Název: Kapraďorosty Autor: Paed.Dr. Ludmila Pipková Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy Předmět: biologie Mezipředmětové vztahy: ekologie Ročník: 3. (1. ročník vyššího gymnázia) Tematický celek: Kapraďorosty Stručná anotace: Jsou to první cévnaté rostliny, stále se však rozmnožují pomocí výtrusů. Kapradiny jsou jedněmi z nejhojnějších rostlin našich lesů. Největšího rozvoje dosáhly během prvohor v karbonu.
Tento výukový materiál byl vytvořen v rámci projektu Přírodní vědy prakticky a v souvislostech ‒ inovace výuky přírodovědných předmětů na Gymnáziu Jana Nerudy (číslo projektu CZ.2.17/3.1.00/36047) financovaného z Operačního programu Praha - Adaptabilita.
Pomůcky: rostlinný materiál, lupa, binokulární lupa, mikroskop, potřeby k mikroskopování, žiletka Teorie: u této skupiny rostlin převládá sporofyt nad gametofytem, z haploidního výtrusu vyroste prothalium (prokel) – gametofyt nesoucí gametangia. Po oplození vyrůstá diploidní sporofyt nesoucí sporangia s haploidními výtrusy. Oddělení: Plavuně (Lycopodiophyta) Vždy zelené, vidličnatě větvené vytrvalé byliny s mikrosporofyly, prokel nezelený podzemní, výtrusnice tvoří klasy. Všechny naše plavuně jsou chráněné, plavuň vidlačka, plavuň pučivá. Oddělení: Přesličky (Equisetophyta) Plazivý oddenek, článkovaná lodyha, listy v přeslenech, jarní lodyha fertilní, letní sterilní s asimilační funkcí, spory opatřené hapterami, přeslička rolní, přeslička lesní, přeslička bahenní Oddělení: Kapradiny (Polypodiophyta) Stonek našich kapradin přeměněn v nečlánkovaný oddenek ,megatrofosporofylní listy v mládí circinátně stočené, výtrusnicové kupky (sory) na spodní straně listu často kryté blanitou ostěrou, srdčitý prokel, druhově nejbohatší oddělení, kapraď samec, papratka samičí, hasivka orličí, osladič obecný, sleziník červený Mezi vodní kapradiny patří např. nepukalka a marsilka čtyřlistá, kterou najdeme na okrajích močálů. Úkoly: 1. Příčný řez řapíkem listu kapradě samce (nebo jiného druhu kapradiny) 2. Příčný řez stonkem přesličky lesní (nebo jiného druhu přesličky) 3. Stavba výtrusnice a výtrusů kapradě samce, papratky samičí a sleziníku červeného 4. Grafické znázornění rodozměny Postup práce: 1. Nejprve si prohlédněte celý list kapradiny. Potom si lupou prohlédněte řapík a zhotovte příčný řez. Prohlédněte řez pod binokulární lupou a poté zhotovte dočasné preparáty řezů a při malém zvětšení prohlédněte pod mikroskopem. Zakreslete. 2. Prohlédněte si celou rostlinu a jednotlivé části zakreslete. Potom zhotovte dočasné preparáty příčných řezů a prohlédněte je pod mikroskopem. Zakreslete a porovnejte s řezem řapíku kapradiny. 3. Prohlédněte si výtrusnice různých druhů kapradin pod lupou. Poté seškrábněte kupky výtrusnic a zhotovte dočasné preparáty a pozorujte pod mikroskopem. Zakreslete, popište a porovnejte mezi sebou. Uvolněte výtrusy ze soru ,vytvořte preparát a pozorujte. Zakreslete a porovnejte výtrusy různých druhů. 4. Nakresli průběh rodozměny kapradě samce.
Výsledky: 1. Již lupou je možné rozeznat na řezu řapíkem 6-8 vzájemně izolovaných cévních svazků. Pod mikroskopem je možno vidět pod sklerenchymatickou pokožkou několik vrstev souvislého sklerenchymu, pod ním asimilační parenchym s chloroplasty, kterých do středu ubývá. Každý z cévních svazků je obklopen pochvou z tlustostěnných buněk. Cévní svazky jsou dřevostředné. Rozložení cévních svazků a přítomnost sklerenchymatických buněk dodává řapíku pevnost. 2. Stonky přesliček jsou charakteristické tvorbou lakun a jsou na povrchu výrazně rýhované – vystouplá žebra (kariny) střídají rýhy (valekuly). Se střídáním žeber a rýh koresponduje i další vnitřní stavba stonku. Vždy naproti žebru se ve středním válci, který od vrstev primární kůry odděluje endodermis, nachází kolaterální cévní svazek s velkou protoxylémovou lakunou (karinální kanál). Naproti rýhám se v primární kůře nachází tzv. valekulární kanál (lakuna). Ve středním válci se nachází centrální lakuna, obklopená kruhem cévních svazků – tato organizace se označuje jako arthrostélé. Sklerenchymatické provazce se nacházejí subepidermálně jak naproti žebrům, tak naproti rýhám. Obrázek: www.sci.muni.cz/~anatomy/stems/html/equisetum_3.htm
3. Výtrusnice spolu s ostěrou vyrůstají z pokožkové buňky. Ostěra je tvořena jedinou vrstvou buněk. Na stopkatých výtrusnicích je vidět obvodový prsten tlustostěnných buněk. Tenká blanka prstence se vysycháním zkracuje a výtrusnice praská a výtrusy jsou vymrštěny do okolí.
4. U kapraďorostů převládá sporofyt nad gametofytem, který je představuje prothalium.
Vypracování: 1a)
1b)
2a)
2b)
3a)
3b)
3c)
Diskuse: Srovnejte pozorované zástupce kapraďorostů a uveďte, na jakých lokalitách se s nimi můžeme setkat. Jaký význam měly kapraďorosty v minulosti a v kterém období dosáhly maximálního rozkvětu?
Závěr:
Literatura: LENOCHOVÁ M. a kol. Biologie pro 1.ročník gymnázia. Praha: SPN, 1984. 256 s. HENDRYCH, R. Systém a evoluce vyšších rostlin. Praha: SPN, 1977. 517 s. KUBÁT K. a kol. Botanika. Praha: Scientia, 1998. 213 s.
