BRYOFYYTIT: OMINAISUUDET, FYLOGENY, LUOKITTELU, LISÄÄNTYMINEN - BIOLOGIA

Sammalsolu tai sammaleissa, joka tunnetaan myös nimellä sammalten, ovat muissa kuin verisuonia pieniä kasveja kosteissa olosuhteissa ja erilaisilla pinnoilla, kuten kiviä, maa, rungot, mm. Noin 24 000 lajia tunnetaan, ja niiden kyvyn vuoksi sietää laajoja lämpötila-alueita ne jakautuvat arktisiin, trooppisiin ja jopa aavikkoihin.

Historiallisesti tämä ryhmä on luokiteltu kolmeen pääryhmään: maksanpunaiset, sarvikuoriset ja sammaleet. Tällä hetkellä tätä luokitusta pidetään parafyleettisenä, koska antoserotit liittyvät enemmän verisuonikasveihin kuin muuhun sammakkoihin.

Lähde: Marie Čcheidzeová, Wikimedia Commonsista

Bryofyytit, kuten kasvit, sisältävät joukon pigmenttejä, kuten klorofyllin, karoteenit ja ksantofyllit. Sen elinkaari sisältää sukupolvien vaihtumisprosessin, jota kutsutaan gametofyyteiksi ja sporofyyteiksi.

Jokainen sukupolvi eroaa toisistaan kromosomien lukumäärän, muodon ja toiminnan suhteen. Heillä on myös epäseksuaalinen lisääntyminen orastamis- ja pirstoutumisprosessien kautta.

Bryofytit ovat herkkyytensä vuoksi hyödyllisiä suojelualueilla, koska ne toimivat ilman pilaantumisen ympäristöindikaattorina.

Monia kertoja joidenkin levien tai jäkälien morfologisen samankaltaisuuden vuoksi niitä kutsutaan väärin "sammaliksi". Samoin termiä "sammal" ja "sammatti" on käytetty kirjassa hyvin löysästi. Tarkkaan ottaen sammalit tai sammakot ovat klade, joka ei sisällä maksakuoreita ja antureita.

Yleispiirteet, yleiset piirteet

Kasvitieteilijät jakaa tutkimusorganismit kahteen suureen ryhmään maan kasveja: bryofytit tai ei-verisuonikasvit ja trakeofyytit tai verisuonikasvit.

Bryofyteille on ominaista pieni koko ja ne kasvavat erittäin pakattuina rakenteina, jotka muistuttavat tyynyä tai tyynyä. Löydämme niitä erityyppisillä kivillä ja tukkeilla maassa ja epifyyteinä metsäpuissa.

Kaikki vytimet ovat ekologisesti pysyviä ja vaihe, joka suorittaa fotosynteettisiä prosesseja, on haploidinen gametofyyti. Sporofyyttifaasi on diploidi ja kasvaa haarautumattomana varrena ja terminaalisena sporangiumina. Sille on ominaista lyhytaikainen olemassaolo ja elävät sukusoluihin ankkuroituneet ravitsemukselliset syyt.

Morfologisesti sen rakenteet voivat muistuttaa verisuoni- kasvin rakenteita. Gammatofyytissä voidaan erottaa juurakot ja pienet terävät "lehdet". Ne eroavat kuitenkin heistä tietyillä ominaisuuksilla.

Vaikka bryofyteista puuttuu todellisia verisuonikudoksia, jotka vastaavat sokerien ja muiden ravintoaineiden kuljettamisesta, niillä on homologisia rakenteita, joita kutsutaan hydroideiksi. Nämä kasvit eivät koskaan muodosta ksyleemiä, riveillä johtavaa kudosta, joka vastaa suolojen ja veden kuljettamisesta verisuonikasveissa.

elinympäristö

Bryofyyteillä on suhteellisen laaja ympäristötoleranssitaso. Ne voivat elää ja kehittyä lämpimissä ja maltillisissa ympäristöissä, joko kosteissa tai varjoisissa. Niitä löytyy myös soista.

Erityinen laji on suvut Sphagnum tai turve sammal, joka kattaa 1% koko maailman pinta-alasta. Yksi sen erityispiirteistä on valtavien vesimäärien pidättäminen, 20 - 30-kertaiseksi painoon verrattuna.

fylogenia

Fylogeny, johon kuuluu stomata-kasveja, on jaettu kahteen suureen haaraan, joista toinen johtaa kasveihin, joilla on alkavat varret - anterofytit -, kun taas toinen johtaa kasveihin, joissa on erittäin tehokkaat johtavat järjestelmät.

