Nižší rostliny a vyšší rostliny

Nižší rostliny a vyšší rostliny

· pro nový systém jsou hlavním kritériem vývojové vztahy

· některé taxony ze starého systému přesunuté do chromista či protozoa

· mechorosty vyřazeny z vyšších rostlin

Nižší rostliny

· převážně autotrofní rostliny

· tělo je tvořeno jedno nebo mnohobuněčnou stélkou (thallus) – tělo bezcévnatých rostlin, které tedy nejsou diferenciované na jednotlivé orgány

– bičíkatá: nejjednodušší typ; tvar kapky; tělo nahé nebo kryté pelikulou (buněčná stěna z celulózy); při přítomnosti plastidu má buňka obvykle stigma; sladkovodní druhy mají pulsující vakuolu; na předním konci těla je jeden a více bičíků

– kokální: jednobuněčná, jednojaderná, s buněčnou stěnou; nemá vakuoly ani stigma; v mladých buňkách je chloroplast miskovitý (ve stáří vyplňuje až na malý otvor celou buňku)

– trichální: vláknitá, mnohobuněčná; v každé buňce je jeden stočený chloroplast; nevětvená/jednoduše větvená vlákna

– sifonokladální: vláknitá/vakovitá; větvená/jednoduchá; buňky s buněčnou stěnou jsou mnohojaderné

– trubicovitá: 1 velká mnohojaderná buňka opatřená buněčnou stěnou; vláknitá/vakovitá

– pletivná: odvozená od trichální; tvořena malou lodyhou (měkký stonek), rozlišenou na delší článkované buňky a kratší uzlinové buňky, z nichž vyrůstají boční větve

· nejsou tu cévní svazky ani pletiva

· používají různé druhy zásobních látek a více typů asimilačních barviv

· různé typy pohlavního i nepohlavního rozmnožování – pohlavní buňky vypadají různě

· převládá haploidní fáze (kromě ruduch a chaluh)

– rodozměna: izomorfická i heteromorfická

– rozmnožovací orgány bez ochranných obalů

· rozmnožování (podmíněno vodním prostředím)

· vegetativní

– jednobuněčné řasy se často rozmnožují dělením (nepohlavní způsob rozmnožování)

– fragmentaci (rozpad) stélek

– rozpad kolonií

· nepohlavně se řasy rozmnožují sporami

– na sporofytu se vytvoří výtrusnice – sporangia, ve kterých vznikají výtrusy – spory, kterými dochází k nepohlavnímu rozmnožování

– aplanospory (nepohyblivé) nebo zoospory (pohyblivé)

– (u chaluh, spory vznikají meiotickým dělením na jejich stélce)

– ze spor vyrůstá gametofyt

· pohlavní generace = gametofyt (n), tvoří gametangia, ve kterých se tvoří gamety

– splývaní gamet stejného tvaru = izogamie X odlišné velikost = antiizogamie;

– samičí gameta setrvávající v gametangiu = oosféra, splynutí se samčí je pak oogamie; tím vzniká zygota, jejím dělením diploidní sporofyt (2n)

· rodozměna (metageneze)

– sporofyt (diploidní generace) se jako samostatná rostlina vyskytuje jen u ruduch, chaluh a některých zelených řas

– u těchto skupin tedy dochází ke střídání generací – sporofytu a gametofytu – k střídání pohlavního a nepohlavního rozmnožování

– je-li gametofyt a sporofyt morfologicky stejný, jde o izomorfní rodozměnu, pokud se sporofyt a gametofyt tvarově liší, nastává heteromorfní rodozměna

Řasy – podle starého dělení

· řasy jsou vývojovými předchůdci všech rostlin

· dělí se na tzv. tři vývojové větve, dělené podle barviv, která obsahují:

– hnědá vývojová větev (chlorofyl-a, -c) – nyní patří pod říši chromista

– červená vývojová větev (chlorofyl-a, -d) – ruduchy

– zelená vývojová větev (chlorofyl-a, -b)

– hnědá a červená vývojová větev nevedla dále (stagnovala na nižších rostlinách – červená na ruduchách, hnědá na chaluhách), ale zelená vývojová větev se rozvinula a dala vzniknout dnešním vyšším rostlinám

– zelené řasy Parožnatky jsou považovány za vývojové předky vyšších rostlin

Oddělení: Ruduchy

· chlorofyl překryt doplňkovými fotopigmenty

· asi 4 000 druhů převážně mořských řas

· jejich společným znakem je přítomnost chlorofylů a, d v chloroplastech

· zelená barva bývá překryta červenou barvou ß-karotenu a fykoerytrinu a namodralou barvou fykocyanu => přizpůsobení velké hloubce

· červená barviva totiž umožňují zachytit a využít pro fotosyntézu velmi krátkovlnné světlo blízké ultrafialovému záření, které již chlorofyl zachytit nemůže.

