mô tả sự sinh trưởng và phát triển của dương xỉ

Huy NguyenSự sinh trưởng và phát triển của dương xỉ là một quá trình phức tạp, trải qua hai giai đoạn rõ rệt và xen kẽ nhau: giai đoạn thể bào tử (sporophyte) và giai đoạn giao tử thể (gametophyte). Giai đoạn thể bào tử là giai đoạn chúng ta thường thấy và nhận biết là cây dương xỉ.

Dưới đây là mô tả chi tiết từng giai đoạn:

I. Giai đoạn thể bào tử (Sporophyte) - Cây dương xỉ trưởng thành:

Đây là giai đoạn vô tính và là giai đoạn chiếm ưu thế trong vòng đời của dương xỉ. Cây dương xỉ trưởng thành mang các đặc điểm sau:

Rễ: Hệ rễ thật, phát triển từ phôi, có chức năng bám vào giá thể và hấp thụ nước, chất dinh dưỡng từ môi trường.

Thân: Thân thường là thân ngầm (thân rễ - rhizome) bò ngang dưới đất hoặc trên mặt đất. Một số ít loài có thân đứng. Thân có chức năng dự trữ chất dinh dưỡng và mang lá.

Lá (Tán lá - Frond): Đây là bộ phận dễ nhận thấy nhất của cây dương xỉ. Lá non thường cuộn tròn lại như hình móc câu (đầu tròn, cuộn xoắn ốc) được gọi là lá non cuộn (fiddlehead). Khi trưởng thành, lá duỗi thẳng ra, thường có cấu trúc phức tạp, xẻ thùy lông chim một hoặc nhiều lần. Lá có chức năng quang hợp.

Sinh sản bằng bào tử: Mặt dưới của lá trưởng thành (hoặc ở các lá chuyên biệt) xuất hiện các ổ túi bào tử (sorus). Mỗi ổ túi bào tử chứa nhiều túi bào tử (sporangium). Bên trong túi bào tử diễn ra quá trình giảm phân để tạo thành các bào tử (spore) đơn bội (n).

Phát tán bào tử: Khi bào tử chín, túi bào tử nứt ra và giải phóng các bào tử vào môi trường nhờ gió hoặc các tác nhân khác.

II. Giai đoạn giao tử thể (Gametophyte) - Nguyên tản:

Đây là giai đoạn hữu tính và là giai đoạn ngắn ngủi, nhỏ bé trong vòng đời của dương xỉ.

Nảy mầm bào tử: Trong điều kiện môi trường ẩm ướt, thích hợp, bào tử đơn bội (n) sẽ nảy mầm và phát triển thành một cấu trúc nhỏ bé, dẹt, hình tim hoặc hình thận, màu xanh lục, thường chỉ vài milimet đường kính, được gọi là nguyên tản (prothallus).

Cấu trúc của nguyên tản: Nguyên tản có cấu trúc đơn giản, có rễ giả (rhizoid) để bám vào giá thể và hấp thụ nước, chất dinh dưỡng. Trên bề mặt nguyên tản hình thành các cơ quan sinh sản hữu tính:

Túi tinh (antheridium): Chứa các tế bào sinh tinh trùng (sperm) đơn bội, có khả năng di chuyển bằng roi.

Túi noãn (archegonium): Chứa một tế bào trứng (egg) đơn bội, nằm sâu bên trong túi noãn.

Quá trình thụ tinh: Khi môi trường đủ ẩm (thường là có một lớp nước mỏng), tinh trùng từ túi tinh sẽ bơi đến túi noãn và thụ tinh với tế bào trứng, tạo thành hợp tử (zygote) lưỡng bội (2n).

III. Phát triển từ hợp tử thành thể bào tử mới:

Phát triển phôi: Hợp tử (2n) bắt đầu phân chia và phát triển thành phôi (embryo) lưỡng bội ngay trên nguyên tản.

Hình thành cây dương xỉ non: Phôi phát triển thành cây dương xỉ non (thể bào tử non) với rễ, thân và lá đầu tiên. Cây non này sẽ dần phát triển độc lập và nguyên tản sẽ thoái hóa đi.

Vòng đời tiếp tục: Cây dương xỉ non tiếp tục sinh trưởng và phát triển thành cây dương xỉ trưởng thành (thể bào tử trưởng thành), mang các ổ túi bào tử và lại tiếp tục chu trình sinh sản vô tính bằng bào tử.

Tóm lại, sự sinh trưởng và phát triển của dương xỉ là một chu trình xen kẽ giữa hai thế hệ: thể bào tử (2n) là giai đoạn trưởng thành, sinh sản vô tính bằng bào tử và giao tử thể (n) là giai đoạn nhỏ bé, sinh sản hữu tính bằng giao tử. Giai đoạn thể bào tử chiếm ưu thế và là hình thái chúng ta thường thấy của cây dương xỉ.