BRYOFITAI: SAVYBĖS, FILOGENIJA, KLASIFIKACIJA, DAUGINIMASIS - BIOLOGIJA - 2025

Briofitinė ar samanos, taip pat žinomas kaip samanos, yra nonvascular maži augalai drėgnose aplinkose ir ant įvairių paviršių, pavyzdžiui, uolų, dirvožemio, lagaminai, among others. Yra žinoma apie 24 000 rūšių ir, atsižvelgiant į jų sugebėjimą toleruoti įvairius temperatūrų diapazonus, jos pasiskirsto arktinėse, atogrąžų ir net dykumose.

Istoriškai ši grupė buvo suskirstyta į tris pagrindines grupes: kepenėlės, raguolės ir samanos. Šiuo metu ši klasifikacija laikoma parafiletine, nes antocerotai yra labiau susiję su kraujagyslių augalais, o ne su likusiais bryofitais.

Šaltinis: Marie Čcheidzeová, iš „Wikimedia Commons“

Bryofitai, kaip ir augalai, turi nemažai pigmentų, tokių kaip chlorofilas, karotinai ir ksantofilai. Jo gyvenimo ciklas apima kartų kaitos procesą, vadinamą gametofitu ir sporofitu.

Kiekviena karta skiriasi nuo kitos chromosomų skaičiumi, forma ir funkcija. Jie taip pat turi neseksualų dauginimąsi, atsirandantį dėl pumpurų augimo ir suskaidymo.

Dėl savo jautrumo bryofitai yra naudingi apsaugos teritorijose, nes jie veikia kaip aplinkos oro taršos rodiklis.

Daugelis kartų dėl savo morfologinio panašumo kai kurie dumbliai ar kerpės yra neteisingai vadinami samanomis. Panašiai terminai „samanos“ ir „bryophyte“ literatūroje vartojami labai laisvai. Griežtai tariant, samanos ar bryofitai yra klizma, kurioje nėra kepenų pelynų ir priešnuodžių.

Bendrosios savybės

Botanikai savo tiriamuosius organizmus suskirsto į dvi dideles sausumos augalų grupes: bryofitus arba ne kraujagyslinius augalus ir tracheofitus arba kraujagyslių augalus.

Bryofitai pasižymi mažais dydžiais ir auga labai supakuotose struktūrose, primenančiose pagalvėlę ar pagalvėlę. Juos randame ant įvairių rūšių uolienų ir rąstų žemėje ir kaip epifitus ant miško medžių.

Visi vėžiai yra ekologiškai patvarūs, o fazė, kuri vykdo fotosintezės procesus, yra gametofitas, kuris yra haploidas. Sporofito fazė yra diploidinė ir išauga kaip neskaidytas stiebas ir galinis sporangiumas. Jis apibūdinamas kaip efemeriškas egzistavimas ir dėl mitybos priežasčių gyvas yra pritvirtintas prie gametofito.

Morfologiškai jo struktūros gali būti panašios į kraujagyslių augalų struktūras. Iš gametofito galima išskirti rhizoidus ir smulkius aštrius „lapus“. Tačiau jie skiriasi nuo jų tam tikromis savybėmis.

Nors briofitams trūksta tikrų kraujagyslių audinių, atsakingų už cukraus ir kitų maistinių medžiagų pernešimą, jie turi homologines struktūras, vadinamas hidroidais. Šie augalai niekada nesudaro ksilemo - prabangaus laidžiojo audinio, atsakingo už druskų ir vandens pernešimą kraujagysliniuose augaluose.

Buveinė

Bryofitai turi gana platų aplinkos tolerancijos lygį. Jie gali gyventi ir vystytis šiltoje ir vidutinio klimato aplinkoje, drėgnoje ar šešėlinėje aplinkoje. Jų galima rasti ir pelkėse.

Ypatinga rūšis yra Sphagnum arba durpinių samanų gentis, kuri užima 1% viso pasaulio paviršiaus. Tarp jo ypatumų yra didžiulio vandens kiekio išlaikymas, nuo 20 iki 30 kartų didesnis už jo svorį.

Filogenija

Filogenija, apimanti augalus su stomata, yra padalinta į dvi dideles šakas, viena veda prie augalų su pradiniais stiebais - anterofitais -, o kita veda prie augalų su labai efektyviomis laidžiosiomis sistemomis.