· toto krátkovlnné světlo proniká do značné mořské hloubky (až 200 m) vyskytují se tyto

· řasy jako jediné hluboko pod hladinou

· neexistuje u nich bičíkatý vývojový stupeň stélky

· zásobní látka: florideový škrob v cytoplazmě

· rozmnožování – oba typy rodozměny

· Potěrka žabí símě (tato řasa v mělkých vodách v Čechách)

· Gelidium (rostoucí v Indickém a Tichém oceánu obsahují v buňkách polysacharid agar – ten se po vyloužení horkou vodou používá v potravinářství jako rosolující prostředek a v mikrobiologii k přípravě živné půdy pro pěstování mikroorganismů)

Oddělení: Zelené řasy

· chlorofyl a + b, karoten, xantofyly

· zásobní látkou je škrob

· všechny typy stélek kromě měňavkovité

· uzavřená mitóza (jaderný obal se během dělení nerozpadá)

· převažuje nepohlavní rozmnožování

· Váleč koulivý, Žabí vlas

Oddělení: Hnědé řasy

· chlorofyl a + c, hnědé barvivo

· stélky dlouhé až několik metrů

· obecně musí mít všechny rostliny chlorofyl A, bez něj nefunguje fotosyntéza, pak dál doplňkové pigmenty

Vyšší rostliny

· přechod na souš – voda nadlehčovala tělo nižších rostlin, pro ně i prostředí pro rozmnožování

· rostliny vodu opouští kvůli konkurenci, boj o světlo

· příjem vody jen z kořenů – rozvoj kořenového sytému

· vyvinuly se ze zelených řas (předtím to byly vodní rostliny)

· mnohobuněčné, převážně autotrofní

· kvůli přechodu na souš, došlo k zdokonalení soustav vodivých (cévní svazky, až na mechorosty), zpevňovacích a krycích pletiv

· jejich rozvoj usnadnila též schopnost syntézy ligninu, který podmínil potřebnou pevnost buněk mechanických a vodivých pletiv

· zásobní látkou je škrob

· buněčná stěna je z celulózy

· tělo = kormus (u mechorostů stále stélka) je rozlišeno (ne psilofytní rostliny) na kořen, stonek a list

– kořeny umožňují pevné přichycení k povrchu a čerpání živin

– vývoj kutikuly (brání odpařování vody) → vznik průduchů

· žijí na souši, ve vodě jen druhotně (sladkovodní)

· pigmenty – chlorofyl a + b, karoten a xantofyl

· tykaloidy na chloroplastech jsou srostlé v lamelách (řasy) nebo v granech (vyšší rostliny)

· (existují i chloroplasty bez gran => agranulární C4 rostliny (traviny, ale taky mají srostlé tylakoidy)

· rozmnožování sporami vznikajícími ve sporangiu → vznik haploidního gametofytu

– různotvárná (heteromorfní) rodozměna (gametofyt a sporofyt vypadají jinak)

– gametofyt malinký, někdy ani neopouští sporu, kde vyklíčí

– postupně se stále více prosazovala přizpůsobivější nepohlavní generace (sporofyt); gametofyt se stával výživou stále závislejší na sporofytu

· pohlavní orgány na gametofytu jsou vždy mnohobuněčné; obaleny ochrannou vrstvou

· vývojem zygoty vzniká zárodek

· vývoj od izosporie k heterosporii (samčí a samičí spory) vede ke vzniku semene

– tendence k větší ochraně sporangií (výtrusnice) a vajíček (v pestíku – krytosemenné)

· sporofyt obvykle rozlišen na stonek, list a kořen (ten jim umožnil žít i na suchých půdách)

· s ústupem gametofytu souvisí i nezávislost rozmnožování na vodě – jen v ní je možný pohyb spermatozoidů (nutné u výtrusných rostlin)

· dělí se na:

– výtrusné: kapraďorosty, mechorosty (ve starém systému), psilofotní rostliny (nový systém)

– semenné: nahosemenné, krytosemenné (viz otázka číslo 8)

