50. Kapraďorosty I. - výtrusnicové listy a výtrusy plavuní

Parametry úlohy

	Obtížnost:	lehké
	Časová náročnost:	40 minut
	Materiálová náročnost:	nenáročné
	Druh materiálu:	volně rostoucí rostliny
	Čím pozorujeme:	mikroskop i stereomikroskop
	Téma:	Rozmnožování rostlin, rostlinné orgány generativní Výtrusné rostliny
	Roční období:	září, červen

Teoretický úvod

Plavuně jsou většinou trvalé vždyzelené rostliny s tenkým plazivým stonkem, z něhož vyrůstají adventivní kořeny. Stonek je obvykle porostlý úzkými asimilačními lístky – trofofyly, některé větve stonku jsou vzpřímené a ukončené klasem výtrusných lístků -sporofylů.

Plavuně patří k rostlinám, které se rozmnožují výtrusy. Výtrusy plavuní vznikají ve výtrusnicích široce ledvinitého tvaru umístěných na svrchní straně výtrusnicových listů – sporofylů. Sporofyly tvoří nejčastěji dva (může být jen jeden, může jich být ale až pět) výtrusnicové klasy na koncích lodyh, o maximální délce 8 cm. Zralé výtrusy se tvoří redukčním dělením ve výtrusnicích, vypadávají z výtrusnic příčnou štěrbinou a v příhodných podmínkách vyklíčí v jednodomý prokel – prothalium, nesoucí pelatky – anteridia i zárodečníky – archegonia. Prokel bývá zpravidla redukovaný, drobný, vyživuje se mykorhiticky – tedy je nezávislý na sporofytu, ale nebývá zelený (někdy je dokonce gametofyt redukován podobně jako u semenných rostlin a zůstává uzavřený ve spóře – např. různovýtrusé plavuně – vranečky). Po oplození buňky vaječné v kapce vody vzniká nový sporofyt, který k úplnému vzrůstu a schopnosti vytvářet výtrusnicové klasy potřebuje 15–30 let.

Výtrusy plavuně vidlačky mají průmyslové využití, používají se k přípravě zásypů – v lékárenství i daktyloskopii.

Materiál

Výtrusnicové klasy plavuně vidlačky (Lycopodium clavatum) a plavuně pučivé (Lycopodium annotinum ) – zralá i nezralá forma, výtrusy plavuně pučivé (Lycopodium annotinum)

Pomůcky

Stereomikroskop, mikroskop, podložní a krycí sklíčko, kapátko, skalpel, preparační jehla, žiletka, pinzeta, filtrační papír, Petriho miska, voda.

Úkoly

1. Pozorování nezralých výtrusnicových klasů plavuně vidlačky

Pod lupu vložte výtrusnicový klas plavuně a pozorujte jeho stavbu, všimněte si velikosti, tvaru a umístění výtrusnicových lístků. Pozorované objekty zakreslete. Pomocí pinzety oddělte z výtrusnicového klasu jeden sporofyl a zakreslete jeho tvar a umístění výtrusnice. Můžeme pozorovat klas čerstvý, stejně jako usušený. Zakreslete tvar výtrusnic, zjistěte, jak se otevírají.

2. Pozorování zralých výtrusnicových klasů plavuně pučivé

Pod binokulární lupou pozorujte zralý klas plavuně pučivé. Pomocí skalpelu nebo žiletky proveďte podélný i příčný řez výtrusným klasem plavuně pučivé. Zakreslete.

3. Pozorování výtrusů plavuně pučivé

Ze zralého výtrusnicového klasu plavuně pučivé opatrně vyklepejte do Petriho misky zralé výtrusy. Pomocí preparační jehly přeneste malé množství výtrusů na podložní sklíčko a přikryjte krycím sklíčkem. U jednoho preparátu pozorujte výtrusy „nasucho“ – bez přidání jakékoli kapaliny, u druhého preparátu pozorujte výtrusy plavuně v kapce vody – preparát přikryjte krycím sklem. Zakreslete tvar výtrusů. Porovnejte výtrusy v suchém a vodním preparátu.

Výsledky pozorování

Výtrusnicové lístky jsou ve výtrusných klasech hustě střechovitě uspořádané, jednotlivé sporofyly jsou na bázi vejčité s blanitými okraji a s dlouhým protaženým vrcholem. Na bázi sporofylu se nachází výtrusnice ledvinitého až podkovovitého tvaru. Na uschlém klasu plavuně vidlačky pozorujeme ledvinité zavřené výtrusnice, na zralém klasu plavuně pučivé vidíme výtrusnice otevřené příčnou štěrbinou, naplněné zralými výtrusy, které jsou žlutě zbarvené. Výtrusy plavuně pučivé připomínají žlutý prášek, mají tvar čtyřstěnu, se třemi stěnami plochými a jednou vypouklou. Ve vodním preparátu lépe vynikne tvar výtrusů i textura – ornamentika jejich povrchu.

Metodické poznámky a doporučení

v České republice jsou všechny druhy plavuní zákonem chráněné – varujeme tedy žáky před jejich sběrem, materiál pro mikroskopování zajišťuje pedagog, např. v botanické zahradě nebo jiném zařízení, které se pěstováním plavuní zabývá. Z toho důvodu je úloha z hlediska typu materiálu zařazena do kategorie – materiál – kulturní (tj. pěstované) rostliny.
Při pozorování „na sucho“ upozorníme žáky na „nebezpečí“ sfouknutí nebo sklepnutí preparátu nechráněného krycím sklíčkem.
Kapraďorostům se věnují také úlohy 51, 52, 53 a 54.

Obrazová dokumentace


Plavuň vidlačka (Lycopodium clavatum) – vlevo: Čerstvý výtrusnicový klas; vpravo: Odkryté nezralé výtrusnice a detail sporofylů. Stereomikroskop model SZS 1002-T ZOOM; objektiv-zoom 0,7 – 4/okulár 10 + Nikon Coolpix L20	A – výtrusný klas; B – odkryté výtrusnice; C – detail sporofylů; 1 – sporofyl; 2 – výtrusnice

Nahoře vlevo: Plavuň vidlačka (Lycopodium clavatum) – Uschlý nezralý klas; nahoře vpravo: Plavuň pučivá (Lycopdium annotinum) – Zralý výtrusnicový klas s otevřenými výtrusnicemi; dole: Plavuň pučivá (Lycopdium annotinum) – Podélný a příčný řez výtrusnicovým klasem. Stereomikroskop model SZS 1002-T ZOOM; objektiv-zoom 0,7 – 2,5/okulár 10 + Nikon Coolpix L20

A – uschlý výtrusný klas se zavřenými výtrusnicemi; B – čerstvý výtrusný klas s otevřenými výtrusnicemi; C – podélný řez zralým výtrusným klasem; D – příčný řez zralým výtrusným klasem; 1 – sporofyl; 2 – výtrusnice; 3 – příčná štěrbina otevřené výtrusnice; 4 – výtrusy


Plavuň pučivá (Lycopdium annotinum) – Výtrusy v suchém (vlevo) a vodním (vpravo) preparátu . Mikroskop LP 3012-T; objektiv 40/okulár 10 + kamera CMOS 2	1 – výtrus; 2 – ornamentika na povrchu výtrusu