Sistematica vegetala - curs 6 (muschi si ferigi)

Question 1

Increngatura Bryophyta

Answer 1

Sinonim: Briofite.
Cuprind aprox. 25.000 de specii.

Sunt organisme autotrofe terestre, secundar acvatice, răspândite de la Ecuator la zonele subpolare, de la nivelul mării până la etajul alpin.

Se dezvoltă preponderent în biotopuri umede și umbroase; sunt plante terestre cu creștere limitată, de talie mică (10-30 cm).

Nu prezintă vase conducătoare, iar circulația substanțelor nutritive este asigurată de celule cu un anumit grad de diferențiere.

Mușchii = veriga de legătură care explică migrarea plantelor din mediul acvatic în cel terestru.

Prezintă importanță filogenetică datorită asemănării cu algele (strămoșul mușchilor), dar și cu plantele vasculare.

Question 2

Bryophyte - tip de corp vegetativ

Answer 2

1. eutalic: tal inferior, de forma unei frunze cu margini lobate, așezată paralel cu solul (mușchi inferiori, din clasele Hepaticatae și Anthrocerotatae);
2. cormoid (pseudocorm): tal evoluat, diferențiat în rizoizi, tulpiniță și frunzulițe, cu o poziție verticală și simetrie radiară (mușchi superiori din clasa Bryatae).

Talul briofitelor este de fapt gametofitul = generația dominantă.

Question 3

inmultire vegetativa - bryophyte

Answer 3

prin fragmentare (Riccia sp.), tuberculi (Anthoceros sp.) și mugurași (Marchantia sp.).

Question 4

inmultire asexuata

Answer 4

prin spori (briospori): în condiții optime de temperatură şi umiditate, germinează şi dau naştere unui filament pluricelular, verde, numit protonemă;
protonema generează muguraşi, din care se formează plante noi de muşchi.

Question 5

inmultirea sexuata

Answer 5

-prin oogamie:

La plantele dioice, pe unele tulpinițe se formează anteridia cu anterozoizii flagelați (gameți bărbătești), iar pe altele, arhegonul cu oosfera (gametul femeiesc).

Anterozoizii sunt flagelați, înoată prin apă pentru a ajunge la oosferă - apa este indispensabilă pentru fecundare!

În urma fecundării rezultă zigotul, din care se dezvoltă sporogonul (2n).

Sporogonul se formează numai pe gametofitul femeiesc, de care este dependent, fiind alcătuit din:
-Haustor: partea bazală a setei, extrage hrana din gametofit.
-Setă: tijă subțire care susține capsula.
-Capsulă: este cilindrică, prezintă o urnă şi un căpăcel (opercul); poate fi protejată de caliptră; capsula = sediul de formare a celulelor-mamă ale sporilor.

Generația sporofitică (diploidă) este de scurtă durată.
În ciclul de dezvoltare al muşchilor, generația gametofitică (haploidă) este de lungă durată, fiind reprezentată de muşchiul propriu-zis.

Question 6

clasificare muschi

Answer 6

1. Clasa Hepaticatae
2. Clasa Anthocerotatae
3. Clasa Bryatae – mușchi superiori

Question 7

Clasa Hepaticatae

Answer 7

Cuprinde aprox. 9000 de specii.

Sunt mușchi inferiori care prezintă un eutal de tip frunzos (Bazzania sp.) sau lamelar lobat (asemănător unui ficat – Marchantia sp.), care se ramifică dihotomic.

Question 8

Marchantia polymorpha

Answer 8

Familia Marchantiaceae, denumire populară: fierea pământului.

Este un mușchi cu răspândire cosmopolită, din zonele tropicale până în cele arctice.

Se dezvoltă pe soluri bogate în apă sau pe soluri stâncoase din apropierea răurilor sau mlaștinilor; poate fi prezent și în habitate antropizate (grădini, alei, sere) sau e cultivat ca specie ornamentală.

Gametofitul este un eutal cu forma și suprafața asemănătoare ficatului (în antichitate: utilizare empirică în tratamentul afecțiunilor hepatice).

Specie dioică: prezintă flori bărbătești și femeiești pe taluri diferite

Utilizări: conține compuși fenolici (marcantine) ce au proprietăți antifungice – utilizare externă, în tratamentul onicomicozelor și dermatitelor fungice.

