psilotales
Sporangia
eusporangiátní izosporická
v paždí vidličnatých listů
po třech srostlá v synangia
každé ze 3 nouzder má
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Psilotopsida, Psilotales
Hypotetická morfogeneze psilotofyt z trimerofyt
podle telomové teorie
synangium
entace přednášky
a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
2 karyo-2 cytokinéze
2 kary o-
Vznikají také v tetrádách, ale v jiném prostorovém uspořádání, než spory triletní
Figure 6.31
Diagrammatic representation of manner of formation of (a) monolete and (b) trilete spores.
Většina kapradin má spóry fazolovité, menší část triletní
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fyloqeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Gametofyt - podzemní, nezelený, dlouhověký, válcovitý nebo vidličnatý 2-10 cm,
s cévním svazkem
Psilotopsida, Psilotales
á mykorrhizu, oste na kmenech tromových apradin, ve těrbinách skal aplněných umusem, či pod emí.
Psilotum gametophyte
antheridium
endophytic fungus
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Spermatozoidy
- polyciliátní (jako u šídlatek či přesliček) ~36 bičíků
ametofyt Psilotum pěstovaný
in vitro
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Psilotopsida, Psilotales
Tmesipteris obliqua -
největší genom mezi kapradinami
2C = 301,22 pg
(mnohobuněčnými eukaryoty) největší 2C = 304,46 pg
11 ia rcuĚO jufjKji //oa
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Sporofo Trofofor
■
2. řád Ophioglossales
moonworts
Mí
Drobného vzrůstu, nadzemní části (~ listy) dichotomicky rozdělené na:
plochou sterilní čepel (trofofor) a fertilní sporofor hustě posetý sporangii. Pod zemí mají oddenek.
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Psilotopsida, Ophioglossales
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Psilotopsida, Ophioglossales
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Psilotopsida, Ophioglossales
List u našich druhů jediný (u tropických jsou až 4).
častá je shoda v členění sterilní čepele a sporoforu
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogene
Oddenek našich druhů hlízovitý nebo krátce plazivý
Kořeny
chudě vidličnatě větvené, hladké bez rhizoidů
Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Mykorrhiza nahrazuje chybějící rhizoidy (mykorrhitická vlákna = tmavé fialové tečky na snímcích)
Cévní svazek V kořeni aktinostélé - monoarchní (Ophioglossum) nebo tetrarchní (Botrychium)
Psilotopsida, Ophioglossales
Sporangia
eusporangiátní, izosporická
Spóry - triletní, bez chlorofylu
Petr Bureš: Prezentace před
a diverzita vyšších rostlin - kapraďor
(ca 30 většinou tropických druhů) u nás jediný, velmi vzácný druh Ophioglossum vulgátu m
Psilotopsida, Ophioglossales
Sterilní čepel celokrajná, často vejčitě kopinatá.
Petr Bureš: P reze n
QřtMTtřjVttA,  OPHIOOLOS5UM VULGATUM í.
diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Psilotopsida, Ophioglossales
rod Ophioglossum,
Eusoorangiátní sporangia ponořená do pletiva sporoforu ve 2 řadách.
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Psilotopsida, Ophioglossales
rod Botrychium
i i
(ca 50 druhů po celém světě) u nás vzácně 4 druhy relativně nejhojněji Botrychium lunaria sporangia pukají příčnou štěrbinou
Sterilní čepel laločnatá, s vidličnatou žilnatinou
Sporofor s přisedlými výtrusnicemi zpeřený.
ttotnoilQskie Jclcni.j
WQjl/ttVO
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin -
osty
Psilotopsida, Ophioglossales
Rekordní počty chromosomů
Ophioglossaceae mají vysoké počty chromosomů -
Ophioglossum reticulatum má dosud největší zjištěný počet chromosomů na světě
2n = ca 1440
(nejmenší počty - 4 dosahují americký Haplopappus gracilis z čeledi Asteraceae, tráva Zingeria biebersteiniana, Viola modesta ....)
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
2. třída Equisetopsida (přesličky)
horsetails
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Equisetopsida
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Equisetopsida
Listy - u recentních drobné a jednožilné
Bočně srůstají v zoubkovaný límeček nad přeslenem větví
Vznikly redukcí vícežilných listů
fosilních přesliček
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
..- ; Epidermis - silně inkrustovaná Si02.
