Saniaiset — verisuonikasvit: rakenne, lisääntyminen (itiöt) ja historia

Saniaiset – verisuonikasvien rakenne, itiöiden avulla tapahtuva lisääntyminen ja kehityshistoria. Tutustu lehtiin, juurakoihin ja hiilikauden jättisaniaisiin.

Saniaiset ovat noin 20 000 kasvilajin ryhmä (joista noin 10 000 on eläviä), joka kuuluu Pteridophyta-luokkaan. Ne muodostavat suuren ja monimuotoisen kasviryhmän, jota tavataan sekä trooppisissa sademetsissä että pohjoisemmissa havu- ja lehtimetsissä. Useimmat saniaiset ovat puoli- tai täysvarjossa viihtyviä lajeja, mutta joukossa on myös avoimien elinympäristöjen lajeja. Saniaiset ovat verisuonikasveja, sillä niillä on erilaistuneet johtosolukot: kyleemi (kuljettaa vettä ja liukoisia ravinteita) ja floemi, joka kuljettaa yhteyttämistuotteita.

Useimmat saniaiset kuuluvat luokkaan Leptosporangiata (tai Pteridopsida). Tähän luokkaan kuuluu suurin osa puutarhassa ja metsässä esiintyvistä saniaisista. Horset kuuluvat toiseen luokkaan, Equisetopsida-luokkaan, joka oli erittäin tärkeä hiilikaudella. Vain yksi suku on säilynyt. Myös muut saniaisluokat ovat nykyään melko pieniä. Luokittelu on monimutkainen ja muuttuu tutkimusten myötä, mutta yleisesti fenyylisesti (sisäisesti) saniaisten läheinen sukulaisuusryhmä ovat muut verisuonikasvit ilman siemeniä ja kukkia.

Rakenne ja ulkonäkö

Saniaisilla on tyypillisesti selkeästi erilaistuneet juuret, varret ja lehdet. Monien lajien varret voivat muodostaa maanpinnan yläpuolella versoja, niin sanottuja stoloneja, tai maanpinnan alapuolella juurakoita. Juurakot toimivat usein varastorakenteina ja mahdollistavat suvuttoman leviämisen. Lehdet eli lehtilehdet (frondit) voivat olla yksinkertaisia tai moninkertaisesti liuskoittuneita; nuoret lehdet usein käpertyvät kierteelle (ns. fiddlehead) kehittyessään. Lehdet ovat vihreitä ja niiden alapuolella voi olla itiöitä.

Toisin kuin useimmilla kukkivilla kasveilla, monilla saniaislajeilla pintakerros voi olla ohuempi tai vähemmän vahamainen, joten ne suosivat kosteampia elinympäristöjä. Monet lajit pystyvät kuitenkin säätämään vedenhukkaa ja niillä on ilmarakoja (stomata) sekä cuticula. Jotkut saniaiset voivat kasvaa suuriksi kosteissa paikoissa — esiintyy esimerkiksi trooppisia puusaniaisia ja kookkaita metsäsaniaisia — mutta useimmat lajit jäävät pienemmiksi. Ne voivat selviytyä useammassa paikassa kuin sammal, mutta eivät niin monessa kuin kukkivat kasvit, koska niiden lisääntyminen on usein riippuvainen kosteudesta.

Lisääntyminen (itiöt ja sukupolvien vuorottelu)

Saniaisilla ei ole siemeniä. Sen sijaan ne lisääntyvät itiöiden avulla. Itiöt kehittyvät yleensä itiöpesäkkeissä (sori) lehtien alapinnoilla; sori voivat olla suojaavien peitteiden (indusiumien) peittämiä tai paljaita. Itiöt syntyvät sporangioissa — leptosporangiata-ryhmän saniaisilla sporangium on ohutseinäinen ja erikoistunut (leptosporangium), kun taas jotkut ryhmät muodostavat kestävämpiä eusporangioita.

