БРИОФИТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФИЛОГЕНИЯ, КЛАСИФИКАЦИЯ, ВЪЗПРОИЗВЕЖДАНЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

В бриофитна или мъхове, известен също като мъхове, са Нисши малки растения в мокри условия и на различни повърхности, като например скали, почва, стволове, между другото. Известни са около 24 000 вида и благодарение на способността си да понасят широк диапазон от температури, те са разпространени в арктически, тропически и дори пустинни зони.

В исторически план тази група е класифицирана в три основни групи: чернодробни, рога и мъхове. Понастоящем тази класификация се счита за парафилетична, тъй като антоцеротите са по-свързани с съдовите растения, отколкото с останалите бриофити.

Източник: От Marie Čcheidzeová, от Wikimedia Commons

Бриофитите, подобно на растенията, съдържат редица пигменти като хлорофил, каротени и ксантофили. Нейният жизнен цикъл включва процес на редуване на поколения, наречен гаметофит и спорофит.

Всяко поколение се различава от другото по брой, форма и функция на хромозомите. Те също имат асексуално възпроизвеждане чрез процеси на пъпкуване и фрагментиране.

Поради чувствителността си, бриофитите са полезни в природозащитните зони, тъй като функционират като индикатор за околната среда на замърсяването на въздуха.

Много пъти поради морфологичното им сходство някои водорасли или лишеи неправилно се наричат ​​"мъхове". По подобен начин в литературата се използва много слабо понятието "мъх" и "мохоподобен". Строго погледнато, мъховете или бриофитите са клад, който не включва чернодробни червеи и антоцери.

Основни характеристики

Ботаниците разделят изследваните си организми на две големи групи от наземни растения: бриофити или несъдови растения и трахеофити или съдови растения.

Бриофитите се характеризират с малки размери и растящи в силно опаковани структури, напомнящи възглавница или възглавница. Намираме ги на различни видове скали и трупи по земята и като епифити по горски дървета.

Всички бриофити са екологично устойчиви и фазата, която извършва фотосинтетичните процеси, е гаметофитът, който е хаплоиден. Спорофитната фаза е диплоидна и расте като неразклонено стъбло и терминален спорангиум. Характеризира се с ефемерно съществуване и живот, закотвен към гаметофита по хранителни причини.

Морфологично неговите структури могат да приличат на тези на съдово растение. В гаметофита могат да се разграничат ризоиди и малки остри "листа". Те обаче се различават от тях по определени характеристики.

Въпреки че в бриофитите липсват истински съдови тъкани, отговорни за транспорта на захари и други хранителни вещества, те представляват хомоложни структури, наречени хидроиди. Тези растения никога не образуват ксилем - лигнифицираната проводяща тъкан, отговорна за транспортирането на соли и вода във съдовите растения.

Среда на живот

Бриофитите имат относително широко ниво на толерантност към околната среда. Те могат да живеят и да се развиват в топла и умерена среда, или влажна, или сенчеста. Те могат да бъдат намерени и в блатата.

Особен вид е родът Sphagnum или торфен мъх, който покрива 1% от повърхността на целия свят. Сред неговите особености е задържането на огромни количества вода, от 20 до 30 пъти повече от теглото му.

филогенеза

Филогенезата, която включва растения с устни, е разделена на два големи клона, единият води до растения с възникващи стъбла - антерофити, докато другият води до растения с много ефективни проводими системи.

Тази последна група е известна като хемитрахеофити и включва бриофити или мъхове, с рудиментарна проводима система и трахеофити, които включват съдови растения, които имат истински проводящи съдове.

Тъй като филогенезата на бриофитите се е променила през годините, ще направим описание въз основа на времева схема:

Историческа перспектива

Трите известни рода на бриофитите са чернодробни червеи, рога и мъхове. Връзката между тях остава неизвестна в продължение на много години и беше един от най-важните въпроси в еволюционната биология на растенията.

Много от повдигнатите хипотези включваха различни подреждания на дървото, като обикновено се счита, че бриофитите са степен на трите монофилетични родове, споменати по-горе.

Някои автори предполагат, че чернодробните червеи са сестринската група на другите ембриофити, а други предлагат антоцероти като сестринска група.

По-рано бриофитите се считаха за единичен тип, който беше в междинно положение между водорасли и съдови растения.

Актуални филонии

Молекулярната биология и съществуването на мощни компютърни програми превърнаха в революция реконструкцията на филогениите, позволявайки да се анализира огромно количество данни. По този начин, филогениите, получени с помощта на морфологични знаци, могат да бъдат подкрепени.

В момента са направени различни изводи. Сега е прието, че трите споменати триофити групи се състоят от три еволюционно отделни линии.

Използвайки структурни характеристики на данните за генома и последователността, беше установено, че антоцеротите са най-близките спрямо трахеофитите.

класификация

Бриофитните видове се класифицират в три фила: Marchantiophyta (чернодробни червеи), Bryophyta (мъхове) и Anthocerotophyta (антоцероти). Както беше обсъдено, те не образуват монофилетична група - група, съдържаща най-скорошния общ прародител и всички негови потомци - така те представляват степен на еволюцията на ембриофитите.

