Free Press

Blechnum attenuatum og andre bregner, der vokser på Montagu Pass i det vestlige Kap. Dette er sporofytefasen i bregnens livscyklus. Foto: Diane Turner, iSpot.

Faktabladet i juni 2016-udgaven af Veld & Flora følger op på faktabladet i marts 2016-udgaven af Veld & Flora, vol. 102(1), og Veld & Flora-faktabladene om livets klassifikation i vol. 98(3) september 2012 og planteklassifikation i vol. 101(4) december 2015.

Farneblade med sorier. Foto: Clare Archer, iSpot.

En mangfoldighed af bregner

Ferner eller Pteridofytter er en gruppe af primitive planter. Den omfatter den velkendte bregne med sine yndefulde blade, men også en stor mangfoldighed af bregne-lignende planter, der vokser i en række forskellige levesteder fra skyggefulde, fugtige skove til ørkener. Ligesom mosser og levermosser (Bryofytter) har de ingen frø, blomster eller frugter, og de formerer sig ved hjælp af sporer. De vokser for det meste på tørt land, men de har stadig brug for vand for at kunne formere sig. I modsætning til Bryofytter har de et vaskulært system (specialiseret væv til transport af vand og næringsstoffer – xylem og phloem).

Ferner betegnes normalt som Pteridofytter, som omfatter alle sporebærende, vaskulære planter. I ældre klassifikationer blev disse planter uformelt opdelt i ‘ægte bregner’og ‘bregne-allierede’. De “bregne-allierede” omfattede klumpemosser, spidsmosser, kvillerødder, piskesvampe og hestehalm. Ny forskning inden for molekylærbiologi har gjort det nødvendigt at foretage et par ændringer i klassifikationen af bregner. For at afspejle de evolutionære relationer mere nøjagtigt foreslår forskerne nu at opdele sporebærende karplanter i to formelle grupper: Lycophytes og Monilophytes.

Lycophytes omfatter Clubmosses, hvoraf der findes tre slægter i det sydlige Afrika: Huperzia, Lycopodiella og Lycopodium, Spikemosses, som indeholder en enkelt slægt Selaginella med ti arter i det sydlige Afrika, og Quillworts, som også indeholder en enkelt slægt, Isoetes, med mindst 14 arter i det sydlige Afrika. Denne gamle gruppe af planter var engang frodig med uddøde kæmpearter af Clubmosses, der blev op til 40 m høje.

Monilofytterne omfatter bl.a. slangeurt, hvoraf en slægt, Ophioglossum, er hjemmehørende i det sydlige Afrika, piskesvirre, hvoraf en art, Psilotum nudum, er hjemmehørende i det sydlige Afrika, hestehov, hvoraf en art, afrikansk hestehov (Equisetum ramosissimum), er hjemmehørende i det sydlige Afrika, er hjemmehørende i det sydlige Afrika, kartoffelfarne, hvoraf kun én art, Ptisana fraxinea, er hjemmehørende i det sydlige Afrika, og leptosporangianerne, som er den største og mest forskelligartede gruppe, der omfatter omkring 270 arter hjemmehørende i det sydlige Afrika.

Den afrikanske agerpadderok (Equisetum ramosissimum subsp. ramosissimum var. altissimum) er den eneste art af agerpadderok, der findes i Sydafrika. Sporerne bæres under sporangiophore i de kegleformede strukturer i spidsen af nogle af stænglerne. Foto: Foto: Clare Archer, iSpot.

Næsten alle landplanter formerer sig ved hjælp af to forskellige, vekslende livsformer: en seksuel fase, der producerer og frigiver kønsceller eller kønsceller og muliggør befrugtning, og en spredningsfase. Dette er en tilpasning, der befrier planterne fra et liv under vand og gør det muligt for dem at leve og formere sig på tørt land. Den seksuelle fase er kendt som GAMETOPHYTE eller haploid (n)-generationen, og spredningsfasen er SPOROPHYTE eller diploid (2n)-generationen.