Question 9

Clasa Anthocerotatae

Answer 9

Cuprinde aprox. 100 de specii.

Sunt mușchi inferiori cu tal lamelar (eutal) ce are aspect de rozetă (gametofitul).

Sporofitul are capsula verde și crește continuu (aspect de corn), astfel încât, concomitent cu eliberarea sporilor maturi (terminal), se formează spori noi, la bază.

Se dezvoltă în locuri umede, umbroase: pe sol (frecvent apar în grădini ca buruieni) sau pe scoarța copacilor.

Reprezentanți: Phaeoceros laevis, Anthoceros punctata, Dendroceros crispus.

Question 10

Clasa Bryatae

Answer 10

Cuprinde aprox. 15.000 de specii, care formează de obicei un covor dens în biotopuri umede și umbroase.

Sunt de dimensiuni reduse (0.2-10 cm); excepție – Dawsonia sp. (50 cm înălțime).

Sunt mușchi superiori cu talul frunzos, diferențiat în rizoizi, tulpiniță şi frunzulițe. (cormoid)

Sporii formează protoneme dezvoltate şi ramificate.

Sporogonul este alcătuit la majoritatea speciilor din setă şi capsulă, care se formează în partea apicală.

Din această clasă sunt importante 2 ordine:
Ordinul Sphagnales: Sphagnum sp.
Ordinul Bryales: Polytrichum sp.

Question 11

Sphagnum acutifolium

Answer 11

Familia Sphagnaceae, denumire populară: muşchi de turbă

Creşte în locuri mlăştinoase, acide şi reci numite tinoave.

Plantă perenă, cu tulpinița ramificată, cu 3-4 ramuri dispuse în verticil.

Tulpinița creşte continuu prin celula inițială apicală, iar partea bazală a tulpiniței, în condiții de anaerobioză şi aciditate, se carbonifică foarte lent, transformându-se în turbă (combustibil sau în amestecurile de pământ pentru flori sau legume).

Absorbția apei se face prin celule specializate ale frunzulițelor numite hialocite.

Pe tulpinițe, în partea apicalǎ, se formeazǎ sporogoanele, mici, globuloase, brune, însoțite de caliptrǎ.

Arhegoanele şi anteridiile se formeazǎ pe aceeaşi tulpinițǎ – specie monoică.

Question 12

Polytrichum commune

Answer 12

Familia Polytrichaceae, denumire populară: muşchi de pământ

Frecvent întâlnit în păduri şi pajişti montane, pe soluri umede, formând turbării.

În pajişti favorizează acțiunea bacteriilor anaerobe, determinând acidifierea solului şi înlocuirea pajiştilor cu plante mai puțin valoroase.

Plantă perenă, dioicǎ, cu tulpinița simplǎ sau ramificată, frunzulițe alterne, lanceolate, fiind fixată în sol prin rizoizi.

În vârful tulpiniței sau a ramificațiilor se formează sporogoanele, formate din setă şi capsulă, protejată de o caliptră păroasă

Tulpinița prezintă celule specializate:
-hidrocite: celule alungite, cu pereții subțiri, moarte,
goale la interior, cu rol în conducerea apei (similare cu
vasele lemnoase)
-leptocite: cu rol în transportul substanțelor organice;
similare cu vasele liberiene.
-celulele parenchimatice însoțesc leptocitele și susțin
activitatea acestora (similar cu celulele anexe ale vaselor
de liber de la angiosperme).

Question 13

importanta briofitelor

Answer 13

previn erodarea solului,

ajută la formarea păturii de humus necesară dezvoltării altor plante,

sunt habitat pentru numeroase specii de insecte și animale mici,

hrană pentru animale,

mușchiul de turbă contribuie la formarea turbei (îngrășământ organic, combustibil și component al nămolului terapeutic),

bioindicatori – sunt utilizați în studiile care evaluează poluarea solului și a aerului (prin capacitatea de a acumula metale grele).

specii decorative – grădini și parcuri,

material de ambalare/protecție – pentru legume, flori, bulbi (datorită capacității de a reține apa din mediul ambiant).

