BRYOFITÁK: JELLEMZŐK, FILOGENEZIS, OSZTÁLYOZÁS, SZAPORODÁS - BIOLÓGIA - 2025

A bryophyte vagy bryophytes, mohaként is ismert, nonvaszkuláris kicsi növények nedves környezetben és különféle felületeken, például sziklák, talaj, fatörzsek. Kb. 24 000 faj ismert, és mivel képesek elviselni a széles hőmérsékleti tartományt, sarkvidéki, trópusi és akár sivatagokban is eloszlanak.

A történelem során ezt a csoportot három fő csoportba sorolták: májfű, szarvvirág és moha. Jelenleg ezt a besorolást paraphyletikusnak tekintik, mivel az ancerceroták inkább az érrendszeri növényekhez kapcsolódnak, mint a többi bryophyteshez.

Forrás: Marie Čcheidzeová, a Wikimedia Commonsból

A Bryophytes, mint a növények is, számos pigmentet tartalmaz, például klorofill, karotin és xantofill. Életciklusa magában foglalja a nemzedékek váltakozási folyamatát, úgynevezett gametofitát és sporofitát.

Mindegyik generáció kromoszóma-szám, alak és funkció szempontjából különbözik a másiktól. Ezenkívül aszexuális szaporodásuk is kiindulási és fragmentációs folyamatok révén történik.

Érzékenységük miatt a bryophytes hasznos a védelmi területeken, mivel a levegőszennyezés környezeti mutatójaként funkcionálnak.

Morfológiai hasonlóságuk miatt sokszor néhány algát vagy zuzmust tévesen moháknak hívnak. Hasonlóképpen, a "moha" és a "bryophyte" kifejezést nagyon lazán használták az irodalomban. Szigorúan véve, a moha vagy a sárgarópa egy olyan kláj, amely nem foglalja magában májfűket és ancecera-t.

Általános tulajdonságok

A botanikusok felosztják vizsgálati organizmusaikat szárazföldi növények két nagy csoportjára: bryofiták vagy nem vaszkuláris növények és tracheofiták vagy érrendszeri növények.

A Bryofytákat kis méret jellemzi, és nagyon páros szerkezetekben növekednek, amelyek párnára vagy párnára emlékeztetnek. Megtaláljuk őket a földön található különféle sziklákon és rönkön, valamint erdei fáknál epifitákként.

Minden bryophyte ökológiai szempontból perzisztens, és a fotoszintézis folyamatait végző fázis a haptoid gametofita. A sporophyte fázis diploid, elágazó szárként és terminális sporangiumként nő. Jellemzője egy ideiglenes létezés, és táplálkozási okokból a gametofitához rögzítve él.

Morfológiai szempontból szerkezete hasonló lehet az érrendszerhez. A gametofitában a rizoidok és a kis éles "levelek" megkülönböztethetők. Bizonyos jellemzők szerint azonban különböznek tőlük.

Noha a bryofitáknak nincsenek valódi érrendszeri szövetek, amelyek felelősek a cukrok és más tápanyagok szállításáért, homológ struktúrákat mutatnak, amelyeket hidrogéneknek hívnak. Ezek a növények soha nem képeznek xylem-et, az élesített vezetőképes szövetet, amely felelős a sók és víz szállításáért az érrendszeri növényekben.

Habitat

A Bryophytes viszonylag széles környezeti toleranciaszinttel rendelkezik. Meleg és mérsékelt, nedves vagy árnyékos környezetben élhetnek és fejlődhetnek. A mocsarakban is megtalálhatók.

Különleges faj a Sphagnum vagy a tőzeges moha nemzetség, amely az egész világ felszínének 1% -át lefedi. Különlegességei között szerepel a hatalmas mennyiségű víz visszatartása, súlyának 20-30-szorosa.

Törzsfejlődés

A sztómás növényeket magában foglaló filogenezis két nagy ágra oszlik: az egyik kezdeti szárú növényekhez - anterofitákhoz - vezet, míg a másik nagyon hatékony vezetőrendszerrel rendelkező növényekhez vezet.