ř Hroty křemičitých tělísek vyčnívají nad í epidermis, která je proto drsná = ochrana proti herbivorům
Popelem přesliček bohatým na křemičitá tělíska se čistilo nádobí a leštily se kovové předměty
12 W/W
Sví
Konfokální Ramanova mikroskopie příčný řez křemičitým tělískem Equisetum hyemale blue = silica, green = pectin, red = cellulose, white = cuticular layer
•\ t * •
20 tjm
Přesličky = jediné rostliny, pro které je křemík nezbytnou, nikoli jen prospěšnou, živinou
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Equisetopsida
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Equisetopsida
V nodech interkalární meristém
Zajišťující prodlužování stonku
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Equisetopsida
Rýhy (= valekulae) se střídají s žebry (= carinae)
Uvnitř stonku 3 typy dutin zlepšujících konstrukční pevnost a rozvod C02
ulární
centrální
karinální
Equisetum arvensé
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Vodivá plotiva - arthrostélé s „trachejemi" (= dutinami karinálními)
Equisetopsida
maň
re . ...
Sporangia
anatropní (= vrchol sporangia směřuje k bázi jeho zahnuté stopky nebo k bázi stopky sporofylu),
Sporofyl
„deštníkového" tvaru - sporangiofor
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Equisetopsida
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Equisetopsida
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Equisetopsida
1
Odvození tvary sporofylu přesliček od ryniofyt
■
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Equisetopsida
Fosilní záznam
devon - vznik (400-360 mya)
karbon - největší rozmach diverzity (360-300 mya)
perm (sucho) - ústup (300-250 mya) ,
zrychluje se dál během druhohor (250-65 mya)
1 Hf U>l
recentně - 15 druhů v jediném, kosmopolitně rozšířeném rodu Equisetum
\_-.
\
f i
		\ i	tTTYW
	S—		
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Equisetopsida
třída Equisetopsida (přesličky)
má v naší přednášce dva řády:
1. Calamitales
2. Equisetales
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Equisetopsida
řád Calamitales
Stromovité přesličky z karbonu až permu
až 20 m vys., kmen u báze až 1 m
kmen krytý „kůrou" (strukturou podobný dnešním stromovým bambusům)
Equisetopsida
Equisetopsida
řád Equisetales
- recentně byliny několik dm až m vysoké, mají velmi uniformní stavbu těla -jediný rod s cca 15 druhy
K5
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylog
1
iverzita vyšších ro
Equisetopsida
Spory - kulovité,
zelené (s chlorofylem) - klíčí na světle
vnější obal tvoří 4 páskovité vychlípeniny - (pseudo)elatery, = haptery
haptery se hygroskopicky pohybují = tím vytvářejí shluky
větrem se šíří celé shluky
živé ~1 týden
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Equisetopsida
GaiTIGtofyt (prothalium) nadzemní, zelený, většinou jednopohlavný (pohlaví indukováno hormonálně)
prothalia přesliček
prothalium s antheridii
antheridium
prothalium s archegonii
archegonium
mladý sporofyt přesličky
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Equisetopsida
Equisetum arvense - přeslička rolní
Z oddenku vyrůstá nejprve jarní nevětvená nezelená fertilní lodyha se sporofyly (ta po vyprášení uhyne) po té vyrazí z oddenku letní zelená sterilní lodyha.
Equisetopsida
Equisetum arvense - přeslička rolní
oddenek akumuluje ve ztluštělých bočních článcích zásobní látky pro heterotrofní výživu jarních lodyh; tyto hlízky někdy vyrývány a požírány prasaty
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
IIKRBAl
Horsetail
WOYi
Grass
Vejitarian Capsule/nOra;
Equisetum arvense - přeslička rolní
roste na loukách, podél komunikací
i jako plevel na polích
Letní lodyhy se sbírají jako léčivka
Může indikovat obsah zlata v půdě
24:
ifiaiiaoipai
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Equisetum palustre - přeslička bahenní
Po dozrání výtrusnic jarní lodyha neodumírá, ale zezelená a stává se letním asimilačním typem. Obsahuje jedovatý piperidinový alkaloid palustrin, jehož účinek se neruší sušením. Roste na vlhčích loukách.
