1. Wyjście roślin na ląd

Środowisko lądowe wymagało od roślin nowych przystosowań. Narażone były na deficyt wody nie tylko w glebie, ale również nadmierne parowanie z organizmu w gorącym klimacie. Nowymi udoskonaleniami były i są:

  • tkanka okrywająca- epiderma pokryta kutykulą. Chroni przed nadmiernym parowaniem, nie dopuszcza do wymiany gazowej;
  • aparaty szparkowe- tylko tu może dojść do wymiany gazowej i przeprowadzania procesów oddychania i fotosyntezy;
  • korzenie albo chwytniki- utrzymują roślinę w pionie, dostarczają wody z solami mineralnymi z gleby;
  • tkanki wzmacniające- roślina jest sztywna , nie ugina się pod własnym ciężarem;
  • tkanki przewodzące- odpowiedzialne za transport z i do korzeni oraz z i do liści;
  • merystem szczytowy- rośliny rosną i mają wydłużony kształt
  • zwiększona dostępność do światła;
  • zwiększona dostępność do składników mineralnych.

2. Pierwsze z roślin zielonych.

Pierwszymi roślinami lądowymi były ryniofity. Pojawiły się ma Ziemi w erze paleozoicznej, w pierwszej połowie, w sylurze. Najstarszym przedstawicielem grupy była kuksonia, niewielka roślina (wysokość około 10cm). Przypuszcza się, że środowiskiem jej życia były tereny bagienne lub przybrzeżne. Zbudowana była z dychotomicznie rozwidlającej się łodyżki. Na jej szczycie skupione były zarodnie. Każde z rozgałęzień nazywane jest telomem. Innymi przedstawicielami tej grupy są rynia i hornea. Uważa się, że ryniofity dały początek wszystkim liniom ewolucyjnym. Szacuje się, że w ciągu 40 mln lat zostały utworzone wszystkie linie rozwojowe współczesnych nam roślin lądowych. Z ryniofitów wywodzą się zosterofilofity i trymerofity. Obie linie pojawiły się w dewonie. Zosterofilofity dały początek widłakowym a trymerofity skrzypom, paprociom i pranagozalążkowym, które prowadzą do roślin nagozalążkowych. Zosterofilofity były roślinami małymi, na końcach bezlistnych pędów osadzone były na trzoneczkach nerkowate zarodnie. Przypominało to kłos.

Trymerofity były również małymi, bezlistnymi roślinami. Ich łodygi rozgałęziały się widlasto. Zazwyczaj jeden z pędów rósł wolniej i był mniejszy, pozostałe rosły znacznie szybciej. W taki sposób mogło dojść po raz pierwszy do wykształcenia osi głównej rośliny i pędów bocznych. Niektóre z rozgałęzień zbliżały się do siebie i zrastały ze sobą, tworząc liście asymilacyjne, tzw. makrofile. Na niektórych bocznych pędach skupiały się zarodnie z zarodnikami. Były to liście zarodnikonośne zwane sporofilami.

3. MSZAKI- budowa oraz funkcje życiowe

Podgromada mszaki składa się z dwóch klas: wątrobowców i mchów właściwych. Do tych pierwszych zalicza się porostnice i jurgermanie, a do tych drugich zalicza się torfowce, naleźliny, płonniki i bezlisty.

Gametofit

Jest on pokoleniem dominującym. Jest to roślina długoletnia, która powstaje z haploidalnego zarodnika. W związku tym ma ona zredukowaną liczbę chromosomów o połowę (1n). Po wykiełkowaniu z zarodnika przechodzi stadium młodociane zwane splątkiem a następnie splątek zanika. Na jego miejsce wyrasta właściwy gametofit. Na gametoficie są lęgnie i rodnie produkujące gamety. U różnych mszaków ma różną budowę.

