Skrzypy – budowa, cykl rozwojowy i ciekawostki o żywych skamieniałościach

Wiosną na nasypach kolejowych i przydrożnych rowach wyrastają dziwne, brązowe łodyżki zakończone kłosem przypominającym szyszkę. Kilka tygodni później w tym samym miejscu pojawia się gęsty, zielony „lasek” rozgałęzionych pędów. To dwie twarze tej samej rośliny – skrzypu polnego. Skrzypy to żywe skamieniałości: ich krewni rośli w lasach karbonu jako drzewa wysokości kilkupiętrowego budynku, a dzisiejsze gatunki są ostatnimi przedstawicielami tej dawnej linii.

Skrzypy – miejsce w systematyce

Skrzypy (rodzaj Equisetum) należą do roślin naczyniowych zarodnikowych, czyli do paprotników w szerokim, szkolnym znaczeniu tego słowa. Według współczesnych analiz pokrewieństwa są bliżej spokrewnione z paprociami niż z widłakami. Dziś na świecie żyje zaledwie kilkanaście ich gatunków, w Polsce – około dziesięciu, m.in. skrzyp polny, błotny, leśny, olbrzymi i zimowy.

Ogólne cechy całej grupy opisujemy w artykułach Paprotniki – budowa i znaczenie oraz Paprotniki – pierwsze rośliny typowo lądowe.

Budowa skrzypu

Ciało skrzypu ma budowę członowaną. Pęd składa się z międzywęźli i węzłów, łatwo „rozkłada się” w tych miejscach na kawałki – stąd zabawa w „składanie skrzypu”, znana z dzieciństwa wielu osobom. W węzłach znajdują się okółki drobnych, zrośniętych w pochwę liści, które pełnią niewielką rolę w fotosyntezie. Główną pracę wykonują zielone, bruzdowane pędy i ich boczne odgałęzienia.

Pod ziemią skrzypy mają rozbudowane kłącza, sięgające nawet ponad metr w głąb gleby. Dzięki nim skrzyp polny jest trudnym do usunięcia chwastem – z każdego kawałka kłącza może wyrosnąć nowa roślina.

Charakterystyczną cechą skrzypów jest krzemionka odkładana w ścianach komórek skórki. Sprawia ona, że pędy są szorstkie i twarde. Dawniej skrzypy zimowe służyły do szorowania naczyń i polerowania drewna, a w języku angielskim do dziś bywają nazywane „scouring rush”, czyli sitowiem do szorowania.

Dwa rodzaje pędów skrzypu polnego

Skrzyp polny ma dwa wyraźnie różne typy pędów nadziemnych:

• Pędy zarodnionośne – pojawiają się wczesną wiosną. Są brązowawe, pozbawione chlorofilu, nierozgałęzione i zakończone kłosem zarodnionośnym. Wytwarzają zarodniki i szybko zamierają, korzystając z zapasów zgromadzonych w kłączu.
• Pędy płonne (asymilacyjne) – rosną później, są zielone i gęsto rozgałęzione. To one prowadzą fotosyntezę przez resztę sezonu.

U innych gatunków, np. skrzypu błotnego, zarodnie powstają na szczytach zwykłych, zielonych pędów.

Cykl rozwojowy skrzypu

Kłos zarodnionośny zbudowany jest z tarczowatych sporofili, czyli liści zarodnionośnych. Od spodu każdej tarczki zwisają zarodnie, w których w wyniku mejozy powstają haploidalne zarodniki. Wszystkie zarodniki wyglądają tak samo, więc mówimy o jednakozarodnikowości.

Zarodniki skrzypu mają ciekawy dodatek – cztery taśmowate sprężyce (elatery). Reagują one na wilgotność powietrza: w suchym powietrzu rozwijają się, a w wilgotnym zwijają. Te ruchy pomagają zarodnikom wydostać się z zarodni i rozprzestrzeniać się z wiatrem.

Z zarodnika wyrasta niewielkie, zielone przedrośle (gametofit), żyjące samodzielnie na wilgotnej glebie. Choć zarodniki są jednakowe, przedrośla często są jednopłciowe albo najpierw męskie, a potem obupłciowe. Na nich powstają plemnie i rodnie. Plemniki potrzebują wody, by dopłynąć do komórki jajowej – dlatego skrzypy, jak inne paprotniki, rozmnażają się płciowo tylko w wilgotnym środowisku. Z zygoty rozwija się nowy sporofit, czyli znana nam roślina. Dominującym pokoleniem jest więc sporofit.

Olbrzymie skrzypy z przeszłości

W karbonie, około 300 milionów lat temu, krewni skrzypów – kalamity – tworzyły drzewiaste formy dorastające do kilkunastu, a nawet dwudziestu metrów wysokości. Razem z drzewiastymi widłakami i paprociami współtworzyły bagienne lasy, z których szczątków powstały pokłady węgla kamiennego. Współczesne skrzypy są w porównaniu z nimi miniaturowe, choć niektóre tropikalne gatunki wciąż przekraczają kilka metrów wysokości.

Skrzyp w przyrodzie i gospodarce

Skrzyp polny jest wskaźnikiem gleb wilgotnych i często zakwaszonych, a w uprawach – uciążliwym chwastem. Niektóre gatunki, np. skrzyp błotny, są trujące dla zwierząt gospodarskich. Ziele skrzypu polnego bywa też surowcem zielarskim i kosmetycznym, głównie ze względu na dużą zawartość krzemionki.

Skrzypy na maturze – co warto zapamiętać?

• pęd członowany: węzły z okółkami drobnych, zrośniętych liści i międzywęźla;
• fotosyntezę prowadzą głównie zielone pędy, a nie liście;
• w ścianach komórek skórki odkłada się krzemionka;
• zarodnie na tarczowatych sporofilach zebranych w kłos; jednakozarodnikowość;
• zarodniki ze sprężycami, gametofit to samodzielne przedrośle, dominuje sporofit;
• do zapłodnienia potrzebna jest woda.

Najczęstsze pytania

Czy skrzyp to paproć?

Nie w ścisłym znaczeniu. Skrzypy i paprocie to dwie linie paprotników, które są ze sobą stosunkowo blisko spokrewnione, ale skrzypy tworzą osobną grupę o odmiennej budowie.

Po co zarodnikom skrzypu sprężyce?

Sprężyce zmieniają kształt pod wpływem wilgotności, co ułatwia rozluźnianie masy zarodników, ich wysypywanie się z zarodni i unoszenie przez wiatr.

Sprawdź się w zestawach Paprotniki – zadania otwarte i Mszaki i paprotniki – zadania otwarte #2. Wszystkie działy botaniki zebraliśmy w przewodniku Rośliny do matury.

Źródła

• Pteridophyte Phylogeny Group (PPG I), „A community-derived classification for extant lycophytes and ferns”, Journal of Systematics and Evolution 54: 563–603 (2016), doi:10.1111/jse.12229.
• L. Rutkowski, Klucz do oznaczania roślin naczyniowych Polski niżowej, PWN – gatunki skrzypów występujące w Polsce.

Zdjęcie wyróżniające: Letnie, zielone pędy płonne skrzypu polnego z okółkami bocznych odgałęzień. Fot. Krzysztof Ziarnek, Kenraiz, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons; kadrowanie Biomist.