Tämä viimeinen ryhmä tunnetaan hemitrakeofyyttinä ja sisältää bryofyytit tai sammalit, joissa on alkeellista johtamisjärjestelmää, ja trakeofyytit, joihin kuuluvat verisuonikasvit, joilla on todelliset johtavat suonet.

Koska bryofyyttien fylogeenisuus on muuttunut vuosien varrella, teemme kuvauksen aikataulun perusteella:

Historiallinen näkökulma

Kolme tunnettua sammakkolajin suuntavirtaa ovat maksan virret, sarvikuoret ja sammal. Heidän välinen suhde oli tuntematon monien vuosien ajan ja oli yksi tärkeimmistä kysymyksistä kasvien evoluutiobiologiassa.

Moniin esiteltyihin hypoteeseihin sisältyivät erilaiset puun järjestelyt, ottaen yleisesti huomioon, että rypyt ovat kolmessa edellä mainitussa monofyettisessä linjassa.

Jotkut kirjoittajat ehdottivat, että maksan virukset olisivat muiden alkioiden sisaryhmä, ja toiset ehdottivat anthoceroteja sisaryhmäksi.

Bryofyyttejä pidettiin aikaisemmin yhtenä turvapaikkana, joka oli väliasennossa levien ja verisuonikasvien välillä.

Nykyiset fylogeniat

Molekyylibiologia ja voimakkaiden tietokoneohjelmien olemassaolo ovat mullistaneet fylogeneesien jälleenrakennuksen mahdollistaen valtavan määrän datan analysoinnin. Siten morfologisilla merkkeillä saatuja fylogeenejä voidaan tukea.

Tällä hetkellä on tehty erilaisia johtopäätöksiä. Nyt hyväksytään, että mainitut kolme rypäleryhmää koostuvat kolmesta evoluutiossa erillisestä linjasta.

Käyttäen genomin ja sekvenssitietojen rakenteellisia piirteitä havaittiin, että antoserotit ovat lähinnä suhteessa trakeofyyteihin.

Luokittelu

Bryophyte-lajit luokitellaan kolmeen fylaan: Marchantiophyta (maksavirheet), Bryophyta (sammalit) ja Anthocerotophyta (anthocerotit). Kuten keskusteltiin, ne eivät muodosta monofleettistä ryhmää - ryhmää, joka sisältää viimeisimmän yhteisen esi-isän ja kaikki sen jälkeläiset - joten ne edustavat tiettyä alkion kehitystä.

Kolmesta ryhmästä löytyy suurin monimuotoisuus sammalta, toistaiseksi tunnistettu yli 15 000 lajia.

maksan

Maksakukot asuvat yleensä Amerikan trooppisilla alueilla. Sen koko on pieni, vaikka jotkut lajit voivat saavuttaa 30 cm. Protonema on gloose, gametofyytti on yksinkertainen tai ilmakammioinen talli.

"Lehdet" on järjestetty kolmeen sarakkeeseen ja jaettu useampaan kuin kahteen lohkoon ilman keskisuonia. Heillä ei ole stomataa ja heillä on erityisiä organelleja, joita kutsutaan öljykappaleiksi.

Anthocerotes

Niille on ominaista globaali protoneme, gametofyytin muoto on yksinkertainen talli. He esittävät plastidin ja pirinoodit.

sammalia

Sammalit ovat kosmopoliittinen ryhmä, joka on jaettu kolmeen ryhmään: Bryales, Sphagnales ja Andraeales. Protonema on rihmainen ja "lehdet" ovat spiraalimaisia ja keskisuonen läsnä ollessa. Siinä ei ole erityisiä organelleja.

Toisin kuin edellisissä ryhmissä, risoidi on ruskea ja koostuu useista soluista. Stomataa esiintyy sporofyyttikapselissa, joka on monimutkainen operculum, theca ja niska.

Jäljentäminen

Bryofyyteillä on elinkaari, joka sisältää kaksi sukupolvea: gametofyytin ja sporofyytin. Gametofyytin ensimmäinen solu on itiö, joka itäessään muuttuu rakenteeksi, jossa on rihreä, laminaarinen, glooseinen ulkonäkö, jota kutsutaan muun muassa protonemaksi.

Protoneme

Protonema kiinnittyy maahan lisäyksillä, joista puuttuu klorofylli, nimeltään risoidit. Itä on peräisin protonemasta, joka puolestaan tuottaa monimutkaisen gametofyytin.