Question 14

increngatura Pteridophyta

Answer 14

Cuprinde aproximativ 12.000 de specii care au apărut în Devonian (acum 400 milioane de ani), conform fosilelor descoperite.

Ferigile sunt primele plante vasculare apărute pe uscat.

Habitat:
-cresc cu precădere în locuri umede și umbroase,
-sunt plante perene terestre, dar există și specii epifite (Lygodium flexuosus), precum și specii acvatice (Azolla sp., Salvinia sp.).

Question 15

in ciclul de viata al ferigilor predomina generatia …………

Answer 15

În ciclul de viață al ferigilor predomină generația sporofitică (diploidă), căreia îi aparține planta propriu-zisă (feriga).

Question 16

gametofitul la ferigi

Answer 16

Gametofitul (haploid) este de scurtă durată, puțin dezvoltat, fiind redus la un protal, cu gameți, de obicei nevascularizat.

Question 17

pteridopyta - caract morfo

Answer 17

Ferigile sunt plante cormofite, având corpul diferențiat în rădăcină, tulpină și frunze.

Rădăcinile sunt adventive, filiforme: rol în fixarea în sol și absorbția apei și mineralelor.

Tulpinile au ramificație monopodială sau dihotomică, prezintă doar structură primară.

Ferigile sunt plante erbacee perene, cu rizomi (tulpini subterane acoperite cu solzi, care asigură înmulțirea vegetativă).

Sunt plante vasculare: țesut conducător liberian și lemnos (este format din traheide - vase imperfecte).

Frunzele pot fi simple sau compuse (dublu penat-sectate sau lobate).

În funcție de dimensiunea lor, frunzele pot fi:
-microfile (dimensiuni reduse) (ex. Selaginella sp.);
-macrofile (dimensiuni mari) (ex. Dryopteris sp.):

Tulpini/Frunze:
-trofofile (rol în fotosinteză, nu prezintă spori)
-sporofile (rol în înmulțire, prezintă sporangi cu spori)
-se pot grupa în structuri compacte (spice sau strobili).

Question 18

sporangi

Answer 18

structuri care conțin spori, situați pe frunzele/tulpinile sporofile.

Question 19

protal

Answer 19

Sporii germinează și produc gametofitul haploid = protal, o structură de formă cordată, de culoare verde, care se fixează în sol prin intermediul rizoizilor.

Question 20

tipuri de spori - ferigi

Answer 20

-izospori (asemănători ca mărime - Lycopodium sp.)
-heterospori (diferiți ca mărime şi sex: microspori, spori mici, numeroşi (masculi) şi macrospori, de dimensiuni mari, în număr redus (femeli). Ex. Selaginella sp.

Question 21

pteridophyta - inmultire

Answer 21

Înmulțire vegetativă: prin fragmentare (fragmente de rizomi).

Înmulțire asexuată: spori.

Înmulțire sexuată: oogamie.
-din germinarea sporilor rezultă un protal pluricelular, foliaceu, autotrof (reprezintă gametofitul, care este haploid).
-pe protal se dezvoltă anteridii cu anterozoizi şi arhegoane cu oosfere.
-anterozoizii sunt flagelați, înoată prin apă pentru a ajunge la oosferă - apa este indispensabilă pentru fecundare!
-în urma fecundării rezultă zigotul diploid, din care se dezvoltă un embrion, care va da naştere la o nouă plantă (sporofitul, diploid), pe care se formează sporangi cu spori.

În ciclul de viață al ferigilor predomină generația sporofitică (diploidă) = planta propriu-zisă (feriga).
Gametofitul (haploid) = protalul, este de scurtă durată și susține dezvoltarea embrionului (→ plantulă).

Question 22

clasificare - pteridophyta

Answer 22

Patru clase:
1. Psilophytatae
2. Lycopodiatae
3. Equisetatae
4. Polypodiatae/ Filicatae

Question 23

Clasa Psilophytatate

Answer 23

Conține două genuri (Psilotum and Tmesipteris) care se întâlnesc în zona subtropicală.