Equisetum sylvaticum - přeslička lesní
Také u ní po dozrání výtrusnic jarní lodyha neodumírá, ale mění se na zelenou letní. Na rozdíl od přesličky bahenní má boční větve tenčí a vícenásobně větvené. Roste ve světlejších a vlhčích jehličnatých lesích a na jejich okrajích.
Největší zástupce současných přesliček najdeme v pralesích severním Chile -
Equisetum giganteum - 5-13 m vysoká.
U nás je největším druhem až 2 m vysoká
Equisetum telmateia
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
3. třída Marattiiopsida
recentní i fosilní byliny i stromy s obrovskými listy (110 druhů v tropech celého Světa)
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Karbonský Psaronius měl pseudokmen = svazek mohutných řapíků obrostlý adventivními kořeny
Marattiopsida
- na bázi řapíku nápadná párovitá aflebia (= palisty, mušlovitého nebo ouškovitého tvaru)
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Rapík listu - polycyklické diktyostélé
(diktyostélé = protostélické elementy v 1 kruhu; více kruhů = polycyklické diktyostélé)
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Kořeny - polyarchní vodivé elementy na příčném řezu kořenem - typický znak pro Marattiopsida
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Marattiopsida
Sooranaia na rubu listů
Maiattia dotig/asii ' .s* Matetliecuqe
Maifttu Oůorrjf
K. Linney
I
eusporangiátní, izosporická,
Marattiopsida
Gametofyt (prothalium) nadzemní, z více vrstev buněk, dlouhověký, připomínající frondózní játrovky oboupohlavný
*   ~i ■ m~ — ^
1 Archangiopteris-otevřené ústí krčku i v pletivu zanořeného 1 archegonia
yt s mladým
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Izosporické terestrické leptosporangiátní kapradiny (-10 500 druhů)
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Polypodiopsida
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida
listy megafylní, často složité stavby a inervace, v mládí circinátně svinuté
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida
jindy se trofosporofyly od trofofylů neliší
někdy diferenciace listů na sporofyly a trofofyly
Osmunds cinnamomea
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
spermatozoidy polyciliátní s ca 80 bičíky
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
tnda Polypodiopsida
má 2 řády: Polypodiales Salviniales
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
1. řád Polypodiales
recentní i fosilní,
listy většinou trofosporofylní, pereně členěné izosporické,
sporangia - tenkostenná (leptosporangiátní), drobná, stopkatá
patří sem většina kapradin
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Polypodiopsida, Polypodiales
Byliny terestrické i epilitické
Největší diverzita ve vlhkých tropech
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
Divergence v druhohorách a třetihorách
Nebyly „vytlačeny" krytosemennými, jak se někdy uvádí. Naopak patrovitá struktura lesů semenných rostlin zřejmě vytvořila nové niky a tedy prostor k divergenci leptosporangiátních kapradin
Polypodiopsida, Polypodiales
Krytosemenné rostliny mají v epidermis chloroplasty jen ve svěracích buňkách.
V epidermis ponořených listů mohou mít chloroplasty některé vodní rostliny
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
Stonek nečlánkovaný, obvykle jen podzemní = oddenek (rhizom)
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Vodivé elementy stonku (oddenku)
xylem - tracheidy
bez jizev
Polypodiopsida, Polypodiales
láfj
sifonostélé
(amfifloické)
ojedinělé
podlouhlé
jizvy
solenostélé
četné
paralelní
jizvy
diktyostélé
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
KořGny - vyrůstají na oddenku nebo na nadzemních stolonech
Boční kořen
Polypodiopsida, Polypodiales
Parenchym primární kůry
Vodivé elementy kořenů aktinostélé
monoarchní až polyarchní
Střední válec
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
Pleviny (paleae) = šupinovité blanité trichomy žlutavé, rezavé, hnědé až černé barvy
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
Sporangia ve shlucích - sorech; slévají-li se sory na větší ploše, mluvíme o coenosorech, volná (nikdy nesrostlá v synangia)
\ 1 ' " -.
