Paprotniki

Paprotniki są to rośliny zarodnikowe, które należą do organowców. Należą do nich paprocie, skrzypy, widłaki i psylofity. Współcześnie znanych jest około 9 tysięcy gatunków paprotników, z czego większość to paprocie.. Niewątpliwie paprotniki są roślinami, które pod każdym względem są wyżej rozwinięte niż mszaki

Paprotniki są bardzo starą grupą roślin. Przodkowie paprotników pojawili się w erze paleozoicznej na przełomie syluru i dewonu, około 420 milionów lat temu. Były to pierwsze rośliny lądowe, u których występowała wzniesiona pionowo łodyga, a w jej centralnej części znajdowała się wiązka przewodząca wodę, złożona z martwych komórek. Przedstawiciele to: Rhynia, Psilophyton, Asteroxylon. Są to rośliny wymarłe.

Wymarłe paprocie drzewiaste, które osiągnęły największy rozwój w karbonie, uformowały najbogatsze złoża węgla kamiennego. Do wymarłych paprotników zaliczamy także lepidodendrony i sigilarie, kopalnych przodków widłakowych (do dziś przetrwały spośród tej grupy wodne porybliny), klinolisty i kalamity, wymarłą grupę skrzypowych oraz wymarłe staropaprocie (megafyton) przedstawicieli współczesnych paprociowych.

Występują powszechnie w lasach strefy umiarkowanej oraz strefy tropikalnej, gdzie wykazują największą różnorodność form. Drzewiaste paprocie są rodzimymi roślinami wilgotnych lasów tropikalnych; występują w Nowej Zelandii,
w Afryce Południowej. Najważniejszym ich osiągnięciem ewolucyjnym, w porównaniu z mszakami, jest rozwinięcie diploidalnych tkanek sporofitu, a tym samym wykształcenie sprawnych tkanek przewodzących, wzmacniających i okrywających. Są pierwszymi organowcami. Tkanka przewodząca, którą tworzy ksylem i floem, umożliwia im osiąganie większych rozmiarów (do 18 m w strefach tropikalnych), zaś tkanka okrywająca skuteczniej chroni przed wysychaniem i uniezależnia wegetację pokolenia diploidalnego od obecności wody w otoczeniu.

W sporoficie paprotników występuje łodyga liście i korzeń. W budowie wewnętrznej zauważamy dobre wyodrębnienie się wiązek przewodzących: Drewna i łyka. Dzięki nim osiągnięte zostało dobre przewodzenie wody
Korzenie – wyrastają ze skróconego pędu – łodygi – w postaci wiązki, są to korzenie przybyszowe: krótkie, cienkie, proste lub rozgałęzione.

W budowie anatomicznej wyróżniamy: skórkę, tkankę miękiszową tworzącą walec osiowy z wiązkami przewodzącymi oraz korę pierwotną.

Na granicy kory pierwotnej i walca osiowego znajduje się śródskórnia i okolnica. Korzenie utrzymują roślinę w podłożu, stanowią dużą powierzchnię chłonną do pobierania wody i soli mineralnych.

Łodyga – ma różne formy i kształty w zależności od gatunku. Może być skrócona, podziemna, nosi wtedy nazwę kłącza (niektóre paprocie), skrócona, bulwiasta (porybliny), przybiera postać potężnych strzelistych pni (wymarłe i współczesne paprocie drzewiaste), płożących, niepozornych pędów (widłakowe). U skrzypów tworzą się, oprócz podziemnych kłączy, wzniesione nad ziemię, puste w środku pędy podzielone na węzły i międzywęźla, silnie wysycane krzemionką. Zewnętrzną warstwę stanowi skórka z aparatami szparkowymi, wnętrze wypełnia kora pierwotna i walec osiowy. Walec osiowy może mieć różną budowę, ale zawsze zawiera wiązki przewodzące: drewno (ksylem) przewodzące wodę i sole mineralne oraz łyko (floem) przewodzące produkty fotosyntezy. Towarzyszy im miękisz drzewny i łykowy.

W rozwoju i rozmnażaniu paprotników występuje przemiana pokoleń. Pokoleniem dominującym - w przeciwieństwie do mszaków- jest sporofit. Jest to okazała, wieloletnia roślina zielona, która wyróżnia się dobrze wykształconymi korzeniami przybyszowymi, pierzastymi liśćmi. Łodyga ma zaś postać kłącza.

Zarodnie (sporangia) paprotników wykształcają się głównie na powierzchni liści. Liście takie nazywane są liśćmi zarodnionośnymi. Mają zwykle odmienną budowę od liści asymilacyjnych . Często też są skupione w kłosy zarodnionośne. W zarodniach w wyniku mejozy powstaje szereg haploidalnych zarodników dających początek gametofitowi. Gametofit paprotników zwany przedroślem, zwykle jest plechowaty lub bulwiasty. Niejednokrotnie żyje pod powierzchnią ziemi; wówczas to jest bezzieleniowy i wchodzi w symbiozę z grzybami.

W zarodni dochodzi do mejozy, w wyniku której z diploidalnej tkanki powstają haploidalna zarodniki. Gametofit paprotnika ( przedrośle) powstaje właśnie z haploidalnego zarodnika.. Samo przedrośle na ogół jest niewielkiej wielkości i dość szybko obumiera. Wykształcają się na nim rodnie i plemnie. W sytuacji, gdy na jednym przedroślu powstaną i plemnie i rodnie- nazwiemy je obupłciowymi. Gdy występują osobno- są rozdzielnopłciowe. Gametofit rozmnaża się płciowo w wyniku oogamia, zawsze w obecności wody.

Następstwo pokoleń u paproci jest wyrazem znacznie lepszego i pełniejszego przystosowania do życia lądowego ( niż u mszaków). U paproci występuje przewaga sporofitu-, czyli tego pokolenia, które związane jest właśnie z lądem.

Dzięki takim rozwiązaniom paprocie mogły osiągnąć znacznie wyższy poziom organizacji niż mchy.
Sporofit mchów nie styka się bezpośrednio z podłożem i nie ma tym samym możliwości przekształcenia się w samodzielną roślinę. Sam gametofit ma także dość niepozorną postać- nie może wyrosnąć zbyt wysoko nad wilgotne podłoże.

Wyróżniamy paprotniki jednako zarodnikowe o niezróżnicowanych zarodnikach (izospory), należy do nich większość paproci, skrzypy i widłaki, oraz paprotniki różnozarodnikowe wytwarzające dwa rodzaje zarodników: małe mikrospory i duże makrospory (heterospory). Zaliczamy do nich paprocie wodne oraz widliczki należące do widłakowych.

Znaczenie paprotników

Kopalne gatunki, formy drzewiaste żyjące w erze paleofitycznej przyczyniły się do powstania ogromnych złóż węgla kamiennego.

W klimacie tropikalnym paprotniki reprezentowane są liczniej niż w umiarkowanym i stanowią istotny składnik biocenoz leśnych.

Współczesne gatunki krajowe nie odgrywają większej roli w przyrodzie i ekosystemach, choć w niektórych lasach stanowią podstawowy składnik podszytu. Ze względu na rzadkość występowania wiele gatunków objętych jest ochroną prawną.

Nieliczne gatunki stosowane w leczeniu ludzi: widłak goździsty, skrzyp polny, nerecznica samcza.

Na większą skalę paprocie hodowane są jedynie w celach dekoracyjnych, Np. orliczka kreteńska.