Ši paskutinė grupė yra žinoma kaip hemitracheophytes ir apima bryofitus ar samanas su rudimentine laidumo sistema, ir tracheophytes, kurie apima kraujagyslių augalus, turinčius tikruosius laidžius indus.

Kadangi per metus brifitų filogenija pasikeitė, aprašą sudarysime pagal laiko schemą:

Istorinė perspektyva

Trys žinomos bryofitų rūšys yra kepenėlės, raguolės ir samanos. Jų santykiai daugelį metų buvo nežinomi ir buvo vienas iš svarbiausių augalų evoliucinės biologijos klausimų.

Daugelyje iškeltų hipotezių buvo pateiktos skirtingos medžio struktūros, paprastai vertinant brofitus kaip trijų aukščiau paminėtų monofilinių linijų laipsnį.

Kai kurie autoriai manė, kad kepenų pynės yra kitų embrionų sesuo, o kiti pasiūlė antocerotus kaip seserų grupę.

Anksčiau Bryofitai buvo laikomi vieninteliu pelėnu, kuris buvo tarpinėje padėtyje tarp dumblių ir kraujagyslių augalų.

Dabartinės filogenijos

Molekulinė biologija ir galingų kompiuterinių programų egzistavimas padarė revoliuciją filogenijų rekonstrukcijai, leidžiančiai išanalizuoti didžiulį duomenų kiekį. Taigi filogenijos, gautos naudojant morfologinius ženklus, gali būti palaikomos.

Šiuo metu padarytos skirtingos išvados. Dabar pritarta, kad trys minėtos bryofitų grupės susideda iš trijų evoliuciškai atskirų linijų.

Naudojant struktūrinius genomo ypatumus ir sekos duomenis nustatyta, kad antocerotai yra artimiausi tracheofitų santykiams.

klasifikacija

Bryophyte rūšys yra suskirstytos į tris phyla: Marchantiophyta (kepenų žievės), Bryophyta (samanos) ir Anthocerotophyta (antocerotos). Kaip aptarta, jie nesudaro monofilinės grupės - grupės, kurioje yra naujausias bendras protėvis ir visi jo palikuonys - taigi jie atspindi embrionų evoliucijos laipsnį.

Iš trijų grupių randame didžiausią samanų įvairovę - iki šiol pripažinta daugiau nei 15 000 rūšių.

Kepenų

Kepenėlės dažniausiai gyvena tropinėse Amerikos vietose. Jos dydis yra mažas, nors kai kurios rūšys gali siekti 30 cm. Protonema yra trumpa, gametofitas yra paprastas arba oro kameros talija.

"Lapai" yra išdėstyti trimis stulpeliais ir padalinti į daugiau nei dvi skiltis, be vidurinės venos. Jie neturi stomatų ir turi specialius organelus, vadinamus aliejiniais kūnais.

Antocerotai

Jiems būdingas globotinis protonemas, gametofito forma yra paprasta talija. Jie pateikia plastidą ir pirinoiodus.

Samanos

Samanos yra kosmopolitinė grupė, suskirstyta į tris kategorijas: Bryales, Sphagnales ir Andraeales. Protonema yra siūlinė, o „lapų“ išdėstymas yra spiralinis ir su vidurine venos dalimi. Jame nėra specialių organelių.

Skirtingai nuo ankstesnių grupių, rizoidas yra rudas ir sudarytas iš kelių ląstelių. Stomata yra sporofito kapsulėje, kuri yra sudėtinga su operculum, theca ir kaklu.

Dauginimas

Bryofitai turi savo gyvenimo ciklą, kuriame dalyvauja dvi kartos: gametofitas ir sporofitas. Pirmoji gametofito ląstelė yra sporos, kurios, sudygdamos, tampa struktūra, turinčia gijų, sluoksniuotą, gelsvą išvaizdą, be kita ko, vadinamą protonema.

Protoneme

Protonema yra pritvirtinta prie žemės priedėliais, kuriuose trūksta chlorofilo, vadinamų rizoidais. Dyglys kilęs iš protonemos, kuri, savo ruožtu, gamina sudėtingą gametofitą.