Mechorosty

· převažuje gametofyt nad sporofytem

· vyvíjela se paralelně s vyššími rostlinami – slepá vývojová větev

· nemají cévní svazky nebo jen nedokonale vyvinuté

· tělo je na organizační úrovni stélky

– lupenitá nebo lodyžka + lístky

– k podkladu připojena příchytnými vlákna – rhizoidy

– příjem vody a živin zajišťuje gametofyt

· chybějí vodivá pletiva – malé rozměry

· oplození ve vlhkém, nebo vodním prostředí

· sporofyt je závislý na gametofytu– vyrůstá z něj

· výrazná rodozměna

– z 1n výtrusu vzniká prvoklíček – gametofyt (mechová rostlinka), nese pohlavní orgány: samčí pelatky (produkce bičíkatých spermatozoidů) a samičí zárodečníky (1vaječná buňka – oosféra)

– k oplození dojde ve vodě – zygota (oplozená vaječná buňka) – sporofyt 2n (tvořený štětem a tobolkou)

– v tobolce (výtrusnici) vznikají redukčním dělením haploidní výtrusy (nepohlavně vzniklé spory)po dozrání vypadávají a sporofyt umírá

– po celou dobu existence je sporofyt vázán na gametofyt a jeho výživu

· mechorosty jsou 1domé i 2domé – vývoj jen přes jednu rostlinu, samičí gametofyty mají tobolky

Oddělení: játrovky, mechy

· Rohovec trojlaločný

· Porostnice mnohotvárná

· Hlevík tečkovaný

· Ploník ztenčený

· Rokytník skvělý

· Rohozub nachový

· Bělomech (stříbřitý nádech, ve znečištěných lesích)

· Rašeliník (žije stovky let, rašeliniště)

· Travník (koberce)

Psilofytní rostliny

· primitivní suchozemské rostliny (silur až devon)

· nízký vzrůst; jednoduché tělo – podzemní rhizomoidy (opatřené rhizoidy) + stonky

· bez pravých kořenů a listů

· vodivá pletiva tvořila tracheidy

· izosporické, sporofyt a gametofyt stejného původu
Kapraďorosty

· převládá sporofyt nad gametofytem – ten je redukovaný s povahou stélky; výživou nezávislí

· pravé cévní svazky – dřevní část tvoří pouze tracheidy

· netvoří květy ani semena

· sporofyt členěn na stonek, listy a pravé kořeny

· listy

– mikrofyly: malé, celistvé, čárkovité/šídlovité

– megafyly: velké, členěné, vícenásobně zpeřené

– listy se liší podle funkce – asimilační funkce (trofofyly) a nosnice výtrusů (sporofyly)

· výtrusy jsou stejně velké nebo jsou velikostně i funkčně rozlišena na menší samčí (mikrospory) a větší samičí (megaspory)

· oddělení: plavuňovité, přesličkovité, kapradinovité a prvosemené

Plavuňovité (Plavuň vidlačka)

· stálezelené; stejno- i různovýtrusné

· plný, nečlánkovaný, vidličnatě členěný stonek – hustě prorostlý mikrofylními listy

· ze spory se vyvíjí podzemní prokel (saprofitická výživa) – gametangia se vytváří až po několika letech

· z oplozené vaječné buňky vyrůstá mladý sporofyt a gametofyt brzy odumírá

Přesličkovité (Přeslička rolní)

· dnešní bylinného charakteru; vymřelé stromovité typy (až 30m) se podílely na vzniku černého uhlí

· vytrvalé, cévnaté

· plazivé oddenky (s adventivními kořeny) + duté, přeslenitě větvené stonky

· pokožka obsahuje křemičitá tělíska

· drobné šupinovité listy vyrůstají z lodyžních uzlin

· lodyhy dvojího typu: jarní – nezelené, nesoucí výtrusnicový klas

· letní – zelené, asimilují

Kapradinovité

· mají listy megafyly – 2-3krát zpeřené; nerozlišené; v mládí spirálně svinuté

· stonky jsou plné, nečlánkované, ve formě oddenku s adventivními kořeny

· na rubu listů jsou výtrusnicové kupky – chráněné blanitou ostěrou

· výtrusnice mívají na obvodu řadu ztloustlých buněk – prstenec – při vysychání v době zralosti výtrusů umožňuje otvírání sporangií a uvolňování spor

· ve vlhku výtrusy vyklíčí v zelené, lupenité, oboupohlavné prokly – než vzniknou gametangia trvá až několik let

· mnohobičíkaté spermatozoidy

· Papratka (jemně členěná, kupky výtrusnic ve tvaru půlměsíčků)

· Kapraď samec (kupky výtrusnic mají kulatý tvar, listy členitější a hladší)

· Zlaté kapradí (jediná kvete)

Semenné rostliny

· gametofyt se stává součástí sporofytu

· nezávislost procesu oplození na vodě

· tvorba mnohobuněčných rozmnožovacích částic – semen (ochrana)

· překonávají nepříznivé podmínky

· tvorba dřeva

· dvě skupiny: nahosemenné a krytosemenné