Polypodiopsida, Polypodiales
Sory někdy kryje ostěra
(= indusium)
Polypodiopsida
Sporangia leptosporangiátní = tentostěnná (1 vrstva buněk) diferencují se vně pletiva (eusporangiátní dovnitř pletiva)
■
Vývoj leptosporangiátní výtrusnice
sporogenn buňky
o_L
i     i r
stěna sporangia
annulus
i'
Vývoj eusporangiátní výtrusnice
sporogenní buňky
stěna sporangia
leptosporangiátní sporangia většinou obsahují
Ophioglos
64 spor = 4x mitóza + 1 meióza (nebo méně)
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
Prstenec (= annulus) je řada buněk na kýlu sporangia
1. Otvírá a zavírá sporangia
2. Katapultuje spory
Prstencové buňky mají ztlustou vnitřní stěnu a stěnu se sousední prstencovou buňkou
í- _M?iíi.'|-' : I-:V" I no McCi luv-H I Coŕíijoí rar! i": "-I -lynií
Release of Spores from a Fern Sporangium
spores lip celts
V suchém počasí:
1. Natahování katapultu: vysycháním buňky prstence zmenšují objem - jejich vnější stěna se deformuje - prstenec se prohýbá - sporangium se pomalu otvírá - protitlak vnitřních stěn buněk annulu narůstá - katapult se natahuje (celé trvá několik sekund)
2. Vystřel = kavitační kolaps vyplní buňky vzduchem - buňky dostanou původní tvar a tak vrátí prstenec prudce do původní polohy - spory jsou během okamžiku katapultovány (rychlostí ca 10 m/s) - sporangium se zavře
buňky prstence
vypar
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
Spory nezelené, monoletní, fazolovitého tvaru, hladké, řidčeji triletní
corice Fern
Někdy s háčkovitými útvary řipomínajícími entomogamní pyl
Anemia phylitidis
40 micro
mionitis palmata
Výrůstky = šíření více spór pohromadě jako u přesliček
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
GaiTIGtofyt (prothalium) - vlhká půda a skály, často pospolitě, či mezi mechem
Polypodiopsida, Polypodiales
Prothalía - primárně oboupohlavná, druhotně často jednopohlavná
Nejpokročilejší prothalium pomocí fytohormonů (antheridiogenů ze skupiny giberelinů) - ovlivní ostatní tak aby tvořila jen antheridia
= prevence inbrední deprese, která by při samooplození v rámci jednoho gametofytu byla daleko razantnější, než při samooplození u krytosemenných. (Jiný typ prevence = protandrie = antheridia dřív dozrají)
Důvod: gametofyt nepodstupuje při tvorbě gamet meiozi, nedochází k segregaci a všechny jím vytvořené gamety jsou geneticky identické
Fern Prothallium (Gametophyte) Fertilization X 40
I... I í
L
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
Pteridium aquilinum - hasivka orličí - naše největší kapradina (listy až 2.5 m dlouhé) světlejší stanoviště, celkově kosmopolitní rozšíření, jedovatá - kyanogenní sloučeniny.
Spóry triletní
Dennstaedtiaceae (170 druhů hlavně tropy) ■SPsSSEE
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Polypodiopsida, Polypodiales
Nephrolepis exaltata - nejčastěji u nás pěstovaná pokojová kapradina, dobře snáší suchý vzduch panelových bytů. Původně epifyt tropických oblastí. Okrouhlá induzia.
Nephrolepidaceae - tropické epifyty
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
Recentní stromové kapradiny (až 20 m vys.) patří k rodům Dicksonia (Dicksoniaceae - 30 druhů)        a Cyathea (Cyatheaceae - 600 druhů)
kmen nevětvený, štíhlý, pokrytý trichomy listy až 3 m dlouhé, vícenásobně zpeřené. sporangia v sorech krytá ostěrami (miskovitými, „tortillózními", až „hlávko-zelíoidními")
i zde klasická krátkověká srdčitá prothalia
Polypodiopsida, Polypodiales
Blechnum spicant - žebrovice různolistá
Blechnaceae- K;>< '
200 druhů l mg^\#ÍĚá\ !
