Kapradiny Otevřená biologie. Učebnice
Kapradiny (Pterophyta) jsou oddílem vyšších rostlin, známých již od devonu a zaujímají mezipolohu mezi psilofyty a nahosemennými rostlinami. Na rozdíl od mechorostů mají kapradiny vodivé pletivo, které dodává vodu a živiny do všech orgánů. Kapradiny mají dobře vyvinuté listy a stonek, mnohé mají oddenek (s adventivními kořeny), ale nejsou zde žádné květy ani semena.
Jako všechny vyšší rostliny se i kapradiny vyznačují střídáním dvou generací s jasnou převahou nepohlavného (sporofytu). Kapradinový sporofyt je bylinná nebo stromovitá rostlina s velkými perovitými listy, spirálovitě stočenými v poupatech. Vyznačuje se extrémní rozmanitostí forem; jsou podzemní i nadzemní, vzpřímené i popínavé, jednoduché a rozvětvené. Délka stonků moderních kapradin se pohybuje od několika centimetrů do 25 m. Hlavní nosnou funkci stonků plní buňky kůry. Kapradiny postrádají kambium, což znamená, že netvoří růstové prstence a mají omezený růst a sílu. Vodivé pletivo není tak dokonalé jako u semenných rostlin: například xylém u většiny z nich není tvořen cévami, ale tracheidami a floém sítovými buňkami, nikoli sítovými trubicemi.
Listy (listy) jsou obvykle nejviditelnější částí kapradiny. Předpokládá se, že se vyvinuly z rozeklaného větvení psilofytů v důsledku jejich zploštění, omezení růstu a následné diferenciace spodní a horní plochy listů. Listy některých Hymenophyllaceae jsou velké pouze 3–4 mm, zatímco listy Cyathaeaceae jsou dlouhé 5–6 m (popínavé listy Lygodium dosahují 30 m).
Na spodní straně listu dozrávají sporofyly, někdy sbírané ve skupinách – sori. U některých kapradin se listy nebo jejich jednotlivé úlomky rozlišují na zelené a výtrusné. Výtrusy padají na zem a vyklíčí v oboupohlavné gametofyty (protalusy). Jedná se o jemné destičky srdčitého tvaru s krátkou životností o průměru asi 1 cm s rozmnožovacími orgány roztroušenými na povrchu – antheridiemi a archegoniemi, ve kterých dozrávají gamety. Výhonek je zakořeněn jednobuněčnými rhizoidy a je schopen fotosyntézy. Gamety vznikají mitózou z mateřských buněk. Archegonia vylučují chemikálie (jako je kyselina jablečná), které přitahují spermie (chemotaxe). Hnojení je obvykle křížové oplodnění. Do archegonie vstupují multibičíkové spermie z antheridia s kapénkovou vodou; jeden z nich oplodní vajíčko, což má za následek vznik zygoty. Zygota se intenzivně dělí, klíčí přímo v archegonii v nový sporofyt; výhonek chřadne a odumírá.
Některé kapradiny (nazývané heterosporózní) produkují dva typy výtrusů. Z malých samčích výtrusů se vyvinou samčí mikrotrály, které jsou unášeny větrem. Vyvíjejí se v nich spermie, které se po dozrání a prasknutí membrány uvolňují do vnějšího prostředí. Z větších samičích výtrusů (megaspor) se vyvine samičí prothallus s archegoniem obsahujícím vajíčko. Spermie se také dostanou do vajíčka s vodou.
Sporofyty se mohou rozmnožovat i vegetativně. Na listech ležících na zemi se mohou tvořit nové rostliny, které pak zakořeňují v půdě.
Oddělení podobné kapradí zahrnuje jednu třídu, rozdělenou do osmi podtříd. Tři z nich (Protopteridiidae, Archaeopteridiidae, Noeggerathiidae) v permu vyhynuli. Existuje asi deset tisíc druhů moderních kapradin (300 rodů). Nejprimitivnější z nich jsou Marattiidae (Marattiidae, 1 čeleď, 6 rodů, 190 druhů) a Ophioglossidae (1 čeleď, 4 rody, 70 druhů), známí z karbonu.
Nejrozsáhlejší moderní podtřídou jsou kapradiny pravé (Polypodiidae nebo Filicidae), známé především z triasu (některé čeledi z karbonu) a čítající až deset tisíc druhů. Pravé kapradiny jsou rozšířeny po celém světě; Zvláště četní jsou v tropických deštných pralesích, kde tvoří důležitý prvek horské vegetace. V mírném pásmu rostou nejčastěji ve stinných lesích, hlubokých roklích a bažinách. Některé druhy kapradin jsou odolné vůči suchu a vyskytují se na suchých skalnatých svazích a dokonce i v poušti. Jejich listy jsou pokryty vrstvou vosku, hustými chloupky nebo šupinami, které zabraňují ztrátě vody. Listy jiných druhů se skládají z jediné vrstvy buněk; nedostatek zařízení na ochranu proti vysychání omezuje jejich šíření do oblastí neustále zahalených v mlze. Některé kapradiny žijí na větvích stromů.
Heterosporózní kapradiny jsou zastoupeny dvěma podtřídami: Marsileidae – asi 70 druhů a Salviniidae – 2 čeledi, asi 15 druhů; obě podtřídy jsou vodní rostliny, přichycené ke dnu nebo plovoucí na hladině vody.
Hospodářský význam kapradin je malý. Některé druhy jsou okrasné rostliny ve sklenících. Kmeny stromových kapradin slouží v tropech jako stavební materiál a jejich jádro bohaté na škrob se využívá jako potrava.