Ez az utolsó csoport hemitracheophytes néven ismert, és magában foglalja a bryophytes vagy mohákat, kezdő vezetési rendszerrel, és a tracheophytes, amelyek olyan érrendszeri növényeket foglalnak magukban, amelyeknek valódi vezető erei vannak.

Mivel a bryophytes filogenetása az évek során megváltozott, egy időrend alapján készítünk egy leírást:

Történelmi perspektíva

A bryophytes három ismert vonala a májfű, a szarvvirág és a moha. A köztük fennálló kapcsolat évekig ismeretlen maradt, és a növények evolúciós biológiájának egyik legfontosabb kérdése volt.

Számos feltett hipotézis a fa különböző elrendezéseit foglalta magában, általában a bryofitákat tekintve a fent említett három monofületi vonal fokának.

Egyes szerzők azt állították, hogy a májfűek a többi embriótestvér testvére, míg mások húgycsoportként anthocerotákat javasoltak.

A Bryophytes-et korábban egyetlen halaknak tekintették, amely közbenső helyzetben volt az alga és az érrendszeri növények között.

Jelenlegi filogeniták

A molekuláris biológia és a nagy teljesítményű számítógépes programok megfordították a filogeniták rekonstrukcióját, lehetővé téve nagy mennyiségű adat elemzését. Így a morfológiai karakterek felhasználásával nyert filogenitások támogathatók.

Jelenleg más következtetésekre jutottak. Most elfogadott tény, hogy a fent említett három bryofita csoport három evolúciós szempontból különálló vonalt tartalmaz.

A genom és a szekvencia adatok szerkezeti jellemzőit felhasználva megállapítottuk, hogy az ancerceroták a legközelebb a tracheofitákhoz.

Osztályozás

A Bryophyte fajokat három phyla-ba sorolják: Marchantiophyta (májfű), Bryophyta (moha) és Anthocerotophyta (anthocerotes). Amint azt tárgyaltuk, nem alkotnak monofil csoportot - egy csoportot, amely a legfrissebb közös ősöt és annak minden leszármazottját tartalmazza - tehát bizonyos mértékben képviselik az embriofiták fejlődését.

A három csoport közül a mohákban található a legnagyobb változatosság, eddig több mint 15 000 fajt ismertek fel.

Beszűkült

A májfű általában Amerika trópusi területein lakik. Mérete kicsi, bár néhány faj eléri a 30 cm-t. A protonema gömbös, a gametofita egyszerű vagy légkamrás talmus.

A "levelek" három oszlopban vannak elrendezve, és több mint két lebenyre oszthatók, középső erek nélkül. Nincsenek sztómáik, és vannak speciális organellák, úgynevezett olajtestek.

Anthocerotes

Ezeket globális protonema jellemzi, a gametofita alakja egyszerű tallus. Bemutatnak egy plasztidot és egy pirinoiodot.

Moha

A mohák egy kozmopolita csoport, amely három rendre oszlik: Bryales, Sphagnales és Andraeales. A protonema rostos, a "levelek" spirális elrendezésű, középső erek jelenlétében. Nem tartalmaz különleges organellákat.

Az előző csoportokkal ellentétben a rhizoid barna és több sejtből áll. A sztóma a sporofita kapszulában található, amely komplex egy operculummal, a thecaval és egy nyakkal.

Reprodukció

A Bryophytes életciklusa két generációt foglal magában: a gametofit és a sporophyte. A gametofita első sejtje a spóra, amely csírázáskor rostos, lamináris, globózus megjelenésű struktúrává válik, többek között protonema.

A protoneme

A protonema olyan függelékekkel kapcsolódik a talajhoz, amelyekben nincsenek klorofill, úgynevezett rhizoidok. A hajtás a protonema eredete, amely viszont komplex gametofitát eredményez.

Ez a szerkezet az életciklus haploid fázisa, és jellegzetessége, hogy kicsi, sík vagy folios talmus van. Bizonyos esetekben morfológiailag a fonalas algákat emlékeztette.