hlavně tropy '^Wf^
stromové Blechnum cycadifolium W^-^My
na ostrově Juan ;;';"]
Fernandes Ž* aífe:«lša
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
Athyrium filix-femina - papratka samicí
Nejhojnější kapradina našich lesů. Čárkovité sori s lištovitým indusiem
Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Athyriaceae - hlavně tropy, u nás jen papratka
Petr Bureš: Prezentace ořednáškv
Polypodiopsida, Polypodiales
Dryopteris filix-mas
kapraď samec
- hojná v lesích
- ledvinitá indusia = znak rodu
Dryopteris
Dryopteridaceae -1700 druhů
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
(Proti střevním hlístům a tasemnicím příp. jako prostředek na zahánění ďábla, později v peřinách jako odpuzovač blech)
Celá rostlina jedovatá - těžké otravy -zvracení, křeče, žluté vidění, poruchy dechu, bezvědomí, smrt. Při vyléčení často trvalá slepota = důsledek dlouhotrvajících křečí sítnicových cév
Polypodiopsida, Polypodiales
Pěstovaný Matteucia struthiopteris - pérovník pštrosí s listy výrazně rozlišenými na trofofyly a sporofyly (Preslove mu říkali peropušník)
Onocleaceae - 5 druhů hlavně v mírném pásu sev. polokoule
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Polypodiales
Asplenium trichomanes
sleziník červený - na různých skalních substrátech hojně
i
\/ v
Polypodiopsida, Polypodiales
Polypodium vulgare - osladič obecný
na skalách hojně okrouhlé sori
bez induzií na jednoduchých úkrojcích ve 2 řadách
Polypodiaceae - 1200 druhů
ST EN S OTA,  FOLYPODlUNf VULGARE
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďoros
2. řád Salviniales
heterosporické leptosporangiátní vodní a bahenní kapradiny zahrnující 3 čeledi Marsileaceae, Salviniaceae a
Azollaceae
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Salviniales
- shluky sporangií sori - uzavřené v přeměněných listových úkrojcích -
ve sporokarpech - oválného nebo kulovitého tvaru
-vjednom sporokarpujsou mega- i mikrosporangia (čel. Marsilleaceae) nebo sporokarpy jen s jedním nebo druhým typem spór (čel. Salviniaceae, Azollaceae)
- prothalia se vyvíjejí uvnitř spór (podobně jako u šídlatek, které jsou také
heterosporické)
-jako sporokarpium přečkává rostlina nepříznivé podmínky
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
182»
U nás jen velmi vzácně - Pilularia globulitera - míčovka kulkonosná s šídlovitými listy, kdysi vzácně na Třeboňsku. Na Slovensku vzácně tam, kde byla nebojsou rýžová pole.
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Dnes v u nás jediná lokalita - ryb. Karhov u Studené v Jihlavských vrších - objevena r. 2007
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Polypodiopsida, Salviniales
Marsilea quadrifolia - marsilka čtyřlistá
velmi vzácná bahenní rostlina s dlouze řapíkatými čtyřčetnými listy; na JV Slovensku
Polypodiopsida, Salviniales
Otevřený sporokarp
marsilky se sory na sliznaté stopce soroforu
zapouzdřené sory nesou megasporangia s jedinou megaspórou a mikrosporangia s 64 sporami
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Salviniales
U nás jen Salvinia natans -nepukalka vzplývající
jednoletá rostlina s plovoucím stonkem, listy v „trojčetných" přeslenech - 2 listy vegetativní, zbývající jeden je přeměněn ve svazek dlouhých do vody visících vláken, jež mají funkci kořenů, vytvářejíce i vlášení
kořen = přeměněný list m
3L.4ř
čel. Salviniaceae nepukalkovité
(celosvětově 1/25)
«4*
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
L ©o f x-ioction
Polypodiopsida, Salviniales
Listy - kryty nesmáčivými trichomy, bez průduchů
© Power & Syred
Polypodiopsida, Salviniales
Jednoletý životní cyklus
- na podzim odumírá,
- přes zimu spory v detritu
- na jaře prothalia, oplození, mladý
sporofyt
- vegetativní přes léto
mikroprothalia s antheridii vznikají na povrchu mikrosporangia
Liirniologka 43 (2013) 100-105
mladé a starší megaprothalium
ELSEVIER
Contents lists available at ScíVerse ScienceDírect
Limnologica
journal homepage: www.efsevier.com/locete/limno
Phenology of the aquatic fern Salvinia natans (L.) All. in the Vistula Delta in the context of climate warming
Agnieszka Gatka, Jozef Szmeja*
University of Gdansk Department of Plant Ecology. S0-3OS Gdansk, Wita Stwoszn 59, Poland
53/1
Fig. 2. Female gametophyte development stages: early (left) and late (right).
