Briophyta obecné charakteristiky, fylogeneze, klasifikace, reprodukce



mechorosty nebo mechorosty, také známé jako mechy, jsou malé rostliny bez cév, které rostou ve vlhkém prostředí a na různých površích, jako jsou skály, půda, kmeny, mimo jiné. Je známo přibližně 24 000 druhů a díky své schopnosti snášet široký rozsah teplot jsou distribuovány v arktických, tropických a dokonce iv pouštích.

Historicky, tato skupina byla rozdělena do tří hlavních skupin: játra, anthocerotes a mechy. V současné době je tato klasifikace považována za parafyletickou, protože anthoceroty se více vztahují k cévnatým rostlinám než ke zbytku mechorostů..

Mechorosty, stejně jako rostliny, obsahují řadu pigmentů, jako je chlorofyl, karoteny a xantofyly. Její životní cyklus zahrnuje proces střídajících se generací, zvaný gametofyt a sporofyt.

Každá generace se od ostatních liší počtem chromozomů, formou a funkcí. Mají také asexuální rozmnožování pomocí pučících a fragmentačních procesů.

Díky své citlivosti jsou mechorosty užitečné v chráněných oblastech, protože fungují jako environmentální indikátor znečištění ovzduší.

Mnohokrát, kvůli jejich morfologické podobnosti, některé řasy nebo lišejníky jsou volány “mechy” nesprávně. Stejným způsobem se v literatuře velmi volně používá termín "mech" a "mechorost". Přísně mluvit, mechy nebo mechorosty jsou clade, který nezahrnuje játrovky a antioceras.

Index

  • 1 Obecné charakteristiky
  • 2 Lokalita
  • 3 Fylogeneze
    • 3.1 Historická perspektiva
    • 3.2 Současné fylogeneze
  • 4 Klasifikace
    • 4.1 Jaterní
    • 4.2 Parohy
    • 4.3 Mechy
  • 5 Reprodukce
    • 5.1 Protonema
    • 5.2 Gametofyt
    • 5.3 Sporofyt
  • 6 Odkazy

Obecné vlastnosti

Botanici rozdělují své studijní organismy do dvou velkých skupin suchozemských rostlin: mechorostů nebo rostlin bez cév a tracheofytů nebo cévnatých rostlin.

Mechorosty se vyznačují malými rozměry a rostou ve vysoce balených strukturách připomínajících polštář nebo polštář. Nacházíme je na různých typech hornin a kmenů v půdě a jako epifytů ve stromech lesů.

Všechny mechorosty jsou ekologicky trvalé a fáze, která provádí fotosyntetické procesy, je gametofyt, který je haploidní. Fáze sporofytů je diploidní a roste jako kmen bez větví a terminální sporangium. Vyznačuje se efemérní existencí a živením zakotveným v gametofytu z nutričních důvodů.

Morfologicky, jeho struktury se mohou podobat strukturám cévnatých rostlin. V gametofytech lze rozlišovat rhizoidy a malé akutní "listy". Od nich se však liší určitými charakteristikami.

Ačkoliv mechorosty postrádají pravé cévní tkáně zodpovědné za transport cukrů a jiných živin, mají homologní struktury zvané hydroidy. Tyto rostliny nikdy nevytvářejí xylem, lignifikovanou vodivou tkáň zodpovědnou za transport solí a vody v cévnatých rostlinách.

Lokalita

Mechorosty mají relativně vysokou úroveň environmentální tolerance. Mohou žít a prospívat v teplém a mírném prostředí, mokrém nebo stínu. Mohou být také nalezeny v ciénegas.

Konkrétním druhem je rod Sphagnum nebo rašeliník, který pokrývá 1% povrchu celého světa. Mezi jeho zvláštnosti patří zadržování obrovského množství vody, 20 až 30 násobek její hmotnosti.