От трите групи откриваме най-голямо разнообразие в мъховете, като досега са разпознати повече от 15 000 вида.

чернодробен

Обикновено червеите обитават тропически райони на Америка. Размерът му е малък, въпреки че някои видове могат да достигнат 30 cm. Протонемата е кълбовидна, гаметофитът е обикновен или въздушнокамерен талус.

"Листата" са подредени в три колони и разделени на повече от два лопата, без средна вена. Те нямат стомаси и имат специални органели, наречени маслени тела.

Anthocerotes

Те се характеризират с дълбока протонема, формата на гаметофита е проста тала. Те представят пластид и пиринойоди.

Мос

Моховете са космополитна група, разделена на три реда: Брайълс, Сфагналес и Андреалес. Протонемата е нишковидна, а подреждането на „листата“ е спирално и с наличие на средна вена. Не представя специални органели.

За разлика от предишните групи ризоидът е кафяв и е съставен от няколко клетки. Стомасите присъстват в спорофитната капсула, която е сложна с оперкулум, ака и шийка.

репродукция

Бриофитите имат жизнен цикъл, в който участват две поколения: гаметофитът и спорофитът. Първата клетка на гаметофита е спората, която при покълване се превръща в структура с филаментен, ламинарен, дълбок вид, наред с други, наречен протонема.

Протонемата

Протонемата е прикрепена към земята от придатъци, в които липсва хлорофил, наречен ризоиди. Един кълнове произхожда от протонемата, която от своя страна произвежда сложен гаметофит.

Тази структура е хаплоидната фаза на жизнения цикъл и се характеризира с малък, сплескан или фолиозен талус. В някои случаи морфологично напомня на нишковидна водорасло.

В първия случай талусът е лопатена лента, която се разклонява на две и използва ризоидите, за да се закотви към субстрата. За разлика от това, ако талусът е фолиозен, структурата се състои от ос, която наподобява стъбло и от това се раждат листа. Както при сплесканите тали, фолиозата се прикрепя към субстрата с помощта на ризоиди.

Въпреки че има структури, които приличат на стъблата, листата и корените на съдовите растения, в бриофитите няма съдове и тези органи са по-прости.

Друга разлика е свързана с хромозомната дарба, гаметофитът е хаплоиден, докато при растенията листата, корените и други са диплоидни.

Гаметофитът

Гаметофитът произвежда структури асексуално, въпреки че има и полови органи. Асексуалното размножаване става чрез пъпки или фрагменти от тала. Ако тези структури са разположени в региони с благоприятни условия на околната среда, те ще могат да разработят протоним и нов гаметофит.

По същия начин половите органи са известни като архегония (женски орган във формата на бутилка) и антеридия (дълбоки мъжки органи) и могат да бъдат разположени по различен начин.

При талоидните гаметофити половите органи се намират вътре в растението. Някои мохоподобни могат да бъдат еднородни, а други - двудомни.

Мъжките полови органи произвеждат вид клетка с две жгутици, наречени антерозоиди. Наличието на вода е от съществено значение за настъпването на оплождането, тъй като сперматозоидите са в състояние да използват своите жгутици, за да преплуват къси разстояния. Ето как става сексуалната репродукция.

Спорофитът

С развитието на оосферата клетките, разположени в шията на архегониума, изчезват и тяхното съдържание се освобождава при разкъсването на върха. Антерозоидите са изгонени и само един от тях може да отвори покритието на оосферата. В този момент се формира първата диплоидна структура: спорофитът.

Спорофитът се развива чрез клетъчно делене, докато се образува крак, а останалите клетки образуват спорофитните органи. Клетките на корема на архегония пораждат структура, наречена калиптра.

В сравнение с гаметофита, спорофитът е краткотраен и структурата му не е толкова интересна и привлекателна, колкото гаметофитът.

Описаният по-рано жизнен цикъл е доста сходен в трите групи бриофити, с изключение на това, че някои структури варират по отношение на тяхната морфология и подредба.

Препратки

1. Crandall - Stotler, B. (2018). Бриофити. Катедра по растителна биология, Южен Илинойс, Карбондейл. Възстановено от:
2. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Покана за биология. Macmillan.
3. Delgadillo, C. (1990). Ръководство на Bryophytes. Пумас.
4. По време на HJ (1979). Жизнени стратегии на бриофитите: предварителен преглед. Линдбергия, 2–18.
5. Мишлер, BD, и Чърчил, SP (1984). Кладистичен подход към филогенезата на „бриофитите“. Бритония, 36 (4), 406–424.
6. Nickrent, DL, Parkinson, CL, Palmer, JD, & Duff, RJ (2000). Мултигенна филогения на сухоземни растения със специална препратка към бриофитите и най-ранните сухоземни растения. Молекулярна биология и еволюция, 17 (12), 1885–1895.
7. Qiu, YL, Li, L., Wang, B., Chen, Z., Knoop, V., Groth - Malonek, M.,… & Estabrook, GF (2006). Най-дълбоките различия в наземните растения са изведени от филогеномни доказателства. Трудове на Националната академия на науките, 103 (42), 15511–15516.