Ši struktūra yra haploidinė gyvenimo ciklo fazė ir pasižymi tuo, kad turi mažą, išlygintą ar foliozinę talpą. Kai kuriais atvejais morfologiškai primena siūlinius dumblius.

Pirmuoju atveju talija yra briaunota juostelė, kuri šakojasi į dvi dalis ir, naudodama rizoidus, tvirtina save prie pagrindo. Jei talija yra foliozė, struktūrą sudaro ašis, primenanti stiebą, ir iš to gimsta lapai. Kaip ir plokščiame talelyje, foliozė prie substrato pritvirtinama rizoidų pagalba.

Nors yra struktūrų, primenančių kraujagyslių augalų stiebus, lapus ir šaknis, bryofituose kraujagyslių nėra ir šie organai yra paprastesni.

Kitas skirtumas susijęs su chromosomomis, gametofitas yra haploidas, o augaluose lapai, šaknys ir kiti yra diploidiniai.

Gametofitas

Gametofitas gamina struktūras nelyginiu būdu, nors turi ir lytinius organus. Neseksualus dauginimasis vyksta per pumpurus ar žandikaulio fragmentus. Jei šios struktūros yra regionuose, kuriuose yra palankios aplinkos sąlygos, jie galės sukurti protonemą ir naują gametofitą.

Lyties organai taip pat žinomi kaip archegonija (buteliuko formos moters organas) ir antheridia (gloose esantys vyriški organai) ir gali būti išsidėstę skirtingai.

Taloidiniuose gametofituose lytiniai organai randami augalo viduje. Kai kurie vėžiai gali būti dviašmečiai, kiti - dviskiemeniai.

Vyriški lytiniai organai gamina tam tikro tipo ląsteles, turinčias dvi angelas, vadinamas anterozoidais. Vanduo yra būtinas norint apvaisinti, nes spermatozoidai gali naudoti savo žvynelį plaukti nedideliais atstumais. Taip vyksta lytinis dauginimasis.

Sporofitas

Vystantis oosferai, archegoniumo kaklelyje esančios ląstelės išnyksta ir jų kiekis išlaisvinamas viršūnės plyšimo metu. Anterozoidai yra išmetami ir tik vienas iš jų gali atidaryti oosferos dangą. Šiuo metu susidaro pirmoji diploidinė struktūra: sporofitas.

Sporofitas vystosi dalijantis ląstelėms, kol susiformuoja pėda, o kitos ląstelės sudaro sporofito organus. Archegoniumo pilvo ląstelės sukuria struktūrą, vadinamą kaliptra.

Palyginti su gametofitu, sporofitas yra trumpalaikis, o jo struktūra nėra tokia įdomi ir patraukli kaip gametofito.

Anksčiau aprašytas gyvenimo ciklas yra gana panašus trijose brofitų grupėse, išskyrus tai, kad kai kurios struktūros skiriasi savo morfologija ir išdėstymu.

Nuorodos

1. „Crandall“ - Stotleris, B. (2018). Bryofitai. Pietų Ilinojaus universiteto, Carbondale, Augalų biologijos katedra. Atkurta iš: http://bryophytes.plant.siu.edu/bryojustified.html
2. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Kvietimas į biologiją. Macmillanas.
3. Delgadillo, C. (1990). Bryofitų vadovas. Unamas.
4. Jo metu HJ (1979). Bryofitų gyvenimo strategijos: išankstinė apžvalga. Lindbergija, 2–18.
5. Mishler, BD ir Churchill, SP (1984). Kladistinis požiūris į „bryofitų“ filogeniją. Brittonia, 36 (4), 406–424.
6. Nickrentas, D. L., Parkinsonas, CL, Palmeris, JD, ir Duffas, RJ (2000). Daugiagenė sausumos augalų filogenija, turinti omenyje bryofitus ir ankstyviausius sausumos augalus. Molekulinė biologija ir evoliucija, 17 (12), 1885–1895.
7. Qiu, YL, Li, L., Wang, B., Chen, Z., Knoop, V., Groth - Malonek, M.,… & Estabrook, GF (2006). Didžiausi sausumos augalų skirtumai nustatyti iš filogenominių įrodymų. Nacionalinės mokslų akademijos leidiniai, 103 (42), 15511–15516.