Psilotum sp. sunt erbacee, de dimensiuni mici, cu o tulpină care se ramifică dihotomic și frunze mici solzoase (caracteristici primitive).
-Tulpina are rol fotosintetic, iar rizomul are rol în fixarea plantei în sol.
-Sporangii fuzionează (câte 2-3) și formează sinangii.
-Țesutul vascular este slab dezvoltat.

Tmezipteris sp. prezintă cu rizom slab dezvoltat, ramuri pendente şi frunze lanceolate.
-În ecosistemul din Insulele Hawaii predomină speciile din clasa Psilophytatae – sunt buruieni, care colonizează suprafețe extinse

Question 24

Clasa Lycopodiatate

Answer 24

Sunt ferigi cu frunze mici (nu depăşesc 1 cm lungime), grupate spiralat sau dispuse opus şi au la axilă câte un sporange; anterozoizii sunt flagelați.

Clasa Lycopodiatae - ordine principale:
Lycopodiales: Lycopodium sp., Lycopodiella sp., Huperzia sp.
Selaginellales: Selaginella sp.
Isoetales: Isoetes sp.

Clasa Lycopodiatae cuprinde specii cu importanță economică scăzută

Question 25

ordinul lycophodiales

Answer 25

Familia Lycopodiaceae

Cuprinde aprox. 400 specii terestre, cele mai multe trăiesc în simbioză cu unele ciuperci.
Au tulpini ascendente sau târâtoare, ramificate dihotomic.
Frunzele sunt mici, rigide, cu sporangi solitari, reniformi, aşezați la baza frunzelor.
Sporii (izospori) dau naștere la protale monoice, cu anteridii şi arhegoane

Question 26

Lycopodium clavatum (pedicuță)

Answer 26

creşte prin păduri şi păşuni umede din regiunea montană, pe soluri acide.

plantă perenă, cu tulpina repentă (până la 1 m lungime), ramificată dihotomic.

frunzele trofofile sunt liniar-lanceolate, alterne şi au în vârf o aristă lungă, incoloră.

în vârful ramurilor: 1-3 spice de sporofile, lung pedunculate; sporofilele au la bază câte un sporange reniform.

Question 27

Ordinul Selaginellales

Answer 27

Familia Selaginellaceae

Selaginella sp.
-specii terestre sau epifite (pe scoarța copacilor),
-habitat: zona tropicală și temperată, în locuri umbroase.
-prezintă tulpini ramificate dihotomic;
-frunze microfile (rol în fotosinteză);
-frunze sporofile (cu sporangii la axila frunzelor, cu heterospori) grupate în strobili angulari.
-utilizare: specii ornamentale.

Question 28

Ordinul Isoetales

Answer 28

Familia Isoetaceae

Isoetes sp.
-specii terestre, cu răspândire cosmopolită, în zone umede și umbroase,
-plante perene cu rizomi cu aspect bulbiform (tulpini subterane) pe care se găsesc rădăcini adventive,
-tulpinile sunt scurte și prezintă creștere secundară,
-frunzele sunt simple, alungite (8-10 cm), fistuloase (similar cu specii de Allium - usturoi, ceapă), cu baza dilatată, protejată de o ligulă;
l-a baza frunzelor se găsesc sporangii cu heterospori, protejați de o peliculă subțire (velum).

Question 29

clasa Equisetatae

Answer 29

Este reprezentat de familia Equisetaceae, cu un singur gen (Equisetum), ce cuprinde 32 de specii.

Habitat: răspândire îndeosebi în emisfera nordică.

Cuprinde specii erbacee, perene, cu rizomi însoțiți de rădăcini adventive, tulpină și frunze.

Tulpinile sunt articulate, formate din noduri și internoduri, fiind de două tipuri: fertile (cu sporangii dispuse în strobili terminali) și sterile (verzi, fotosintetizatoare).

Peretele celular este impregnat cu dioxid de siliciu.

Frunzele sunt reduse ca dimensiuni (microfile) și dispuse în verticil, ca o teacă, la nivelul nodurilor; unele specii pot prezenta și ramuri verticilate, dispuse la nivelul nodurilor.

Question 30

Equisetum arvense

Answer 30

familia Equisetaceae, denumire populară: coada calului.

Specie frecvent întâlnită în flora spontană: creşte pe terenuri umede, nisipoase, în fânețe, culturi (ca buruiană).