Fylogeneze

Fylogeneze, která zahrnuje rostliny se stomaty, je rozdělena do dvou velkých větví, jedna vede k rostlinám začínajících stonků - anterofytů - zatímco druhá cesta vede k rostlinám s vysoce účinnými vodivými systémy.

Tato poslední skupina je známá jako hemitrakeofitas a zahrnuje mechorosty nebo mechy, s rudimentárním vodivým systémem a tracheofyty, které zahrnují cévnaté rostliny, které mají opravdivé vodivé nádoby.

Vzhledem k tomu, že se fylogeneze mechorostů v průběhu let změnila, vytvoříme popis založený na časovém schématu:

Historická perspektiva

Tři známé linie mechorostů jsou jaterní, anthoceroty a mechy. Vztah mezi nimi zůstal neznámý mnoho let a byl jednou z nejdůležitějších otázek v evoluční biologii rostlin.

Mnoho z hypotéz, které byly vzneseny zahrnovaly různá uspořádání stromu, obyčejně zvažovat mechorosty jako stupeň tří monophyletic linek zmínil se o nahoře..

Někteří autoři navrhli, že játrovky byly sesterskou skupinou jiných embryofytů a jiní navrhovali anthocyty jako sesterskou skupinu..

Dříve byly mechorosty považovány za jediný kmen, který byl v mezilehlé poloze mezi řasami a cévnatými rostlinami.

Aktuální fylogeneze

Molekulární biologie a existence výkonných počítačových programů způsobily revoluci v rekonstrukci fylogenií, což umožnilo analýzu velkého množství dat. Lze tak podpořit fylogeneze získané pomocí morfologických znaků.

V současné době bylo dosaženo různých závěrů. Nyní se připouští, že tři zmíněné skupiny mechorostů obsahují tři evolučně oddělené linie.

Pomocí strukturních charakteristik genomu a sekvenčních dat bylo zjištěno, že anthoceroty jsou nejblíže k tracheofytům..

Klasifikace

Druhy mechorostů jsou rozděleny do tří fyla: Marchantiophyta (játrovky), Bryophyta (mechy) a Anthocerotophyta (anthocerotes). Jak je diskutováno, netvoří monofyletickou skupinu - skupinu, která obsahuje poslední společný předchůdce a všechny jeho potomky - takže představují stupeň vývoje embryofytů.

Z těchto tří skupin najdeme největší rozmanitost v mechech, s více než 15 000 dosud známými druhy.

Jaterní

Liverworty obvykle žijí v tropických oblastech Ameriky. Jeho velikost je malá, i když některé druhy mohou dosáhnout 30 cm. Protonema je globosa, gametofyt je jednoduchý thallus nebo se vzduchovými komorami.

"Listy" jsou uspořádány ve třech sloupcích a rozděleny do více než dvou laloků, bez střední žíly. Nemají stomata a mají speciální organely zvané těla oleasos.

Antoceroty

Vyznačují se globoózním protonem, tvar gametofytů je jednoduchý. Oni představují plastid a pirinoiodes.

Mechy

Mechy jsou kosmopolitní skupina, která je rozdělena do tří řádů: bryales, sphagnales a andraeales. Protonema je vláknitá a uspořádání "listů" je spirálové as přítomností střední žíly. Nepředstavuje speciální organely.

Na rozdíl od předchozích skupin je rhizoid hnědý a skládá se z několika buněk. Stomata jsou přítomna v kapsli sporofytů, která je komplexní s operkulum, teakem a krkem.

Reprodukce

Mechorosty mají životní cyklus, který zahrnuje dvě generace: gametofyt a sporofyt. První buňka gametofytů je spór, která se při klíčení transformuje do vláknité, laminární, globoózní struktury, mezi jinými tzv. Protonem.

Protonema

Protonema je upevněna k zemi pomocí přívěsků bez chlorofylu zvaného rhizoidy. Z protonema vzniká ohnisko, které zase vytváří komplexní gametofyt.

