Free Press

Blechnum attenuatum și alte ferigi care cresc pe Montagu Pass în Western Cape. Aceasta este faza de sporofit a ciclului de viață al ferigii. Fotografie: „Fătul de la Bătrânețe”: Diane Turner, iSpot.

Fișa informativă din numărul din iunie 2016 al revistei Veld & Flora este o continuare a fișei informative din numărul din martie 2016 al revistei Veld & Flora, vol. I, nr. 1. 102(1), și de fișele informative Veld & Flora privind clasificarea vieții din vol. 98(3) septembrie 2012 și clasificarea plantelor din vol. 101(4) decembrie 2015.

Frunze de ferigă cu sori. Fotografie: Clare Archer, iSpot.

A DIVERSITY OF FERNS

Fermele sau Pteridophytes sunt un grup de plante primitive. Acesta include cunoscuta ferigă cu frunzele sale grațioase, dar cuprinde, de asemenea, o mare diversitate de plante asemănătoare ferigilor care cresc într-o varietate de habitate, de la păduri umbroase și umede până la deșerturi. La fel ca mușchii și hepatofitele (briofite), acestea nu au semințe, flori sau fructe și se reproduc prin intermediul sporilor. Cresc mai ales pe teren uscat, dar au totuși nevoie de apă pentru a se reproduce. Spre deosebire de briofite, ele au un sistem vascular (țesut specializat pentru transportul apei și nutrienților – xilemul și floemul).

Ferigile sunt denumite de obicei Pteridofite, care includ toate plantele vasculare purtătoare de spori. În clasificările mai vechi, aceste plante erau împărțite în mod informal în „ferigi adevărate” și „aliați ai ferigilor”. „Aliații de ferigă” cuprindeau clubmosses, Spikemosses, Quillworts, Whisk Ferns și Horsetails. Noile cercetări în domeniul biologiei moleculare au necesitat câteva schimbări în clasificarea ferigilor. Pentru a reflecta cu mai multă acuratețe relațiile evolutive, oamenii de știință propun acum să împartă plantele vasculare purtătoare de spori în două grupuri oficiale: Licofitele și Monilofitele.

Licofitele includ Clubmosses, din care există trei genuri în Africa de Sud: Huperzia, Lycopodiella și Lycopodium, Spikemosses care conțin un singur gen Selaginella cu zece specii în Africa de Sud și Quillworts, care conțin, de asemenea, un singur gen, Isoetes, cu cel puțin 14 specii în Africa de Sud. Acest grup străvechi de plante a fost cândva prolific, cu specii gigantice dispărute de Clubmosses care creșteau până la 40 m înălțime.

Monilofitele includ ferigile Snaketongue din care un gen, Ophioglossum, este indigen în Africa de Sud, ferigile Whisk din care o specie, Psilotum nudum, este indigenă în Africa de Sud, coada-calului din care o specie, coada-calului african (Equisetum ramosissimum), este indigenă în Africa de Sud, feriga cartofului, din care doar o singură specie, Ptisana fraxinea, este indigenă în Africa de Sud, și ferigile leptosporangifere, care este cel mai mare și mai divers grup, care conține aproximativ 270 de specii indigene în Africa de Sud.

Coada-calului african (Equisetum ramosissimum subsp. ramosissimum var. altissimum) este singura specie de coada-calului din Africa de Sud. Sporii sunt purtați sub sporangiofori în structurile asemănătoare unor conuri de la vârful unora dintre tulpini. Foto: Clare Archer, iSpot.

Chiar toate plantele terestre se reproduc prin intermediul a două forme de viață distincte, care alternează: o fază sexuală, care produce și eliberează gameți sau celule sexuale și permite fertilizarea, și o fază de dispersie. Aceasta este o adaptare care eliberează plantele de o viață sub apă și le permite să trăiască și să se reproducă pe uscat. Faza sexuală este cunoscută sub numele de GAMETOFITA sau generația haploidă (n), iar faza de dispersie este SPOROFITA sau generația diploidă (2n).

