Pteridophyta

Pteridophyta
Tufă de ferigi

Clasificare științifică
Domeniu	Eukaryota
Regatul	Plantae
Sub-regat	Tracheobionta
Divizia	Pteridophyta
Clase
Psilotopsida Equisetopsida Marattiopsida Polypodiopsida

Pteridofitele ( Pteridophyta , din grecescul πτερίς „pteris” care înseamnă ferigă) sunt criptogame vasculare cărora le aparțin specii cunoscute de obicei sub numele de ferigi , licopode , cozi de cal . Ferigile sunt un grup antic, care a apărut deja în Devonianul inferior , a explodat la sfârșitul Mesozoicului și este reprezentat și astăzi de aproximativ 11.000 de specii.

Aceste plante sunt cormofite : constau dintr-o tulpină , rădăcini și frunze reale și au un sistem vascular . De fapt, acestea sunt primele plante terestre care au început să diferențieze un sistem de transport al fluidelor, permițând astfel o creștere suplimentară în înălțime, spre deosebire de briofitele (mușchi) care nu au putut să se elibereze complet de viața acvatică.

Pteridofitele sunt organisme aplodiplonti cu alternanțe antitetice de generații eteromorfiche cu dominare clară a sporofitului pe gametofit . În general, sporofitul este peren, deși partea vizibilă poate dispărea complet în sezonul nefavorabil. Gametofitul, pe de altă parte, în general, este efemer și trebuie să fie legat de apă pentru subzistența sa și pentru ca reproducerea să aibă succes. Presiunea selectivă acționează în principal asupra sporofitului, gametofitul fiind cel mai conservat din punct de vedere evolutiv.

Evoluțional prezintă unele diferențe importante în comparație cu briofitele : apare lignina , au sporofite ramificate cu numeroase sporangii, rădăcinile au o funcție de absorbție și gametofitul este redus în comparație cu sporofitul .

Spre deosebire de angiosperme și gimnosperme , ferigile nu au semințe, dar se răspândesc în mediu prin spori .

De mică importanță economică, acestea sunt cultivate în principal ca ornamentale.

Structura

Sporofitul este cel mai important pentru determinarea plantei (este partea de ferigă pe care o vedem în mod obișnuit), fiind mai vizibil și mai puțin conservat din punct de vedere evolutiv. Sporofitul este un corm (un corp multicelular organizat în țesuturi și organe, cu o tragere fotosintetică, o rădăcină pentru absorbția apei și a sărurilor și un sistem de fascicule vasculare care le leagă), o caracteristică împărtășită cu restul plantelor vasculare .

Frunzele care provin din tulpină pot fi sau nu vascularizate, nu se află în licopode, cea mai primitivă diviziune.

Ferigile diviziunii Monilophyta au frunze reale (megafili) cu lamine întregi sau adesea pinnate, numite „frunze”. Frunzele sunt prevăzute cu numeroase coaste și, în stadiul juvenil, sunt înfășurate în vârf. Rularea are loc datorită creșterii mai rapide a feței inferioare a mugurilor tineri de frunze. Derularea se numește vernazione circinnata . În frunze, coasta se ramifică în diferite moduri: frunze pinate sunt frecvent prezente (de 2 până la 4 ori), dar există și frunze nedivizate cu coaste mediană dominantă și coaste laterale ușor arătătoare. Frunzele poartă pe partea inferioară mai multe sporangii adunate adesea în grupuri numite sori . Ferigile moderne sunt împărțite în două grupe: ferigi eusporangiate și ferigi leptosporangiate, pe baza tipului de sporangiu . Mai mult, există pteridofite izospore (cu sporangii de un singur tip care produc aceiași spori) și heterospori (unii sporangi produc macrospori feminini, alții microspori masculi).

Tulpina ferigilor moderne este de obicei echipată cu un rizom subteran, dar în ferigile tropicale poate atinge o dimensiune similară cu cea a palmierilor.