Tato struktura je haploidní fází životního cyklu a je charakterizována tím, že má malý, zploštělý nebo foliový thallus. V některých případech si morfologicky pamatuje vláknitou řasu.

V prvním případě je thallus laločnatou stuhou, která se rozvětvuje ve dvou a používá rhizoidy k ukotvení k substrátu. Naopak, pokud je thallus foliose, struktura se skládá z osy, která se podobá stonku a z ní se rodí listy. Jako v zploštělém talu, foliosa je fixována k substrátu pomocí rhizoidů.

Ačkoli existují struktury, které se podobají stonkům, listům a kořenům cévnatých rostlin, v mechorostech nejsou žádné cévy a tyto orgány jsou jednodušší.

Další rozdíl je ve vztahu k chromozomální dotaci, gametofyt je haploidní, zatímco v rostlinách jsou listy, kořeny a další diploidní.

Gametofyt

Gametofyt produkuje asexuálně struktury, i když má také pohlavní orgány. Asexuální reprodukce se uskutečňuje pomocí pupenů nebo fragmentů thallus. Pokud se tyto struktury nacházejí v regionech s příznivými podmínkami prostředí, budou schopny vyvinout protonem a nový gametofyt.

Stejným způsobem jsou pohlavní orgány známy jako archegonie (ženský orgán ve formě lahvičky) a anteridie (globose mužské orgány) a mohou být umístěny odlišně.

V taloidních gametofytech se sexuální orgány nacházejí uvnitř rostliny. Některé mechorosty mohou být jednokvěté a jiné mohou být dvojdomé.

Mužské pohlavní orgány produkují buněčný typ se dvěma bičíky volaly anterozoids. Přítomnost vody je nezbytná pro oplodnění, protože spermie jsou schopny používat své bičíky k plavání na krátké vzdálenosti. Tak dochází k sexuální reprodukci.

Sporofyt

Jak se vyvíjí oosféra, buňky umístěné v krku archegonia zmizí a jeho obsah je uvolněn prasknutím vrcholu. Anterozoidy jsou vypuzeny a pouze jeden z nich může otevřít obal oosféry. V tomto bodě je vytvořena první diploidní struktura: sporofyt.

Sporofyt se vyvíjí buněčným dělením, dokud se nevytvoří noha, a další buňky tvoří sporofytní orgány. Buňky břicha archegonia dávají vznik struktuře volala caliptra.

Ve srovnání s gametofytem je sporofyt krátkodobý a struktura není tak zajímavá a atraktivní jako gametofyt.

Životní cyklus popsaný dříve je poměrně podobný ve třech skupinách mechorostů, s výjimkou toho, že některé struktury se liší svou morfologií a dispozicí.

Odkazy

  1. Crandall-Stotler, B. (2018). Mechorosty. Katedra biologie rostlin, Southern Illinois University, Carbondale. Zdroj: http://bryophytes.plant.siu.edu/bryojustified.html
  2. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Pozvánka na biologii. Macmillan.
  3. Delgadillo, C. (1990). Manuál mechorostů. Unam.
  4. Během H. J. (1979). Životní strategie mechorostů: předběžný přezkum. Lindbergia, 2-18.
  5. Mishler, B. D., & Churchill, S. P. (1984). Kladný přístup k fylogenezi "mechorostů". Brittonia, 36(4), 406-424.
  6. Nickrent, D. L., Parkinson, C. L., Palmer, J.D., & Duff, R. J. (2000). Multigenní fylogeneze půdních rostlin se zvláštním zřetelem na mechorosty a nejstarší pozemkové rostliny. Molekulární biologie a evoluce, 17(12), 1885-1895.
  7. Qiu, Y.L., Li, L., Wang, B., Chen, Z., Knoop, V., Groth-Malonek, M., ... & Estabrook, G.F. (2006). Nejhlubší divergence v pozemních rostlinách odvozená z fylogenomických důkazů. Sborník Národní akademie věd, 103(42), 15511-15516.