Fig. 3. Diagram of the Salvinia nutans annual development cycle. Abbreviations; SP: sporocarp; s: spore. Ma: macrospore, Mi: microspore, GM: male gametophyte. Female gametophyte development stages: GFa: early, GFb: late. Sporophyte development stages: J: juvenile: Ja: early; Ji,; late, M: mature; s-p: spore-producing; SS: SLifjsenile; S: senile. Roman numerals indicate consecutive months, and Arabic numerals on the circumference of the circle indicate the week of the year.
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Polypodiopsida, Salviniales
Azolla caroliniana - azola americká - pěstovaná akvaristy a zplaňující jednoledá, bahenní až vodní vzplývavá rostlina
lodyha - vidličnatě větvená s drobnými hustými listy a adventivními kořeny
Polypodiopsida, Salviniales
Azolla caroliniana
Sterilní listy — dvoulaločné - dorzální lalok bachratý vyplněný jednak aerenchymem a dále slížovou dutinkou, v ní žije endosymbiontní sinice Anabaena azollae
ventrální lalok plochý
	•       t* * á ■
Azolla leaf	
DORSAL LOBE
is
Anabaena
-v»V
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Semenné typy kapradin
5. třída Pteridospermopsida -
kapraďosemenné
semenná linie karbonských až druhohorních kapradin
(k semenným rostlinám je v podobném vztahu jako Zosterophyllopsida k plavuním)
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Pteridospermopsida, Medullosales
řád Medullosales - svrchní karbon-perm (360-250 mya)
- vzhled stromových kapradin
- megasporangia s jedinou megaspórou v „trojobalu"
- mají mikropyle = otvor klový (mikropyle) - protáhlé v trubičkovité Ikutikulou tvořené lagenostoma - na něm polinační kapka k zachycení mikrospór (pylu)
Megasporangia - ve skupinkách nebo
jednotlivě na vřeteni listů
Semena - velká až 10 cm
Obal semen (těsta):
(1) vnější dužnatá sarkotesta
(2) vnitřní drevnatá sklerotesta
3ĽT
© Ciavatti 2002
polku chain buř
micropyk
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kap rado rošty
Pteridospermopsida, Medullosales
Mohly by být fylogenetickým předchůdcem cykasů
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
Encephalartos
Pteridospermopsida, Glossopteridales
řád Glossopteridales
- dominanty permské flóry na jižním - Gondwanském -superkontinentu
^^-^ Gondwanské rozšíření
f v glossopteridů
ifSlIItATj
s.) bažinatých s chladnějších středních a vyšších poloh
- podílejí se významně na permských uhelných depozitech
- kmeny s výraznými letokruhy
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
řád Glossopteridales Listy
-jednoduché, celistvé, kolem 10 cm dlouhé, nepodobné kapradinám
- obkopinaté až podlouhle eliptické, připomínají jazyk (odsud jméno)
- s výraznou hlavní žilkou a síťnatě větvenými tenkými bočními žilkami
- spirálovitě na větvích
- na podzim opadavé
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších
řád Glossopteridales
Pteridospermopsida, Glossopteridales
Mikrosporangia
- ve shlucích srostlá v šišticovitá mikrosynangia,
- mikrosynangia dlouze stopkatá se stopkou zčásti přirostlou k listové čepeli
- pyl s jedním nebo dvěma vzdušnými vaky, jako u jehličnanů
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty
řád Glossopteridales Megasporangia (vajíčka)
- často ve stopkatých megasynangiích
- stopka přirostlá zčásti k listové čepeli, jednotlivě, nebo dvouřade ve skupinkách
- někdy jednotlivá anatropní, chráněná při vývinu konduplikátně svinutým listem
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších
Pteridospermopsida, Glossopteridales
Mohly by být fylogenetickým předchůdcem kordaitů a
jinanů
Petr Bureš: Prezentace přednášky Fylogeneze a diverzita vyšších rostlin - kapraďorosty