3.7 Giới thực vật (Plantae)
3.7.2 Thực vật cú mạch nguyờn thuỷ
Những thực vật cú mạch nguyờn thuỷ cú mụ dẫn, nhưng cũn cú tinh trựng chuyển
động và vẫn phụ thuộc vào nước của mụi trường ngoài để sinh sản. Đú là cỏc ngành
dương xỉ – Filicilophyta, cỏ thỏp bỳt – Sphenophyta và thụng đất – Lycopodophyta. Những đại diện hiện đại của cỏc ngành này chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ. Cựng với sự tiến hoỏ của thực vật cú hạt hầu hết chỳng đó bị tiờu diệt, nhưng những trầm tớch của chỳng bị nộn
được khai thỏc ngày nay là than đỏ.
Về mặt ý nghĩa thỡ thể bào tử cựng với cỏc bào tử khớ sinh tồn tại chiếm ưu thế
trong đời sống của những thực vật ở cạn ban đầu này, trong khi đú thỡ thể giao tử tiờu
giảm về kớch thước và sống tương đối ngắn. Sự cú mặt của quản bào cho phộp thể bào tử trở nờn lớn hơn và chuyờn hoỏ hơn vỡ mụ dẫn đó tạo sức chống đỡ thõn giống như cõy gỗ và cỏc cành bờn.
Những lỏ thật đầu tiờn xuất hiện trong nhúm này và là của hai kiểu cú nguồn gốc khỏc biệt rừ rệt. Lỏ phiến nhỏ giống với lỏ thụng đất và cỏ thỏp bỳt phỏt sinh ra giống như những mấu lồi nhỏ của thõn, mỗi mấu cú bú mạch hoặc gõn sinh ra từ trụ mạch của thõn. Lỏ phiến lớn cú ở dương xỉ và thực vật cú hạt và nguồn gốc từ cành bờn, dẹp.
3.7.2.1 Ngành Dương xỉ (Filicinophyta)
Dương xỉ là thực vật cú mạch nguyờn thuỷ, cú khoảng 12.000 loài cũn sống. Phần lớn chỳng sống ở vựng nhiệt đới, nhưng cũng cú nhiều loài phỏt triển ở cỏc nơi ẩm ướt
của vựng ụn đới. Cõy dương xỉ Dryopteris thường mọc ở vựng rừng nỳi ẩm.
Lỏ của chỳng phõn nhiều thuỳ nhỏ và mọc ra từ những thõn rễ nằm ngang ở dưới
đất và cú sự sinh trưởng thỏo cuộn đặc trưng được gọi là sự xếp lỏ bỳp (xem hỡnh 1.29).
Tỳi bào tử phỏt sinh trong những ổ tỳi bào tử nằm ở mặt dưới của lỏ.
Sự phỏt tỏn bào tử phụ thuộc vào sự vận động trương nước khi điều kiện khụ. Một bào tử được phúng thớch cú thể nảy mầm trong điều kiện cú độ ẩm thớch hợp cho ra một
cấu tạo hỡnh tim nhỏ được gọi là nguyờn tản là thế hệ thể giao tử của Driopteris. Nguyờn tản được đớnh bởi những rễ giả đơn và cú chứa lục lạp và sống độc lập. Tỳi tinh và tỳi
trứng phỏt triển như ở hỡnh 1.29 và tinh trựng chuyển động được phỏt tỏn khi nguyờn tản ngập trong nước. Chỳng được tế bào trứng hấp dẫn bởi hoỏ hướng động. Chỉ cú một hợp tử phỏt triển từ một thể giao tử và cuối cựng sinh trưởng thành thể bào tử mới.
3.7.2.2 Ngành Cỏ thỏp bỳt (Sphenophyta)
Cỏ thỏp bỳt phỏt triển phong phỳ ở cỏc đầm lầy kỷ than đỏ nhưng giờ chỉ khoảng 25 loài cũn sống sút thuộc chi Equisetum. Cỏc lồi đó tuyệt chủng cao tới 15m hoặc hơn. Ngày nay Cỏ thỏp bỳt cao khụng quỏ 2m và phần lớn cỏc loài sống ở những nơi ẩm lạnh. Trong biểu bỡ thõn cú cỏc hạt silic làm cho nú cú cấu tạo nhỏm. Người ta đó dựng nú để cọ rửa bỡnh, nồi niờu và đặt tờn chung Cỏ cọ nồi (Scouring ruhes).
Hình 1.28. Cấu trúc và chu trình sống của rêu, Funaria hygrometica
Cấu trỳc thể bào tử của Equisetum arvense, một loài thường mọc nơi đất hoang và trong vườn, được minh hoạ ở hỡnh 1.30. Một thõn ngầm ở dưới đất cho phộp Equisetum
lan nhanh lấn chiếm cỏc vựng đất thớch hợp, thường lấn ỏt cỏc cõy khỏc. Cơ quan dự trữ là củ đớnh với thõn rễ giỳp cho cõy sống được qua mựa đụng.