Rădăcina embrionară poate fi prezentă la embrion (la ferigi eusporangiate) sau absentă (la ferigi leptosporangiate), dar chiar dacă este prezentă nu se dezvoltă prea mult. Funcția de absorbție este realizată de rădăcinile accidentale, originare din tulpină.

Morfologia auto-similară a frunzelor și tulpinilor este un exemplu de aplicare a utilizării geometriei fractale în interpretarea naturii.

Reproducere

La pteridofite este prezentă reproducerea atât sexuală, cât și asexuată (vegetativă sau agamică). Reproducerea vegetativă poate avea loc prin propagule care provin din sporofit și este deosebit de eficientă pentru colonizare.

Reproducere sexuală

Gametofit (protal) al Dicksonia antartica .

În pteridofite găsim o alternanță de generație foarte distinctă: din spor, haploid, care germinează, se dezvoltă un protal sau gametofit , acum în formă de tubercul, acum o lamă (ca la ferigi) fixată pe substrat prin intermediul rizoizelor.

Protaliile pot fi exclusiv masculine, exclusiv feminine sau hermafrodite, în funcție de faptul că găzduiesc organe masculine ( antheridia ), femele ( archegoni ) sau ambele. În interiorul antheridiei există gametii masculi (uneori numiți anterozoare), adesea răsucite în spirală și mobile datorită prezenței cililor. Arhegonii, structuri în formă de balon, conțin în schimb gametul feminin, imobil. Gametii masculi intră, grație prezenței apei, în archegoni și se alătură gametului feminin. În urma fertilizării, se naște un embrion care se hrănește în detrimentul protalului, de care rămâne atașat prin intermediul unui picior, dezvoltând imediat planta vasculară sau sporofită care este diploidă . Planta, cu un ciclu de viață avansat, produce sporii. Acestea sunt închise în sporangii (adesea grupate în sori) și se pot dezvolta sub pagina de frunze fertile sau pe structuri speciale (de exemplu, în coada calului ). Frunzele nu sunt întotdeauna sporangifere și asimilante în același timp, caz în care se numesc trofosporofile; în multe cazuri , există o diferențiere între trophylls (frunze fotosintetice) și sporophylls (sporangiferous sau frunze fertile).

Sporii pot fi toți la fel și vorbim de pteridofite izospore sau distincte în macrospori (feminini) și microspori (masculi) și vorbim de pteridofite heterospore . În acest caz, sporangia va fi, de asemenea, împărțită în microsporangie și macrosporangie.

Clasificare

Clasificarea ferigilor sensu lato este încă un subiect de discuție în lumea botanică de astăzi. În mod tradițional, acestea au fost incluse în clasa Filices, dar astăzi, având în vedere complexitatea relațiilor filogenetice, ferigile sunt atribuite unui ordin taxonomic superior: cel al diviziunii Pteridophyta .

Analizele filogenetice arată că pteridofitele sunt un grup parafiletic compus din două grupuri monofiletice distincte: Lycophyta care include cele mai vechi pteridofite cu microfili și Monilophyta care include pteridofite cu megafili ^[1] ^[2] .

O lucrare (Smith și colab., 2006 ^[3] ) propune, pe baza datelor morfologice și moleculare, împărțirea diviziunii în 4 clase , 11 ordine și 37 de familii :