La ferigi, faza de dispersie culminează cu producerea de spori haploizi (n) (adică fiecare spor are un singur set de cromozomi) care sunt eliberați din capsule (sporangii) purtate pe fața inferioară a frunzelor de ferigă. Acești spori germinează și se transformă în plante mici, cu viață liberă – prothallus. Aceasta este generația sexuală (sau gametofită) a plantei de ferigă. Celulele sexuale haploide (n) sau gameții se formează în organele sexuale (anteridia și archegonia) de pe partea inferioară a prothallusului. Gameții masculi (spermatozoizii) înoată apoi spre gameții femelei (ouăle) în arhegonii din prothallus. Astfel, chiar dacă ferigile cresc în principal pe uscat, ele au nevoie de prezența apei pentru a facilita fertilizarea. Odată ce are loc fuziunea dintre ovul și spermatozoid – sau fertilizarea – se formează un zigot diploid (2n) cu două seturi de cromozomi. Zigotul se dezvoltă prin diviziune celulară, într-un proces numit mitoză, în generația de dispersie (sau sporofit) a plantei de ferigă, care este cunoscuta ferigă pe care o vedem crescând peste tot.

Plantele de ferigă sporofite diploide (2n) produc sporangii sau capsule pe partea inferioară a frunzelor lor, în care sunt produși sporii haploizi (n). Punctele negre pe care le vedem în mod normal pe frunze sunt sori (singular sorus) care sunt grupuri de sporangii. Sporii din interiorul capsulelor au fost supuși unui proces de diviziune celulară numit meioză, din care rezultă patru celule fiice, fiecare având jumătate din numărul de cromozomi al celulei mamă. Sporii sunt dispersați, germinează și se dezvoltă în plante gametofite haploide – și astfel ciclul continuă.

Așa că, deși gametofitul (n) și sporofitul (2n) sunt două plante diferite, la ferigi sporofitul este ceea ce vedem și cunoaștem ca fiind o ferigă. Acest lucru este diferit de ciclul de viață al mușchilor, coniferelor și plantelor cu flori, care sunt tratate în fișele informative anterioare și ulterioare.

Câteva ferigi renunță la faza sexuală a ciclului și se reproduc pe cale vegetativă. Vezi „The ferns of the Ntendeka Wilderness” în Veld & Flora 67(4), 118-120, decembrie 1981.

În numărul din 1981 al revistei Veld & Flora, citiți despre „The ferns of the Ntendeka Wilderness” Veld & Flora 67(4), 118-120. În numărul din 1998, citiți despre „The ferns of Mariepskop” Veld & Flora 84(4) 116-117. În numărul din 1994, citiți ‘The weedy ferns of Ferncliffe: Invadatorii neobișnuiți amenință flora Natalului’ Veld & Flora 80(3), 88-90.

‘To be or not to be a fern ally’ de Ronell și Arrie Klopper, Pteridoforum 80: ianuarie 2007.

Descoperiți mai multe despre ferigile sud-africane vizitând iSpot – și căutând ‘ferigi’ sau Wikipedia.

Legături de curriculum

Colegiul 11 Științe ale vieții, Domeniul 1: Diversitate, schimbare și continuitate. Subiectul: Biodiversitatea plantelor. Conținuturi: Gruparea briofitelor, pteridofitelor, gimnospermelor și angiospermelor.

GRADUL 12 Științele vieții Domeniul 1: Viața la nivel molecular, celular și tisular. Temă: Meioza: procesul diviziunii de reducere scopurile diviziunii de reducere (gametogeneză și excepții: mușchi, ferigi), Importanța meiozei: de la diploid la haploid: producerea de gameți.

TEXT realizat de Caroline Voget cu ajutorul Dr. Ronell R Klopper, coordonator al listei naționale de verificare a plantelor din Africa de Sud, SANBI. Au fost consultate următoarele cărți și site-uri web: The Story of Life and the Environment (Povestea vieții și a mediului): O perspectivă africană, de Jo van As, Johann du Preez, Leslie Brown și Nico Smit, publicată de Struik Nature și, de asemenea, de pe site-uri online, inclusiv: Iziko Museum’s website, Online Textbook, Prentice Hall, Wikipedia și The Encyclopaedia of Life.

.