Tämä rakenne on elinkaaren haploidifaasi ja jolle on tunnusomaista pieni, litistetty tai folioosi talli. Joissakin tapauksissa morfologisesti muistuttaa rihmaleviä.

Ensimmäisessä tapauksessa tallus on lohkoinen nauha, joka haaroittuu kahteen osaan ja käyttää risoideja kiinnittämään itsensä alustaan. Sitä vastoin, jos talli on folioosi, rakenne koostuu akselista, joka muistuttaa varren ja lehdet syntyvät siitä. Kuten litistetyssä tallissa, folioosi kiinnitetään substraattiin risoidien avulla.

Vaikka on olemassa rakenteita, jotka muistuttavat verisuonikasvien varret, lehdet ja juuret, sammakkoissa ei ole suonia ja nämä elimet ovat yksinkertaisempia.

Toinen ero liittyy kromosomaaliseen rahoitukseen, gametofyytti on haploidi, kun taas kasveissa lehdet, juuret ja muut ovat diploideja.

Gamofyytti

Gamofyytti tuottaa rakenteita aseksuaalisesti, vaikka siinä on myös sukupuolielimiä. Aseksuaalinen lisääntyminen tapahtuu talmun silmujen tai fragmenttien kautta. Jos nämä rakenteet sijaitsevat alueilla, joilla on suotuisat ympäristöolosuhteet, ne pystyvät kehittämään protoneeman ja uuden gametofyytin.

Samalla tavalla sukupuoli-elimet tunnetaan nimellä arkegonia (pullonmuotoinen naiselin) ja antheridia (globoosit uroselimet) ja ne voivat sijaita eri tavalla.

Taloidisissa gametofyyteissä sukupuoli-elimiä löytyy kasvin sisältä. Jotkut sammakot voivat olla yksitajisia ja toiset voivat olla kaksijalkaisia.

Urospuoliset sukupuolielimet tuottavat tietyn tyyppistä solua, jossa on kaksi angelotsoideiksi kutsuttua koteloa. Veden läsnäolo on välttämätöntä hedelmöityksen tapahtumiselle, koska siittiöt voivat käyttää flagellaaan uimaan lyhyitä matkoja. Näin seksuaalinen lisääntyminen tapahtuu.

Sporofytti

Oosfäärin kehittyessä arkegoniumin kaulassa olevat solut katoavat ja niiden sisältö vapautuu huipun repeämästä. Anterotsoidit karkotetaan ja vain yksi niistä voi avata oosfäärin peitteen. Tässä vaiheessa muodostuu ensimmäinen diploidi rakenne: sporofysiitti.

Sporofytti kehittyy solujakautumalla, kunnes jalka muodostuu ja muut solut muodostavat sporofyyttielimet. Arkegoniumin vatsan solut muodostavat rakenteen, jota kutsutaan kaliptraksi.

Verrattuna gametofyyttiin sporofyyti on lyhytikäinen eikä rakenne ole yhtä mielenkiintoinen ja houkutteleva kuin gametofyytti.

Aikaisemmin kuvattu elinkaari on melko samanlainen kolmen ryhmän ryhmässä, lukuun ottamatta sitä, että jotkut rakenteet vaihtelevat morfologiansa ja järjestelynsä suhteen.

Viitteet

Crandall - Stotler, B. (2018). Sammaleissa. Kasvibiologian laitos, Etelä-Illinoisin yliopisto, Carbondale. Palautettu osoitteesta:
Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Kutsu biologiaan. Macmillan.
Delgadillo, C. (1990). Bryofyyttien käsikirja. Unam.
Aikana, HJ (1979). Bryofyyttien elämästrategiat: alustava katsaus. Lindbergia, 2–18.
Mishler, BD, ja Churchill, SP (1984). Kladistinen lähestymistapa "sammakkojen" fylogeenisyyteen. Brittonia, 36 (4), 406–424.
Nickrent, DL, Parkinson, CL, Palmer, JD ja Duff, RJ (2000). Maageenikasvien monigeeninen fylogeny, erityisesti viittaamalla sammakkoihin ja varhaisimpiin landkasveihin. Molecular Biology and Evolution, 17 (12), 1885–1895.
Qiu, YL, Li, L., Wang, B., Chen, Z., Knoop, V., Groth - Malonek, M.,… & Estabrook, GF (2006). Fylogenomisista todisteista pääteltiin maakasvien syvimmät erot. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut, 103 (42), 15511–15516.

BRYOFYYTIT: OMINAISUUDET, FYLOGENY, LUOKITTELU, LISÄÄNTYMINEN - BIOLOGIA - 2026