Plantă perenă cu rizom, de pe care se dezvoltă două tipuri de tulpini aeriene: fertile şi sterile.

primăvara se formează tulpinile fertile: brune, articulate, neramificate, lipsite de clorofilă, au la noduri frunze solzoase, concrescute într-o teacă comună, dințată; în vârf prezintă un spic de sporofile cu sporangi (strobil).

după eliberarea sporilor, tulpinile fertile se usucă şi sunt înlocuite de tulpini sterile, care apar la începutul verii: sunt verzi, asimilatoare, rigide (dioxid de siliciu), care au la noduri frunze mici solzoase, unite într-o teacă dinţată, şi tot de la noduri pornesc în verticil mai multe ramuri secundare, dând aspectul de coadă de cal.

Question 31

Equiseti herba

Answer 31

Definiție: tulpinile sterile recoltate de la Equisetum arvense, familia Equisetaceae, denumire populară: coada-calului.

Compoziție chimică:
principii bioactive: ulei volatil, saponozide, flavonoide, SiO2, minerale (săruri de potasiu).

Acțiune specifică și utilizări:
Partea aeriană (infuzie, extracte):
acțiune diuretică (crește diureza = volumul de urină eliminat în 24 ore),
acțiune antiseptică,
acțiune hemostatică,
acțiune mineralizantă.
Se utilizează în infecții ale tractului urinar, în tratamentul fracturilor (efect mineralizant).

Toxicitate: reacții adverse minore - colici abdominale, reacții alergice (prurit).

În scop medicinal nu se utilizează tulpinile de Equisetum palustre:
conţine un alcaloid toxic, palustrina.
are o talie asemănătoare cu E. arvense, dar se deosebeşte prin prezenţa spicelor sporifere în vârful tulpinilor sterile verzi.

Question 32

Clasa Polypodiatae

Answer 32

Cuprinde ferigile cele mai cunoscute (peste 8000 de specii).

Sunt plante perene cu rizomi (tulpini subterane), cu rădăcini adventive.

Frunzele sunt macrofile, compuse (dublu-penat sectate sau lobate),

-au prefoliație circinată (frunze tinere = crozier, au vârful răsucit în formă de spirală),
-sunt trofosporofile (cu dublu rol: fotosinteză și reproducere-purtătoare de sori).

Sporangii sunt grupați în sori pe fața inferioară a frunzelor, fiind protejați de o membrană = induzie.

Sporii sunt izospori, iar protalele sunt monoice (cu arhegoane și anteridii).

Utilizări: specii ornamentale.

Question 33

Dryopteris filix-mas

Answer 33

Familia Dryopteridaceae, denumire populară: ferigă.

Plantă perenă cu rizom gros, înaltă de cca. 150 cm.

Habitat: creşte în pădurile de stejar până în etajul boreal, în păduri, tufărişuri.

Frunzele sunt mari, lung pețiolate, dublu penat-sectate, cu pețiolul acoperit de scuame brun-roşcate.

pe partea inferioară a frunzelor se găsesc sori reniformi, dispuşi în două şiruri paralele, deoparte şi de alta a nervurii şi protejați de o induzie.

Planta este toxică (îndeosebi rizomii).
S-a utilizat tradițional ca agent antihelmintic (împotriva paraziților intestinali) (de unde a derivat și denumirea populară în engleză ”worm fern”).

Question 34

Importanța ferigilor

Answer 34

Ferigile nu prezintă o importanță economică deosebită, dar își găsesc aplicabilitatea în diferite domenii:

Specii ornamentale: amenajări exterioare, plante de interior sau pentru acvarii (ferigile acvatice).

Horticultură: specii de Osmunda (rădăcinile uscate sunt mediu pentru cultivarea orhideelor).

Îngrășământ/biofertilizatori: Azolla sp. (în frunzele lor se dezvoltă bacterii fixatoare de azot, îmbogățesc solul adiacent – fertil pentru cultivarea plantelor).

Cercetarea științifică: ferigile acvatice (Ceratopteris), care prezintă un ciclu de viață scurt și care pot fi caracterizate ușor dpv genetic sunt organisme-model pentru cercetarea în domeniul genetic.