Az első esetben a tallus egy lekerekített szalag, amely két részre elágazik, és a rizoidok segítségével rögzíti magát az aljzathoz. Ezzel szemben, ha a tallius foliózus, akkor a szerkezet egy szárhoz hasonló tengelyből áll, és ebből születnek a levelek. Mint a sík thalli-ban, a foliozokat rhizoidok segítségével rögzítik az aljzathoz.

Bár vannak olyan szerkezetek, amelyek hasonlítanak az érrendszeri növények szárára, levélére és gyökereire, a bryofitákban nincsenek erek, és ezek a szervek egyszerűbbek.

Egy másik különbség a kromoszómális adottságokkal függ össze, a gametofita haploid, míg a növényekben a levelek, gyökerek és mások diploidok.

A gametofita

A gametofita aszexuálisan termel szerkezeteket, bár nemi szervekkel is rendelkezik. Az nem szexuális reprodukció a rügyek vagy a tallus darabjai révén történik. Ha ezek a szerkezetek kedvező környezeti feltételekkel rendelkező régiókban helyezkednek el, képesek lesznek protoneme és új gametofita kialakulására.

Hasonlóképpen, a nemi szerveket archegonia (palack alakú női szerv) és antheridia (globózis férfi szervek) néven ismerik, és különbségtéren helyezkedhetnek el.

A taloid gametofitákban a nemi szerveket a növény belsejében találják meg. Egyes bryofiták lehetnek egyeteműek, mások pedig egyetemek.

A hím nemi szervek egy olyan sejtet hoznak létre két angelozoidnak nevezett flagella-val. A víz jelenléte elengedhetetlen a megtermékenyüléshez, mivel a sperma képes lencsejátékkal rövid úszásra úszni. Így történik a szexuális szaporodás.

A sporofita

Az óoszféra fejlődésével az archegonium nyakában elhelyezkedő sejtek eltűnnek, és tartalmuk a csúcs törésével szabadul fel. Az anterozoidok kitolódnak, és csak egyikük képes kinyitni az óoszféra burkolóját. Ezen a ponton kialakul az első diploid szerkezet: a sporophyte.

A sporophyte sejtosztódással alakul ki, amíg láb kialakul, míg a többi sejt a sporophyte szerveket képezi. Az archegonium hasának sejtjei egy caliptra néven ismert szerkezetet eredményeznek.

A gametofittal összehasonlítva a sporofita rövid élettartamú, és a szerkezete nem olyan érdekes és vonzó, mint a gametofit.

A korábban leírt életciklus meglehetősen hasonló a sárgarigó három csoportjában, azzal a különbséggel, hogy egyes struktúrák morfológiájuk és elrendezésük szempontjából eltérőek.

Irodalom

1. Crandall - Stotler, B. (2018). Briofitonok. Dél-illinoisi egyetem növénybiológiai tanszéke, Carbondale Helyreállítva:
2. Curtis, H. és Barnes, NS (1994). Meghívás a biológiára. Macmillan.
3. Delgadillo, C. (1990). A Bryophytes kézikönyve. Unam.
4. Közben, HJ (1979). A brifiták életstratégiái: előzetes áttekintés. Lindbergia, 2–18.
5. Mishler, BD és Churchill, SP (1984). Kladista megközelítés a "bryophytes" filogeneziséhez. Brittonia, 36 (4), 406–424.
6. Nickrent, DL, Parkinson, CL, Palmer, JD és Duff, RJ (2000). A szárazföldi növények multigén filogenezis, különös tekintettel a sárgarézre és a legkorábbi szárazföldi növényekre. Molecular Biology and Evolution, 17 (12), 1885–1895.
7. Qiu, YL, Li, L., Wang, B., Chen, Z., Knoop, V., Groth - Malonek, M.,… és Estabrook, GF (2006). A szárazföldi növények legmélyebb eltérései a filogenómiai bizonyítékokból következtetnek. A Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratai, 103 (42), 15511–15516.