Elinkierto on esimerkillinen kasvien suvullisen ja suvuttoman lisääntymisen vuorottelusta: näkyvä, pitkäikäinen saniaissukupolvi on sporofytti (monisoluinen, verisuonikasvi), joka tuottaa itiöitä meiosin. Itiöstä itää yleensä pieni, itsenäinen ja usein sydämenmuotoinen gametofytti (haploidinen, usein harmahtava tai vihreä prothallus), joka kantaa sukusoluja: lureja (anturit) ja munasoluja. Miespuoliset solut (spermatozoidit) ovat värähteleviä ja liikkuvia, joten hedelmöitymiseen tarvitaan kostea ympäristö tai vesi pisaroiden tai kotiloiden kautta. Hedelmöityksen jälkeen syntyy uusi diploidi sporofytti, joka kasvaa ja lopulta tuottaa uusia itiöpesäkkeitä. Joillakin lajeilla on myös suvuton lisääntyminen esim. juurakoiden tai stolonien kautta ja apogamia (gametofyytistä ilman sukusoluja kehittyvä sporofytti).

Historia ja evoluutio

Hiilikaudella — noin 350 miljoonaa vuotta sitten — saniaisia ja niiden lähisukulaisia oli yleisesti ja ne muodostivat huomattavia metsäalueita. Horsetailit ja muut ilman siemeniä olevat verisuonikasvit saattoivat kasvaa puumaisiksi; horsetailit kasvoivat joidenkin fossiilien perusteella jopa yli 30 metrin pituisiksi. Tuon ajan metsät olivat reheviä ja täynnä suurikokoisia selkärangattomia, ja niistä muodostui myöhemmin suuret hiilikerrostumat. Myöhemmin monien vanhojen ryhmien edustajat vähenivät, mutta saniaisten esi-isät säilyivät ja nykyiset lajit edustavat vain osaa menneestä monimuotoisuudesta.

Ekologia, levinneisyys ja ihmiskäyttö

Saniaiset esiintyvät laajasti maailman eri vyöhykkeillä: trooppisissa sademetsissä monet lajit muodostavat rehevän aluskasvillisuuden, temperaattialueilla lajit sopivat metsäpohjiin, kalliokoloihin tai kosteikkoihin. Ne toimivat tärkeinä ekosysteemin osina muun muassa lahottamalla orgaanista ainesta, estämällä eroosiota ja tarjoamalla suojaa ja ravintoa pieneliöille, selkärangattomille ja joillekin selkärankaisille.

Ihmiset ovat käyttäneet saniaisia koristekasveina puutarhoissa (joukko tuonti- ja villikasveja), joidenkin lajien nuoria lehtiä (fiddleheads) käytetään ruokana paikoin (esim. Matteuccia- ja Osmunda-lajit), mutta monet lajit sisältävät myös myrkyllisiä yhdisteitä ja niiden käyttö vaatii varovaisuutta. Lisäksi saniaisia on käytetty perinteisesti maanpeitekalkkina ja kasvien koristeena. Joitakin lajeja uhkaa elinympäristön menetys, ja tietyt metsien saniaislajit ovat suojelun kohteina.

Yhteenvetona: saniaiset ovat monimuotoinen ja evolutiivisesti merkittävä verisuonikasvien ryhmä, jolla on erikoistuneita rakenteita (juuret, varret, lehdet), ainutlaatuinen lisääntymistapa itiöiden kautta ja pitkä fossiilihistoria hiilikaudelta nykypäivään. Ne elävät monenlaisissa ympäristöissä, ja niiden tutkimus auttaa ymmärtämään kasvien kehitystä ja varhaisten maaekosysteemien rakennetta.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on fermioiden jako?

K: Miten saniaiset eroavat bryofyytteistä?

K: Mihin luokkaan useimmat saniaiset kuuluvat?

K: Mitä erityistä on hevoskärsämöissä?

K: Miten saniaiset voivat selviytyä useammassa paikassa kuin sammalet mutta eivät yhtä monessa kuin kukkivat kasvit?

Kysymys: Miten saniaiset lisääntyivät hiilikaudella?

Hae kirjaimella