Porostnice mają gametofit w postaci plechy lub ulistnionej łodyżki. Do podłoża przytwierdzona jest dzięki jednokomórkowym chwytnikom. Listki nie posiadają nerwu środkowego. Są ułożone płasko wzdłuż łodyżki. Przedstawicielem tej grupy jest porostnica wielokształtna( Marchantia polymorpha). Charakterystyczna dla niej cechą są szesnastokomórkowe aparaty szparkowe, tkanka spichrzowa i tkanka asymilacyjna.
Jurgermanie maja płożąca się, ulistnioną łodyżkę. Listki nie są typowymi organami roślin zielonych. Są to tylko płatowate wyrostki złożone z pojedynczej warstwy komórek. Przedstawicielem grupy jest Pellia sp.
Płonniki mają gametofit o bardzo złożonej budowie. Ich najpopularniejszym przedstawicielem jest Płonnik zwyczajny( Polytrichum sp.). Jego gametofit składa się z ulistnionej łodyżki. Osiąga wysokość kilkunastu centymetrów. Mech ten anatomicznie zbudowany jest ze skórki, miękiszu, tkanki przewodzącej i rdzenia. Tkanka przewodząca przebiega przez środek łodyżki. Zbudowana jest z leptoidów i hydroidów. Hydroidy są wewnątrz, a otacza je pierścień leptoidów. Hydroidy zbudowane są z dużych, martwych komórek, które przewodzą H2O. Ich funkcje są takie same jak funkcje drewna u roślin wyższych. Leptoidy natomiast są komórkami żywymi. Zawierają cukry i białka. Przewodzą substancje organiczne. Pełnią takie same funkcje jak łyko. Listki są wielowarstwowe z licznymi blaszkami po górnej stronie liścia. Są one asymilatorami.

Mchy tworzą skupiska. Rosną zawsze koło siebie.

Sporofit

Jest rośliną diploidalną(2n). Powstaje z zygoty, czyli po połączeniu dwóch gamet. Wyrasta z rodni i wrasta w nią tzw. stopą, nie jest samodzielny. Przez całe życie jego rozwój jest uzależniony od gametofitu. Czerpie z niego wodę oraz związki organiczne. Jest z budowany z pojedynczej, prostej łodyżki, tzw. sety. Na jej szczycie znajduje się zarodnia z zarodnikami. Po wysypaniu zarodników sporofit obumiera.

4.Cykl rozwojowy

U mszaków zauważa się wyraźną przemianę pokoleń, czyli występowanie po sobie fazy diploidalnej i haploidalnej. Dominujący gametofit produkuje gamety: komórki jajowe i plemniki. Gametofit może być rośliną jednopienną (rodnie i plemnie na jednym osobniku) lub dwupienną (rodnie i plemnie na dwóch, różnych osobnikach).

Gametangia okryte są wielokomórkową ścianą. Plemnie mają kształt maczugowaty albo kulisty, rodnie zaś kształt wazonkowaty. W plemni znajduje się wiele, ruchliwych, uwicionych plemników, w rodni natomiast tylko jedna komórka jajowa, która jest nieruchliwa. Gametangia można znaleźć najczęściej na szczycie zielonego, ulistnionego gametofitu bądź w kątach drobnych listków. Nieco inaczej jest u porostnic, których gametangia ulokowane są na trzonkach, które zakończone są parasolowatymi utworami.

Do zapłodnienia może dojść tylko i wyłącznie w obecności wody. Ruchliwy plemnik przenoszony jest do rodni. W wyniku zapłodnienia powstaje zygota. Z niej rozwija się sporofit, który wrasta w rodnię tzw. stopą. Sporofit jest bezlistnym, cudzożywnym organizmem, czerpiącym substancje odżywcze z gametofitu. U mchów właściwych, rosnący sporofit rozrywa rodnię. Oderwana część jest wynoszona wraz ze sporofitem i stanowi czepek dla zarodni, która u mszaków przyjmuje postać puszki. U wątrobowców nie tworzy się czepek.

W zarodni powstają nieruchliwe zarodniki (spory). Po dojrzeniu puszka zarodni otwiera się i zarodniki wysypują się. Padają na podłoże i kiełkują. Początkowe stadium gametofitu to splątek. Jest to faza młodociana, krótko żyjąca. Ginie po wytworzeniu gametofitu właściwego.

Gametofit właściwy to zielona, ulistniona roślina, która tworzy gametangia i gamety. W ten sposób cykl życiowy mszaka zamyka się.

Mszaki mają również zdolność do wegetatywnego rozmnażania bezpłciowego. Najczęściej rozmnażają się przez fragmentacje plechy i rozmnóżki.

5.Przegląd i znaczenie mszaków

Porostnicowe (Marchantipsida) są organizmami dwupiennymi, gametofit jest spłaszczony, plechokształtny. Gametangia umieszczone na trzonkach zwanych plemniostanami i rodniostanami. Sporofit jest mały, czasami jest to tylko sama zarodnia.

Jungermaniowe (Jungermanniopsida) mają zróżnicowany gametofit złożony z łodyżki i listków ułożonych w trzy rzędy. Sporofit charakteryzuje się długą setą. Większość tych roślin zamieszkuje tropiki, gdzie jest wysoka temperatura i wilgotność. Można je także spotkać na terenach górskich. W Polsce spotyka się przyziemkę (Calypogeia).

