биология

„Physcomitrella patens“ (бриофити, видове мъх)

Съдържание

Бриофитите (несъдови растения) нямат ксилема или флоем. Обитанията на тази растителна група са широко разнообразни и включват оголени скали под парещото слънце до замръзнали алпийски склонове. Те включват мъхове, черен дроб и рога. Тези групи растения се нуждаят от външна вода, обикновено под формата на роса или дъжд. Някои от тях растат изключително в тъмна, влажна среда, за да осигурят влага. Водата е от съществено значение за репродуктивните дейности. Например, повечето мъхове имат водопроводими клетки, наречени хидроиди, в центровете на стъблата си, а някои дори имат клетки, проводящи храна, наречени лептоиди. Тези клетки не са толкова ефективни, колкото ксилема и флоем и като цяло, бриофитите не са много високи растения. Липсата на съдова тъкан оставя растителното тяло много меко и податливо.

Що се отнася до редуването на поколенията при несъдови растения, поколението на гаметофитите е „листното“ растение, което обикновено се вижда (за разлика от съдовите растения, чието поколение на спорофити е формата, която е общо видима). Поколението на спорофитите, което произвежда спори, е разположено на върховете на поколението „листни“ гаметофити. Спорофитът обикновено прилича на тънка дръжка с капачка отгоре. Докато жизненият цикъл на всички бриофити е сходен и дори броят на техните хромозоми и привикване имат прилики; те са разделени на три отделни групи въз основа на малкото разлики в структурата и възпроизводството.

Три основни групи бриофити

Черен дроб (отдел Hepaticophyta)

Wort означава растение или билка и в древни времена билкарите са смятали, че някои от тях - по-специално тези, които приличат на чернодробни лобове - са полезни при лечението на чернодробни заболявания. Въпреки че вярата беше отхвърлена, името остана.

Структура

Около 20% от чернодробните червеи имат сплескано, донякъде листно тяло, наречено талус (множествено количество тали). Липсват им истински устици, които присъстват в роговете и мъховете. Останалите 80%, които не са толкова често срещани в природата, са „листни“ и приличат повече на мъхове. Мъховете са по-сложни от черния дроб. Те имат едноклетъчни ризоиди по долните си повърхности. Ризоидите приличат на малки корени и закрепват растенията към повърхности и почвени частици. Талите са поколението на гаметофитите и се развиват почти директно от спори. Те имат по-гладки горни повърхности и ъглите на клетъчната стена са удебелени.

Талоидни чернодробни червеи

Marchantia е най-известният вид талоиден черен дроб. Обикновено може да се намери на влажна почва след пожар. Marchantia може да се размножава безполово и полов път. Безполовото размножаване се осъществява чрез геми, които представляват малки парченца тъкан с форма на леща, които се отделят от талуса. Gemmae чашки се произвеждат по горната повърхност на гаметофита. Дъждовните капки се плискат върху чашките и чашките се отделят и могат да се пръснат на разстояние до 3 фута от „родителския“ гаметофит. Лунуларовата киселина възпрепятства растежа на Gemmae, веднага щом излезе от чашата, но инхибирането се отстранява и всеки може да се развие в нов талус. Половото размножаване в Marchantia включва взаимодействието между спорите на отделни мъжки и женски гаметофити. Гаметангиите се образуват върху гаметофори или подобна на чадър структура на дълги дръжки. Стъблата са разположени между жлебовете на талуса.

„Листни“ чернодробни червеи

Тези чернодробни червеи обикновено се срещат в тропическите джунгли на поясите за мъгла. Те имат два реда частично припокриващи се „листа“, в които клетките съдържат отличителни маслени тела. Те, разбира се, не са истински листа. Те имат гънки и лобове, които събират вода и обикновено приютяват малки животни. Мъжките и женските гаметангии произвеждат антеридии и архегонии в подобни на чаши структури. Когато спорофитите узреят, те ще покълнат и ще произведат протонема, която има фотосинтетични клетки и ще се развие в ново растение гаметофит.

Hornworts (отдел Anthocertophyta)

Зрелите спорофити на роговица приличат на миниатюрни зелени рога на говедата. Тяхното поколение гаметофити изглежда подобно на филмовите версии на талоидни чернодробни червеи. Hornworts са редки в арктическите региони и обикновено се срещат във влажни, сенчести райони, въпреки че някои растат на дървета. Те имат между един и осем хлоропласта - обикновено само един - и хлоропластите имат пиреноиди, подобни на зелените водорасли.

Безполово размножаване

Те могат да се размножават безполово чрез фрагментация или чрез развиване на лобове, които са отделни от основната част на талуса.

Полово размножаване

Hornworts също се размножават по полов път и растенията могат да бъдат еднополови, като мъхове и чернодробни червеи, или могат да бъдат бисексуални, което означава, че архегонията и антеридиите са на едно и също растение. Спорофитите са отличителни по форма и съдържат множество устици. Те нямат дръжки, черешки и вместо това изглеждат като малки дръжки на метли, издигащи се от поколението на гаметофитите. Меристематичната тъкан в основата на спорофита непрекъснато увеличава дължината на спорофита, докато условията са благоприятни и оста (централното ядро) претърпи мейоза, за да произведе спори. Върхът на спорофита ще се разцепи и спорите ще се разпръснат, докато рогът се обели в лентовидни сегменти.

Мъхове

Подкласове

Има три подкласа мъхове: торфени мъхове, истински мъхове и скални мъхове. Те споделят подобни репродуктивни и жизнени цикли и всички те се различават от другите растителни организми. „Листата“ на мъха нямат мезофил и вени, а всички „листни“ клетки са хаплоидни. Клетките в „листата“ съдържат многобройни лещовидни хлоропласти, освен в средната жилка. Мъховете имат прозрачни клетки за съхранение на вода, които хлоропластират, но помагат за абсорбирането на вода и по този начин осигуряват влага на аваскуларното растение. Мъховете също имат кореноподобни многоклетъчни ризоиди (за разлика от чернодробните и роговите, които имат едноклетъчни ризоиди). Ризоидите осигуряват известно абсорбиране на вода, но по-голямата част от водата за растението се движи нагоре по мъховата повърхност чрез капилярност.

Безполово размножаване

Този репродуктивен процес не разчита на сексуален цикъл и неговото редуване на поколения, вместо това е демонстрирано, че фрагментите от мъх могат да произведат протонемати, които ще „пъпкат“ и ще се развият в гаметофитни мъхове.

Полово размножаване

Мъховете произвеждат гаметангия на едно и също растение или на отделни растения. Обикновено гаметангиите се произвеждат на едно и също растение. Многоклетъчните антеридии и архегонии се произвеждат по върховете на ‘листни’ издънки. Отделният архегониум има кухина, отдушника с едно яйце и врата, през която сперматозоидите получават достъп до яйцеклетката. Сперматозоидите се произвеждат в антеридиите. При оплождането зиготата се развива в ембрион, който остава прикрепен към гаметофита чрез вградено стъпало. Ембрионът се развива в спорофит с капсула и сета, дръжка. Гаметофитът произвежда калиптра, която частично покрива капсулата. Вътре в капсулата, споровите майчини клетки претърпяват мейоза и произвеждат спори, които след това се освобождават през зъбите на перистома, разположен на върха на капсулата. До зреенето на спорите перистомът е защитен от оперкулум, който ще отпадне при зрялост. След като спорите покълнат, протонематите ще „пъпкат“ и ще се развият в гаметофитни мъхове.