Samenlose Gefäßpflanzen

Es gibt drei Hauptgruppierungen, die das Pflanzenleben auf der Erde abdecken – gefäßlose Pflanzen… samenlose vaskuläre Pflanzen…und Samenpflanzen. Die samenlos-vaskulären Pflanzen waren die erste, die spezialisierte Gefäßsysteme entwickelten – eine Anpassung, die ihnen dabei half, die ersten groß gewachsenen Pflanzen auf der Erde zu werden. Heuzutage werden die samenlos-vaskulären Pflanzen durch die Lycophyten und Monilophyten repräsentiert. Lycophyten umfassen Bärlappen-, Moosfarngewächse und Brachsenkräuter. Auffallend ist, dass keine der Lycophyten echte Moose sind, welche gewebelose Pflanzen sind. Monilophyten umfassen Farne, Schachtelhalme und Nacktfarne und deren Verwandte. Wie alle Pflanzen verfügen samenlos-vaskuläre Pflanzen über eine Wechselfolge von Generationen während ihres Lebenszyklus, wie dies hier mit Farn als Beispiel gezeigt wird. Das bedeutet, dass sie einen Teil ihres Lebenszyklus als haploider Gametophyt verbringen, und den anderen Teil als ein diploider Sporophyt. Wie gefäßlose Pflanzen reproduzieren samenlos-vaskuläre Pflanzen vielmehr mit Hilfe von Sporen, als mit Samen. Die Sporen sind haploid und werden von Strukturen, die als Sori bezeichnet werden, die an der Unterseite der Blätter angehäuft sind, zerstoben. Die Sori selbst enthalten viele Sporangien. Nachdem sie die Reife erreichen, öffnen sich diese Sporangien, und zerstäuben die haploiden Sporen. Die Sporen wachsen dann mittels Mitose, um den haploiden Gametophyt zu bilden. Auf der Stufe des Gametophyt – der typischerweise sehr klein ist und sich über oder gerade unter der Bodenoberfläche befindet – werden haploide Gameten durch Mitose gebildet. Ein einzelner Gametophyt ist bisexuell und entwickelt zwei verschiedene Strukturen – Antheridien und Archegonien – die Gameten jeweils in männlichen und weiblichen Formen produzieren. Wie die gewebelosen Pflanzen ist die männliche Spermakeimzelle mit einer Geißel versehen und benötigt Wasser, um zur weiblichen Keimzelle zu reisen – indem sie einem chemischen Lockstoff folgt, um das Ei zu finden. Weil die Keimzellen in einem einzelnen Gametophyt genetisch identisch sind, aufgrund ihres haploiden Ursprungs, treten normalerweise Kreuzungen zwischen verschiedenen Gametophyten auf. Farne können jegliche Selbstbefruchtung verhindern, indem sie ihre Antheridien und Archegonien jeweils zu verschiedenen Zeiten reifen lassen. Schließlich wächst das befruchtete Ei zu einem neuen diploiden Sporophyten aus der diploiden Zygote des Gametophyten, womit der Lebenszyklus vervollständigt ist. Wie Samenpflanzen haben samenlos-vaskuläre Pflanzen Lebenszyklen, die von Sporophyten dominiert werden. Allerdings können nicht wie bei allen anderen Hauptpflanzenabstammungen ihre kleineren Gametophyten unabhängig leben – was soviel bedeutet, sie liefern dem Sporophyten keine Ernährung, oder benötigen diese vom Sporophyten. Das wichtigsten Merkmal von samenlos-vaskulären Pflanzen ist wohl ihr spezialisiertes Netzwerk von vaskulärem Gewebe, ähnlich dem der Samenpflanzen. Diese Anpassung ermöglicht ihnen, Wasser, Nährstoffe und andere organischen Materialien zu transportieren, und größere Dimensionen zu erreichen – was sie von ihren gefäßlosen Verwandten unterscheidet.