Mchy (Bryopsida) jest to jedna z klas podgromady mszaki o dobrze rozwiniętym splątku. Gametofit składa się z łodyżki i ułożonych na niej spiralnie listków. Sporofit to sztywna seta, wrośnięta stopą w rodnię. Na szczycie sety znajduje się zarodnia, która otwierana jest wieczkiem. Przedstawicielami mchów są:

  • Torfowce(Sphagnidae)- do tej grupy zalicza się jeden rodzaj: torfowiec (Sphagnum), który obejmuje około 300 gatunków, zasiedlających torfowiska (torfowiska wysokie i torfowiska niskie). Gametofit zbudowany z łodyżki i jednowarstwowych listków. Część listków jest żywa, zdolna do asymilacji CO2, część natomiast martwa, zdolna do gromadzenia wody. Nie posiadają chwytników. Torfowce wykazują ciągły wzrost, tworzą darnie przesycone wodą. Górna część przeprowadza fotosyntezę, podczas gdy dolna zamiera i podlega procesowi mineralizacji. Sporofit składa się z cienkiej sety, na jej szczycie znajduje się zarodnia bez chroniącego czepka.
  • Prątniki, mchy właściwe (Bryide) -jest to najliczniejsza grupa mszaków. Splątek jest nitkowaty. Dojrzały gametofit składa się z prostej albo rozgałęzionej łodyżki, której budowa anatomiczna jest złożona. Występuję w nim tkanka przewodząca, składająca się z leptoidów i hydroidów. Listki najczęściej jednokomórkowe posiadają nerw środkowy, tzw. żeberko. Sporofit to sztywna seta zakończona zarodnią z zarodnikami. Zarodnia posiada czepek.
  • Płonniki (Polytrichidae) są to mszaki o najbardziej zróżnicowanym gametoficie, który charakteryzuje się wysoką organizacją plechy. Składa się z nierozgałęzionej łodyżki i wielowarstwowych listków z żeberkiem biegnącym przez środek. Listki posiadają również blaszkowe asymilatory zlokalizowane na ich górnej powierzchni.

6. Tkanki roślinne

Tkanki merystematyczne (twórcze)- dzielą się na pierwotne i wtórne. Charakterystyczną cechą jest zdolność do rytmicznego, ciągłego podziału komórek tworzących tkankę.

1. Pierwotne- dzielą się nieprzerwanie począwszy od zarodka.

  • merystem zarodkowy - tworzy zarodki roślin;
  • merystem wierzchołkowy - odpowiada za pierwotny wzrost na długość łodygi i korzenia;
  • merystem interkalarny (wstawowy)- znajduje się w międzywęźlu.

2. Wtórne- powstają w wyniku odróżnicowania tkanek stałych.

  • miazga międzywiązkowa- kambium odpowiada za przyrost na grubość;
  • miazga korkotwórcza- fellogen- jego wytworami są: korek i felloderma;
  • okolnica- perycykl- odpowiada za przyrost korzeni bocznych w korzeniu i pędów bocznych w łodydze;
  • kallus- tkanka przyranna.

Tkanki stałe - tkanki dojrzałe, ustają w nich podziały komórkowe.

1. Tkanka okrywająca

  • pierwotna: - epiderma (skórka pędu)- jej wytworami są aparaty szparkowe, przetchlinki, kutikula, włoski, wąsy, kolce.

- ryzoderma (skórka korzenia)- jej wytworem są włoski;

  • wtórna: - korek- jest to warstwa komórek martwych, tworzy korkowicę, wyróżnia się tkanki: korek i fellodermę

2. Tkanka miękiszowa

  • miękisz zasadniczy;
  • miękisz asymilacyjny: palisadowy i gąbczasty;
  • miękisz spichrzowy;
  • miękisz przewietrzający- aerenchyma;

3. Tkanka wzmacniająca

  • zwarcica- kolenchyma- komórki żywe

- kątowa

- płatowa

  • twardzica- sklerenchyma- komórki martwe

- włókna

- komórki kamienne(slereidy)

4. Tkanka przewodząca

  • ksylem (drewno)

- cewki i naczynia

- miękisz drzewny

- włókna drzewne

- komórki sitowe i rurki sitowe

- miękisz łykowy

- włókna łykowe

5. Tkanki wydzielnicze

  • powierzchniowe

- komórki skórki- wydzielanie olejków

- komórki gruczołowe- wydzielanie olejków, żywic, śluzów, substancji parzących

- miodniki

- gruczoły wodne

-gruczoły trawienne

  • wewnętrzne

- kanały żywiczne

- rury mleczne

  • przewody olejkowe