Clasa Psilotopsida
- Comandați Ofioglossales
  - Ophioglossaceae (incl. Botrychiaceae , Helminthostachyaceae )
- Ordinul Psilotales
  - Psilotaceae (incl. Tmesipteridaceae )
Equisetatae class [= Sphenopsida]
- Comanda Equisetales
  - Equisetaceae
Clasa Marattiopsida
- Comandați Marattiales
  - Marattiaceae (incl. Angiopteridaceae , Christenseniaceae , Danaeaceae , Kaulfussiaceae )
Clasa Polypodiopsida [= Filicopsida, Pteridopsida]
- Ordinul Osmundales
  - Osmundaceae
- Ordinul himenofilelor
  - Hymenophyllaceae (incl. Trichomanaceae )
- Comandați Gleicheniales
  - Gleicheniaceae ( incl.Dicranopteridaceae , Stromatopteridaceae )
  - Dipteridaceae (incl. Cheiropleuriaceae )
  - Matoniaceae
- Ordinul Schizaeales
  - Lygodiaceae
  - Anemiaceae (incl. Mohriaceae )
  - Schizaeaceae
- Ordinul Salviniales
  - Marsileaceae (incl. Pilulariaceae )
  - Salviniaceae (incl. Azollaceae )
- Ordinea Cyatheales
  - Thyrsopteridaceae
  - Loxomataceae
  - Culcitaceae
  - Plagiogyriaceae
  - Cibotiaceae
  - Cyatheaceae (incl. Alsophilaceae , Hymenophyllopsidaceae )
  - Dicksoniaceae (incl. Lophosoriaceae )
  - Metaxyaceae
- Ordinea Polypodiales
  - Lindsaeaceae (incl. Cystodiaceae , Lonchitidaceae )
  - Saccolomataceae
  - Dennstaedtiaceae (incl. Hypolepidaceae , Monachosoraceae , Pteridiaceae )
  - Pteridaceae (incl. Acrostichaceae , Actiniopteridaceae , Adiantaceae , Anopteraceae , Antrophyaceae , Ceratopteridaceae , Cheilanthaceae , Cryptogrammaceae , Hemionitidaceae , Negripteridaceae , Parkeriaceae , Platyzomataceae , Sinopteridaceae , Taenitidaceae , Vittariaceae )
  - Aspleniaceae
  - Thelypteridaceae
  - Woodsiaceae ( inclusiv Athyriaceae , Cystopteridaceae )
  - Blechnaceae (inclusiv Stenochlaenaceae )
  - Onocleaceae
  - Dryopteridaceae (incl. Aspidiaceae , Bolbitidaceae , Elaphoglossaceae , Hypodematiaceae , Peranemataceae )
  - Oleandraceae
  - Davalliaceae
  - Polypodiaceae (incl. Drynariaceae , Grammitidaceae , Gymnogrammitidaceae , Loxogrammaceae , Platyceriaceae , Pleurisoriopsidaceae )

Utilizări

Cea mai populară utilizare economică este cea ornamentală: ferigile arborilor împodobesc grădinile botanice tropicale și temperate din întreaga lume.

Unele specii sunt folosite ca plante de interior, cum ar fi speciile de Adiantum ca păr de fată comun.

Feriga de apă Ceratopteris este cunoscută acvaristilor din întreaga lume.

Azolla este o ferigă plutitoare cultivată în câmpurile de orez pentru a exploata puterea fertilizantă care derivă din capacitatea de a fixa (face biodisponibil) azotul atmosferic.

Notă

^ Kathleen M. Pryer, Eric Schuettpelz și Paul G. Wolf, Filogenia și evoluția ferigilor (monilofite) cu accent pe divergențele leptosporangiate timpurii , în American Journal of Botany , vol. 91, nr. 10, 1 septembrie 2004, pp. 1582–1598, DOI : 10.3732 / ajb.91.10.1582 . Adus la 17 februarie 2021 .
^ (EN) Kathleen M. Pryer, Harald Schneider și Alan R. Smith, Coada calelor și ferigile sunt un grup monofiletic și cele mai apropiate rude vii de plantele de semințe , în Nature, vol. 409, nr. 6820, 2001-02, pp. 618-622, DOI : 10.1038 / 35054555 . Adus la 17 februarie 2021 .
^ (EN) Smith AR, KM Pryer, E. Schuettpelz, Korall P., Schneider H. Wolf & PG, O clasificare pentru ferigi existente (PDF), în Taxon 2006; 55 (3): 705-731 .