Chồi dinh dưỡng khụng sinh sản cú cỏc mấu từ đấy mọc ra vụ số cành bờn. Mỗi mấu được bao quanh bởi một vũng những lỏ phiến nhỏ. Chồi sinh sản xuất hiện vào mựa xuõn và phỏt triển những nún hỡnh thỏp bỳt hoặc hỡnh nún.
Do giảm phõn cỏc bào tử được hỡnh thành. Bào tử cú giải cuốn lại hay là sợi bật
để khi điều kiện khụ bào tử rơi xuống đất nơi ẩm ướt, cỏc sợi bật gi•n ra và bào tử nảy
mầm. Một thể giao tử mảnh khoảng bằng đầu đinh ghim được hỡnh thành và chu trỡnh
sống được hoàn tất cũng như ở Dryopteris.
3.7.2.3 Ngành Thụng đất (Lycopodophyta)
Ngành cú khoảng 1000 loài cũn sống, chủ yếu ở nhiệt đới. Loài Selaginella
selaginoides thường gặp ở những đầm nước ẩm ướt hoặc ở cỏc b•i cỏ trờn nỳi.
Thể bào tử Selaginella được minh hoạ ở hỡnh 1.31, bề ngoài trụng giống với cõy rờu và cú một loại cành bũ ở phần ngang mặt đất. Lỏ phiến nhỏ được sắp xếp thành bốn dóy dọc theo chiều dài thõn. Thể bào tử được đớnh nhờ cỏc rễ chống (Rhizophore) mọc ra ngay sau khi đỉnh cành trờn thõn và mọc chỳc xuống.
Hình 1.29. Chu trình sống của d−ơng xỉ đực Dryopteris filix-mas
Cõy trưởng thành cú cơ quan sinh sản mọc thẳng được gọi là nún gồm nhiều tỳi bào
tử được hỡnh thành trờn một trục của lỏ được gọi là lỏ bào tử, trờn một chồi thẳng đứng.
Selaginella là cõy bào tử khỏc loại, nghĩa là sản sinh ra hai loại bào tử khỏc nhau. Tỳi đại bào tử thường thấy ở phần cuối của nún và mỗi tỳi sinh ra bào tử đơn bội lớn được gọi là
đại bào tử. Cỏc đại bào tử này nảy mầm tạo nờn thể giao tử cỏi. Mặt khỏc cỏc tỳi tiểu bào
tử cú ở phần trờn của nún sản sinh vụ số tiểu bào tử để tạo nờn cỏc thể giao tử đực.
Selaginella thớch nghi với đời sống trờn cạn hoàn hảo hơn so với rờu và dương xỉ. Thể giao tử được phỏt triển toàn bộ bờn trong vỏch của tiểu bào tử trong đú cú chứa cỏc chất dinh dưỡng dự trữ. Khi tiểu bào tử nảy mầm, hai tế bào được hỡnh thành. Một trong
đú được gọi là tế bào nguyờn tản, là tế bào nhỏ khụng được phõn chia thờm nữa. Đú là
dấu vết cũn lại của phần dinh dưỡng thể giao tử đực. Tế bào kia trở thành tỳi tinh và tiếp tục phõn chia để tạo nờn vụ số tinh trựng hai roi nằm trong cỏi ỏo của cỏc tế bào bất thụ.
Tiểu bào tử được phỏt tỏn và cú thể được mang đến cỏc cõy khỏc hoặc rơi xuống cỏc tỳi
đại bào tử ở dưới.
Sự phỏt triển của thể giao tử cỏi xảy ra bờn trong tỳi đại bào tử. Tỳi đại bào tử lớn hơn tỳi tiểu bào tử nhiều và được giữ bờn trong tỳi trong suốt quỏ trỡnh phỏt triển của chỳng. Một nguyờn tản cỏi và một vựng tớch lũy chất dinh dưỡng riờng biệt được hỡnh
thành bờn trong vỏch bào tử và tỳi trứng được mở ra khi vỏch bào tử nứt ra. Khi thời tiết
ẩm cỏc tinh trựng được phỏt tỏn từ cỏc tiểu bào tử bơi đến gặp trứng và thụ tinh được tiến
hành. Hợp tử phỏt triển trong phần cũn lại của cỏc đại bào tử và phụi được hỡnh thành, phỏt triển phụi thoạt đầu do hấp thụ chất dinh dưỡng từ vựng chất dự trữ. Về sau phụi trở thành quang hợp được và một cỏ thể bào tử độc lập được hỡnh thành.
Hiện tượng bào tử khỏc loại, giảm bớt kớch thước của thể giao tử đực và sự phụ thuộc chất dinh dưỡng của thể giao tử cú thể được xem là sự thớch nghi trờn cạn. Từ bỏ sự cần thiết nước bờn ngoài như là mụi trường cho sự thụ tinh là một bước quan trọng vượt qua sự cản trở cũn lại quan trọng nhất trong sự tiến hoỏ của sự thớch nghi hoàn toàn của thực vật ở cạn.