Wszystkie rośliny, począwszy od paprotników można zaliczyć do organowców lub roślin naczyniowych. Do gromady paprotników (Pteridiophyta) zaliczamy pięć klas:
- psylofity (Psilophytopsida),
- widłakowe (Lycopsida),
- skrzypowe (Equisetopsida),
- psyloty (Psilotopsida),
- paprocie (Pteropsida).
Paprotniki, jak wszystkie organowce wytwarzają charakterystyczne dla roślin organy: korzenie, łodygę i liście. Jako tkankowce wytwarzają tkanki okrywające, przewodzące i asymilujące. Obecnie występuje na Ziemi około 11 tysięcy gatunków zaliczanych do omawianej gromady. U wszystkich występuje przemiana faz jądrowych i będąca jej następstwem przemiana pokoleń. Pokoleniem dominującym jest sporofit. Jest on samożywną i długowieczną. Zwykle osiąga znaczne rozmiary. Jest on zróżnicowany na:
- korzeń - zwykle jest on krótki, cienki i niepozorny. Wyrasta on z pędu jako korzeń przybyszowy, może być prosty lub porozgałęziały. Jego zasadniczą funkcją jest mocowanie rośliny w glebie i dostarczanie jej wody oraz związków mineralnych.
- łodygę - jej kształty są zróżnicowane i odzwierciedlają dużą różnorodność morfologiczną sporofitów. U wymarłych lepidodendronów, sygilarii, czy żyjących dziś paproci drzewiastych łodygi mają przypominają wyglądem pnie współczesnych nasiennych. Widłaki wytwarzają pędy długie i płożące, łodygi skrzypów są wzniesione, u poryblinów występują łodygi bulwiaste i silnie skrócone, natomiast u wielu gatunków paproci przybierają one formę kłączy, których wierzchołek częściowo wystaje nad powierzchnię gleby. Tego typu łodygi są zgrubiałe, pełnią funkcję organów magazynujących, a ich wierzchołki są otoczone liśćmi i ich zawiązkami, których układ przypomina kształtem lejek.
- liście - podobnie jak pędy charakteryzujące się wielką różnorodnością morfologiczną. Część paprotników, tak jak wymarłe już psylofity, nie wytwarzała liści. Inne - pierwotne paprotniki dewońskie oraz pewne gatunki żyjących dziś paproci egzotycznych - posiadają liście z prymitywnymi, dychotomicznie podzielonymi blaszkami liściowymi. Liście u skrzypów oraz widłaków są niewielkie i siedzące na łodygach. Najbardziej rozbudowane są liście u paproci. Można w nich wyróżnić ogonek liściowy oraz blaszkę, która często jest podwójnie pierzasto podzielona. Liście młode są pastorałowato zwinięte i pokryte brunatnymi łuskami. Często spotyka się także dymorfizm (dwupostaciowość) liści. W takim przypadku część liści spełnia funkcję organów asymilacyjnych, nazywamy je wówczas trofofilami. Inne podtrzymują znajdujące się na ich powierzchni zarodnie. Są to tzw. sporofile. Czasami są one skupione w górnych partiach łodygi, gdzie tworzą kłos zarodnionośny.
BUDOWA ANATOMICZNNA ORGANÓW PAPROTNIKÓW.
1. KORZEŃ.
Najbardziej zewnętrzną warstwą korzenia, spełniającą funkcje okrywające jest epiderma, czyli skórka. Wnętrze wypełnia tkanka miękiszowa, w której zaznacza się walec osiowy oraz kora pierwotna. W walcu osiowym znajdują się wiązki przewodzące. Korę pierwotną oddziela od walca osiowego śródskórnia (endoderma) oraz okolnica (perycykl).
2. ŁODYGA.
Podobnie jak w przypadku korzenia, najbardziej zewnętrzną warstwą okrywającą jest skórka (epiderma). W przeciwieństwie do epidermy korzenia, w skórce łodygi znajdują się aparaty szparkowe. Ponadto ściany komórkowe komórek skórki są zgrubiałe, co zapobiega nadmiernej utracie wody przez roślinę. Na przekroju poprzecznym zaznacza się walec osiowy oraz część korowa, oddzielone od siebie endodermą. Głównym elementem walca osiowego (steli) są wiązki przewodzące. Są one zróżnicowane na łyko (floem) oraz drewno (ksylem). Zadaniem komórek sitowych składających się na floem jest przewodzenie asymilatów, natomiast cewki (tracheidy), budujące drewno odpowiadają za transport wody i minerałów. Dojrzałe cewki są elementami martwymi. U części paprotników (np. widliczek) pojawiają się pierwotne naczynia.
3. LIŚĆ.
Liście są okryte skórką, w której są obecne aparaty szparkowe. Wnętrze liścia wypełnia tkanka miękiszowa i asymilacyjna. Woda i związki mineralne są dostarczane do asymilujących komórek za pomocą biegnących w liściu wiązek przewodzących.
CYKL ŻYCIOWY PAPROTNIKÓW JEDNAKOZARODNIKOWYCH.
Przedstawicielem paprotników jednakozarodnikowych jest nerecznica samcza. Pokoleniem dominującym jest tu sporofit, wytwarzający liście na których znajdują się brązowe zarodnie z zarodnikami. Mają one taką samą wielkość. Zachodzi w nich proces mejozy. Zarodniki są więc haploidalne (1n). Jeśli upadną one na odpowiednie podłoże, rozwija się z nich zielone przedrośle, o kształcie zbliżonym do serca. Jest ono gametofitem. U nerecznicy samczej gametofit jest obupłciowy, co oznacza, że na jednym przedroślu znajdują się zarówno plemnie (anterydia), jak i rodnie (archegonia). Po deszczu lub w środowisku wilgotnym plemniki przepływają do rodni gdzie następuje zapłodnienie, a następnie rozwija się diploidalna (2n) zygota. Wielokrotne podziały mitotyczne prowadzą do powstania sporofitu. Gdy ten osiąga samodzielność, gametofit zamiera.
CYKL ŻYCIOWY PAPROTNIKÓW RÓŻNOZARODNIKOWYCH.
Przedstawicielem paprotników różnozarodnikowych jest poryblin. Wytwarza on dwa rodzaje zarodników, różniących się wielkością. Zarodniki większe, czyli makrospory produkowane są w makrosporangiach, natomiast mniejsze mikrospory - w mikrosporangiach. Makrosporangia są osadzone u nasady starszych, położonych zewnętrznie liści. Mikrosporangia znajdują się u dołu młodszych, położonych wewnętrznie liści. Po opuszczeniu zarodni z każdego typu zarodników powstają odpowiednie przedrośla: z makrospor - przedrośla żeńskie, a z mikrospor - przedrośla męskie. Na przedroślach żeńskich wykształcają się rodnie osłaniające komórkę jajową, natomiast w plemni, będącej wytworem kilkukomórkowego przedrośla męskiego powstają plemniki. Jak widać gametofity są dwupienne. Gametofity poryblinów są zredukowane do tego stopnia, że większość ich stadiów rozwojowych zachodzi we wnętrzu zarodnika. Dopiero, gdy narządy płciowe osiągają dojrzałość, ściana zarodnika pęka i może dojść do zapłodnienia i wytworzenia zygoty, dającej początek nowemu sporofitowi.