6.1: Бріофіта - мохи

Last updated
Save as PDF

Page ID: 6583

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Бріофіта має переважання гаметофіта, тоді як Pteridophyta та Spermatophyta мають переважання спорофітів (і основна відмінність між Pteridophyta та Spermatophyta полягає в тому, що сперматофіта має насіння). Мохофіта налічує приблизно 20 000 видів. Вони не мають коренів, але мають давно відмерлі клітини, здатні до поглинання води за допомогою апопластичного транспорту, ці клітини називаються ризоїдними клітинами. Їх спорофіт зводиться до спорогону, який представляє собою просто спорангіум з сітчастими мохами: стеблом спорогона (див.) (стебло), і зазвичай паразитує. Гаметофіт мохоподібних починає свій розвиток з протонеми, нитки клітин. Бріофіти є пойкілогідричними; вони проходять через зневоднення або надзвичайно низьку концентрацію води без будь-яких серйозних фізіологічних пошкоджень рослини.

Знімок екрана 2019-01-04 в 10.46.34 PM.png — Малюнок\(_2\) Класифікація\(\PageIndex{1}\) рослин: докладна схема.

Життєвий цикл мохів схожий із загальним життєвим циклом наземних рослин, описаним вище. Починаються вони з гаметофіта з архегонії і антеридії. Антеридій виробляє біджгутикові сперматозоїди, які запліднюють яйцеклітину і виробляють диплоїдну зиготу; зигота переростає в спорогон, а її клітини (материнські клітини спор) проходять через мейоз, який виробляє гаплоїдні спори. Спори будуть розподілятися з вітром, висаджуватися на субстрат і проростати в стадію протонеми, яка потім переростає в зелений, добре розвинений гаметофіт. Більшість гаметофітів моху мають тіло пагона, яке складається з стебла та листя (але без коренів), тоді як інші мають тіло сланця, яке є плоскою, листоподібною та недиференційованою структурою.

Існує три основні групи, також відомі як субфіла, мохофіти: гепатит (печінка), мохофітина (справжні мохи) та Anthocerotophytina (рогоцвіття).

Гепатити філогенетично близькі до зелених водоростей. Їх слань, як правило, має спинний і черевний частини, а спорогон схожий на мішок. Усередині спорангії немає центральної колони (колумели), але присутні елатери, які є клітинами, що розпушують спори. Однією з найпоширеніших печінки є мархантія, вона зазвичай зустрічається у вологих тінистих місцях. Став частим бур'яном в теплицях.
Bryophytina складається з декількох класів (рис.\(\PageIndex{2}\)), найбільш важливими є Сфагнопсида —торф'яні мохи, Polytrichopsida —волосяні капелюшкові мохи, і Bryopsida —зелені мохи. Бріофітіна мають радіально структуроване пагоноподібне тіло зі стеблом і тонкими листям. Їх спорогон довгий і має колумеллу, але не має елатерів. Спорогони справжніх мохів зазвичай забезпечуються перистомними мохами: прикріплення до моху спорангіум, допомагає розподіляти суперечки, структура яких сприяє поширенню спор. Деякі просунуті справжні мохи (волосяний шапковий мох, Polytrichum) мають високий гаметофіт з протосудинними тканинами, а інші (смокінмох, Сплахнум) використовують комах для поширення спор. Торф'яний мох (Sphagnum) - мабуть, найбільш економічно важливий рід Bryophyta.
Антоцеротофітіна (рис.\(\PageIndex{3}\)) еволюційні є найближчими до наступного філума, Птеридофіта (папороті і союзники). Рогоцвіття мають сплюснуте тіло сланця, їх довгий фотосинтетичний спорогон має колумеллу і елатери. Наявність продихів на спорогонів і здатність деяких спорогонів-рогонів розгалужуватися, а іноді навіть жити незалежно від гаметофіта забезпечують підтримку просунутого положення цієї групи. Рогоцвіття рідкісні і досить дрібні (перші міліметри в розмірах), і, як і печінкові, віддають перевагу тінисті і вологі місця.

Знімок екрана 2019-01-04 в 10.49.34 PM.png — Малюнок\(\PageIndex{2}\) зліва направо, зверху вниз: Мніум (Bryopsida) антеридія, архегонія, суперечки і основа спорогону. Збільшення × 100 (перше і друге) і ×400 (третє) і ×50 (четверте).

Знімок екрана 2019-01-04 в 10.51.17 PM.png — Малюнок\(\PageIndex{3}\) Життєвий цикл Феоцероса (Anthocerotophytina).

Мохи стали відомі як «еволюційний тупик», оскільки їх пойкілогідричний гаметофіт вимагає води для запліднення і не має кореневої системи; це обмежує розміри і вимагає щільного зростання. Однак якщо статеві органи знаходяться поблизу поверхні грунту, то паразитичний спорогон не виростав би досить високим, а отже, не зміг би ефективно розподіляти спори з вітром.

Три природні сили «розривають» тіло моху: вітер і світло вимагають, щоб рослина була вище, тоді як вода вимагає, щоб вона була меншою (рис.\(\PageIndex{4}\)). Мохи не дозволили цей конфлікт.

Єдиним способом виправити ситуацію належним чином було б зробити спорофіт вище, самостійно зростаючи і, отже, і зменшити домінування гаметофіта. Ось що зробили папороті (рис.\(\PageIndex{5}\)).

Знімок екрана 2019-01-04 в 10.53.24 PM.png — Малюнок\(\PageIndex{4}\) дві сили, які порушують еволюцію моху.

Знімок екрана 2019-01-04 в 10.55.20 PM.png — Малюнок\(\PageIndex{5}\) Мохи (зліва) проти папороті (праворуч). Рівень води синій, спорангии жовті, гаметангии сірі. Червоні стрілки показують запліднення (у воді), сірі стрілки позначають життєві цикли. Пунктирні лінії - це незалежність спорофітів папороті від їх ефемерних гаметофітів.