הדפסה
שערות-שולמית מצויות

סיסטמטיקה עדכנית של צמחי רקמת-ההובלה חסרי הזרעים (שרכנים)

ד"ר דרור מלמד   04/01/2017

לאחרונה (נובמבר 2016) פורסמה הרשימה העדכנית ביותר, המבוססת על כלל הידע הטקסונומי, המולקולרי והפילוגנטי שהצטבר עד עתה בתחום מיון השרכנים. בדומה לקבוצה העוסקת בפילוגנטיקה של צמחי הפרחים (APG, כאשר כיום הרשימה העדכנית ביותר היא APG IV, ראו עדכונים בטקסונומיה של מכוסי הזרע), התאגדה קבוצה בת 94 חוקרים, מומחים לשרכנים (פטרידולוגים, pteridologists), תחת השם: The Pteridophyte Phylogeny Group (PPG I).

בכדי להכיר את הקבוצות השונות של צמחי היבשה (המכונים גם "צמחי העובר") מומלץ לקרוא כהקדמה לתקציר זה את המבוא למיון הצמחים בעידן הביולוגיה המולקולארית.

שַׁרְכָּנִים1 (Pteridophyta, באנגלית: pteridophyte), במובן הרחב של הקבוצה (sensu lato), כוללים את כל הצמחים בעלי רקמות ההובלה (tracheophytes, vascular plants) שהינם חסרי זרעים והם מתרבים על-ידי נבגים. רקמת ההובלה, כמו בכל הצמחים העילאיים, עשויה צינורות עצה (xylem), שתפקידם להעביר מים ומינרלים לחלקי הצמח השונים וצינורות שיפה (phloem) שדרכם מועברים חומרים הנוצרים בתהליך ההטמעה מהאברים המטמיעים אל הגבעול, השורשים ואברי הרבייה. הנבגים הם יחידות תפוצה חד-תאיות, בעלות שרידות גבוהה לאורך זמן בתנאי סביבה קשים.
קבוצת השרכנים ממוקמת אבולוציונית בין הטחבים, המתרבים  גם הם בעזרת נבגים, אך חסרים רקמת הובלה (ראו מבוא לסיסטמטיקה של טחבים) לבין צמחי הזרעים, חשופי הזרע, שלהם רקמת הובלה, אולם בהם יחידת התפוצה היא זרע, שהוא תוצר של רבייה מינית. בקבוצה זו כ-12,000 מינים, הגדלים היום על פני כדור הארץ ועוד מינים רבים שנכחדו ומוכרים למדענים כמאובנים, מהם ניתן ללמוד רבות על האבולוציה של צמחי היבשה.

מחזור החיים של השרכנים, כולל שלבים נפרדים ועצמאיים של דור מיני - גמטופיט ודור אל-מיני - ספורופיט. בתכונה זו הם דומים לטחבים, אולם הם נבדלים בכך שבטחבים הגמטופיט הוא השלב הדומיננטי במחזור-החיים ואילו הספורופיט נישא עליו ואיננו מתקיים באופן עצמאי, בעוד שבשרכים המצב הפוך. הגמטופיט ההאפלואידי, מתפתח מנבג שבו מערך כרומוזומים יחיד, הנובט לפרותליון (יֶצַע שָׁרָךְ, prothallus) זעיר (גודלו כס"מ אחד) וקצר-חיים, שאינו מחולק לגבעולים ועלים, הנאחז בקרקע בעזרת איברים עדינים דמויי-שורשים (ריזואידים, בעברית: שורשים דמויים). הוא נושא אברי-מין זכריים (antheridium, אנתריד), המייצרים תאי זרע המסוגלים לשחות בעזרת ריסים (שוטונים) ואברי מין נקביים (archegonium, ארכגון), המכילים ביצית יחידה. גם בקבוצה זו, כמו בטחבים, תהליך הרבייה תלוי  בנוכחות מים, המאפשרים את תנועת תאי-הזרע אל הביציות. כאשר תא הזרע מפרה את הביצית, נוצרת זיגוטה (עובר) דיפלואידית, בעלת שני מערכי כרומוזומים, המתפתחת לספורופיט דיפלואידי, שהוא השרך, הנראה כצמח מפותח, על-פי רוב הוא רב שנתי והוא השלב הדומיננטי במחזור חיי הצמח. גודל צמחי השרכנים מגוון, מעשבוניים קטנים שגובהם מספר סנטימטרים ועד עצים המגיעים לגובה של מטרים אחדים. באיברים מיוחדים (sporangium, מנבג) מייצר הספורופיט נבגים, שכתוצאה מחלוקת הפחתה הינם האפלואידים. הנבגים מופצים ברוח ונובטים ליצירת גמטופיטים של הדור הבא וחוזר חלילה.
ברוב השרכנים לספורופיט שורשים סיביים, דומים לאלה של צמחי הזרעים. בחלק מהם הגבעולים הם קני-שורש זוחלים (rhizomes), שמהם עולים עלים מורכבים, גזורים או מנוצים (fronds). מבחינים בין עלים חסרי מנבגים (trophophyll) לבין עלים נושאי-מנבגים (sporophyll). המנבגים ערוכים על העלה, על-פי רוב בצידו התחתון, בצברים (sori), הנראים כשלפוחיות כהות על פני שטח העלה, בדרך-כלל לאורך העורקים. בשרכנים הקדומים יותר העלים צרים וקטנים, ערוכים באופן שונה והמנבגים מוכלים באיברים דמויי-איצטרובל בראש הנצר.

השרכנים היא קבוצה רב-שושלתית (פוליפילטית) ולפיכך אינה מהווה טקסון בפני עצמו (כך שקשה לכלול אותה כמערכה אחידה). חלוקות שונות של צמחי רקמת ההובלה חסרי הזרע, או השרכנים, היו נהוגות בעבר. עם התפתחות הביולוגיה המולקולארית והמחקרים הקלדיסטיים, התעדכן מיון הקבוצה לסדרות ומשפחות. אחת הרשימות העדכניות היא של של כריסטנהוסץ וצ'ייס (2014) שעליה מבוססים חלקים מתקציר זה.

למאמר המלא

גינון חסכוני במים