I bregner kulminerer spredningsfasen med produktion af haploide (n) sporer (dvs. hver spore har et enkelt sæt kromosomer), som frigives fra kapsler (sporangier), der bæres på undersiden af bregneblade. Disse sporer spirer og vokser til små, fritlevende planter – prothallus – og bliver til små, fritlevende planter. Dette er bregneplantens seksuelle (eller gametofyt) generation. Haploide (n) kønsceller eller kønsceller dannes i kønsorganerne (antheridia og archegonia) på undersiden af prothallus. De mandlige kønsceller (sædceller) svømmer derefter hen til de kvindelige kønsceller (æg) i prothallens archegonia. Selv om bregnerne for det meste vokser på land, har de altså stadig brug for vand for at lette befrugtningen. Når æg og sædceller fusionerer – eller befrugtning – dannes der en diploid (2n) zygote med to sæt kromosomer. Zygoten vokser ved celledeling i en proces kaldet mitose til den spredte (eller sporofyte) generation af bregneplanten, som er den velkendte bregne, vi ser vokse overalt.

De diploide (2n) sporofyte bregneplanter producerer sporangier eller kapsler på undersiden af deres blade, hvori der dannes haploide (n) sporer. De sorte prikker, som vi normalt ser på bladet, er sori (ental sorus), som er klynger af sporangier. Sporerne inde i kapslerne har gennemgået en celledelingsproces kaldet meiose, som resulterer i fire datterceller med hver halvt så mange kromosomer som modercellen. Sporerne spredes og spirer og vokser til haploide gametofytplanter – og sådan fortsætter cyklussen.

Så selv om gametofytten (n) og sporofytten (2n) er to forskellige planter, er sporofytten i bregner det, vi ser og kender som en bregne. Dette er anderledes end livscyklusen hos mosser, nåletræer og blomstrende planter, som er behandlet i tidligere og efterfølgende faktablade.

Nogle bregner undlader den seksuelle fase af cyklusen og formerer sig vegetativt. Se ‘The ferns of the Ntendeka Wilderness’ i Veld & Flora 67(4), 118-120, december 1981.

Læs om ‘The ferns of the Ntendeka Wilderness’ i Veld & Flora 67(4), 118-120, december 1981.

I 1981-udgaven af Veld & Flora kan du læse om ‘The ferns of the Ntendeka Wilderness’ Veld & Flora 67(4), 118-120. I 1998-udgaven kan man læse om ‘The ferns of Mariepskop’ Veld & Flora 84(4) 116-117. I 1994-udgaven kan man læse om ‘The weedy ferns of Ferncliffe’: Unusual invaders threaten Natal’s flora’ Veld & Flora 80(3), 88-90.

‘To be or not to be a fern allierede’ af Ronell og Arrie Klopper, Pteridoforum 80: januar 2007.

Opdag mere om sydafrikanske bregner ved at besøge iSpot – og søge på ‘bregner’ eller Wikipedia.

LINKS TO THE CURRICULUM

GRADE 11 Life Sciences, Strand 1: Diversity, Change and Continuity (mangfoldighed, forandring og kontinuitet). Emne: Mangfoldighed, variation og kontinuitet: Plantens biodiversitet. Indhold: Biodiversitet i planter: Gruppering af bryofytter, pteridofytter, gymnospermer og angiospermer.

GRADE 12 Biovidenskab, linje 1: Livet på molekylært, cellulært og vævsniveau. Emne: Meiose: processen med reduktionsdeling formål med reduktionsdeling (gametogenese og undtagelser: mosser, bregner), betydning af meiose: diploid til haploid: produktion af gameter.

TEKST af Caroline Voget med bistand fra Dr. Ronell R Klopper, South African National Plant Checklist Co-ordinerator, SANBI. Følgende bøger og websteder er blevet konsulteret: Historien om livet og miljøet: An African perspective af Jo van As, Johann du Preez, Leslie Brown og Nico Smit, udgivet af Struik Nature, og også fra online-websteder, herunder: Iziko Museums websted, Online Textbook, Prenti Hall, Wikipedia og The Encyclopaedia of Life.