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Prothallia development of two fern species
Cyrtomium falcatum and Nephrolepis sp.
Dorotea Sokol
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Botany
Betreuer*in
Ingeborg Lang
DOI
10.25365/thesis.81040
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-24852.11969.824624-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Farne (Pteridophyta) stellen ein wichtiges evolutionäres Bindeglied zwischen Moosen und Samenpflanzen dar und zeichnen sich durch einen unabhängigen Generationswechsel aus. Während der Sporophyt die dominante Phase bildet, ist der haploide Gametophyt mit seiner durch morphologische Ereignisse geprägten Entwicklung ein essentielles Modell für die Untersuchung von Zelldifferenzierung und Pflanzenentwicklung. Die vorliegende Arbeit dokumentiert anhand einer fotografischen Serie die aufeinanderfolgenden Entwicklungsstadien der Gametophyten zweier homosporer Farnarten, Cyrtomium falcatum und Nephrolepis sp., um sowohl konservierte Muster als auch morphologische Divergenzen zu identifizieren. Die Ergebnisse bestätigen einen hochgradig konservierten Entwicklungsweg: Bei beiden Arten setzte die Sporenkeimung etwa 6 Tage nach der Aussaat ein, und die Reife als cordates (herzförmiges) Prothallium wurde innerhalb von 30 bis 40 Tagen erreicht. Dennoch wurden deutliche morphologische Unterschiede in der frühen Entwicklung festgestellt. Während C. falcatum einem linearen Wachstumsmodell folgte, zeigte Nephrolepis sp. eine Tendenz zur Clusterbildung der Sporen. Dies wird als potenzielle mikroskopische Spiegelung der ökologischen Strategie der Gattung zur dichten Kolonisation interpretiert, die parallel zu der in der Sporophyten-Generation beobachteten vegetativen Ausbreitung durch Stolonen verläuft. Darüber hinaus befasst sich die Arbeit mit dem Phänomen der Apomixis (insbesondere der Apogamie). Das Fehlen dokumentierter Antheridien und Archegonien deutet auf eine potenzielle Verschiebung hin zu einer asexuellen Sporophytenentwicklung hin, die durch In-vitro-Bedingungen ausgelöst wurde. Diese Erkenntnisse liefern eine detaillierte morphologische Grundlage für diese Taxa und unterstreichen, wie mikroskopische Merkmale breitere ökologische Anpassungen widerspiegeln können, was eine Basis für zukünftige Forschungen zu apomiktischen Mechanismen bietet.
Abstract
(Englisch)
Ferns or Pteridophytes are considered the most diverse and widely distributed group of spore-bearing plants. They serve as an important evolutionary link between bryophytes and seed plants with a conserved life cycle defined by an independent alternation of generations. While the sporophyte is the dominant phase, the haploid gametophyte and its development consisting of a series of morphological events, is an essential model for studying cell differentiation and plant development. Through a series of photographs, this thesis documents the successive developmental stages of the gametophytes of two homosporous fern species, Cyrtomium falcatum and Nephrolepis sp., identifying both conserved patterns and morphological divergences. The results confirm a highly conserved developmental pathway where both species exhibited spore germination approximately 6 days after propagation and reached maturity as cordate (heart-shaped) prothalli within 30 to 40 days. However, distinct morphological differences in early development were captured. While C. falcatum followed a linear growth pattern, Nephrolepis sp. displayed a tendency for spore clustering, interpreted as a potential reflection of the genus's strategy for colonization of habitats by vegetative stolons seen in the sporophytic generation. Furthermore, the thesis addresses the phenomenon of apomixis (specifically apogamy), the absence of documented antheridia and archegonia suggests a potential shift toward asexual sporophyte development triggered by in vitro conditions. These findings provide a detailed morphological foundation for these taxa and underscore how microscopic traits may mirror broader ecological adaptations, offering a basis for future research into apomictic mechanisms.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Pflanzenbiologie Farne Prothallia-Entwicklung in Farnen Cyrtomium falcatum Nephrolepis sp. Lebenszyklus von Farnen Botanik Pteridophyta Biologie Entwicklung Lichtmikroskopie Entwicklung von Gametophyten Farn-Gametophyten Gametophyt Sporophyt Prothallie
Schlagwörter
(Englisch)
plant biology ferns prothallia development in ferns Cyrtomium falcatum Nephrolepis sp. life cycle of ferns botany Pteridophyta biology development light microscopy gametophyte development fern gametophyte gametophyte sporophyte prothallia
Autor*innen
Dorotea Sokol 
Haupttitel (Englisch)
Prothallia development of two fern species
Hauptuntertitel (Englisch)
Cyrtomium falcatum and Nephrolepis sp.
Paralleltitel (Deutsch)
Prothallia-Entwicklung zweier Farnarten
Paralleluntertitel (Deutsch)
Cyrtomium falcatum und Nephrolepis sp.
Publikationsjahr
2026
Umfangsangabe
38 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Ingeborg Lang
AC Nummer
AC17858430
Utheses ID
80516
Studienkennzahl
UA | 066 | 832 | |