Læringsresultater
- Identificere de vigtigste karakteristika af bryofytter
Bryofytter er den gruppe af planter, der er de nærmeste nulevende slægtning af tidlig terrestriske planter. De første bryophytter (liver .orts) optrådte sandsynligvis i Ordoviciumperioden for omkring 450 millioner år siden. På grund af manglen på lignin og andre resistente strukturer er sandsynligheden for, at bryophytter danner fossiler, ret lille., Nogle sporer beskyttet af sporopollenin har overlevet og tilskrives tidlige bryophytter. I den siluriske periode havde vaskulære planter imidlertid spredt sig gennem kontinenterne. Denne overbevisende kendsgerning bruges som bevis for, at ikke-vaskulære planter skal have gået forud for den siluriske periode.
mere end 25.000 arter af bryophytter trives i for det meste fugtige levesteder, selvom nogle lever i ørkener. De udgør den største flora af uvurderlige miljøer som tundraen, hvor deres lille størrelse og tolerance over for udtørring giver forskellige fordele., De mangler generelt lignin og har ikke faktiske tracheider (cellsylemceller specialiseret til vandledning). Snarere cirkulerer vand og næringsstoffer inde i specialiserede ledende celler. Selvom udtrykket ikke-tracheophyte er mere præcist, kaldes bryophytter ofte ikke-vaskulære planter.
I et giftige, alle de iøjnefaldende vegetative organer—herunder den fotosyntetiske blad-lignende strukturer, thallus, stængel, og rhizoid, der forankrer planten til sin substrat—hører til den haploide organismer eller gametophyte. Sporophyten er næppe mærkbar., Gameterne dannet af bryophytes svømmer med et flagellum, ligesom gameter i et par af tracheophytes. Sporangium-den multicellulære seksuelle reproduktive struktur-er til stede i bryophytter og fraværende i størstedelen af alger. Bryophyte-embryoet forbliver også knyttet til moderplanten, som beskytter og nærer det. Dette er karakteristisk for jordplanter.
bryofytter er opdelt i tre rækker: den liverworts eller Hepaticophyta, den hornworts eller Anthocerotophyta, og mos eller sand Bryophyta.,
Liver .orts
Liver .orts (Hepaticophyta) ses som de planter, der er mest relateret til forfader, der flyttede til land. Leverortsorts har koloniseret alle jordbaserede levesteder på jorden og diversificeret til mere end 7000 eksisterende arter (Figur 1).
Figur 1. Denne tegning fra 1904 viser forskellige former for Hepaticophyta.
Figur 2. En liverwort, Lunularia cruciata, viser sin lobate, flade thallus., Organismen på fotografiet er i gametofytstadiet, men har endnu ikke produceret gametangia. Lunularia gametophytes producerer halvmåneformede gemmae (cirklet), som indeholder aseksuelle sporer. De små hvide prikker på overfladen af thallus er luftporer.
Lobate liver .orts danner en flad thallus med lobes, der har en vag lighed med leverens lobes, som det ses i figur 2. Åbninger i thallus, der tillader bevægelse af gasser, kan observeres i leverortsorts. Disse er imidlertid ikke stomata, fordi de ikke aktivt åbner og lukker ved hjælp af vagtsceller., I stedet optager thallus vand over hele overfladen og har ingen neglebånd for at forhindre udtørring, hvilket forklarer deres foretrukne våde levesteder.figur 3 repræsenterer livscyklussen for en lobat leverortort. Haploide sporer spirer i fladede thalli fastgjort til substratet af tynde, enkeltcellede filamenter. Stalklignende strukturer (gametophorer) vokser fra thallus og bærer mandlige og kvindelige gametangier, som kan udvikle sig på separate, individuelle planter eller på den samme plante afhængigt af arten. Flagellerede mandlige gameter udvikler sig inden for antheridia (mandlig gametangia)., De kvindelige gameter udvikler sig inden for archegonia (Kvindelig gametangia). Når de er frigivet, svømmer de mandlige gameter ved hjælp af deres flagella til et arkegonium, og befrugtning følger. Zygoten vokser til en lille sporofyt, der stadig er indeholdt i archegoniumet. Den diploideyygote vil ved meiose give anledning til den næste generation af haploide sporer, som kan spredes med vind eller vand. I mange leverortsorts, spore spredning lettes af elaters-lange enkeltceller, der pludselig ændrer form, når de tørrer ud og kaster tilstødende sporer ud af spore kapslen.,
Liverortort planter kan også reproducere aseksuelt ved brud på “grene” eller spredning af bladfragmenter kaldet gemmae. I denne sidstnævnte form for reproduktion, gemmae—små, intakte, komplette stykker af planter, der produceres i en kop på overfladen af thallus—sprøjtes ud af koppen af regndråber. Gemmae lander derefter i nærheden og udvikler sig til gametofytter.
Figur 3.Livscyklussen for en typisk lobat leverortort er vist., Dette billede viser en leverortort, hvor antheridia og archegonia produceres på separate gametofytter. (credit: ændring af det arbejde, som Mariana Ruiz Villareal)
Hornworts
Figur 4. Hornortsorts vokser en høj og slank sporophyte. (kredit: ændring af arbejdet af Jason Hollinger)
hornortsorts (Anthocerotophyta) tilhører broad bryophyte-gruppen. De har koloniseret en række levesteder på land, selvom de aldrig er langt fra en kilde til fugt., Den korte, blågrønne gametofyt er den dominerende fase af en hornortorts livscyklus. Den smalle, rørlignende sporofyt er gruppens definerende karakteristika. Sporofytterne kommer ud af forældrenes gametofyt og fortsætter med at vokse gennem hele plantens levetid (figur 4).Stomata forekommer i hornortsorts og er rigelige på sporophyten. Fotosyntetiske celler i thallus indeholder en enkelt chloroplast. Meristem celler ved bunden af planten holde dividere og tilføje til sin højde., Mange hornortsorts etablerer symbiotiske forhold til cyanobakterier, der fikserer nitrogen fra miljøet.
hornortsorts livscyklus (figur 5) følger det generelle mønster for generationsskifte. Gametofytterne vokser som flade thalli på jorden med indlejret gametangia. Flagelleret sæd svømme til archegonia og befrugte æg. Zygoten udvikler sig til en lang og slank sporofyt, der til sidst splitter åben og frigiver sporer. Tynde celler kaldet pseudoelaters omgiver sporerne og hjælper med at drive dem videre i miljøet., I modsætning til de elaters, der observeres i horsetails, er hornortort pseudoelaters encellede strukturer. De haploide sporer spirer og giver anledning til den næste generation af gametofyt.
Figur 5. Alternationen af generation i Horn .orts er vist. (kredit: ændring af arbejde af “Smith609” /Commonsikimedia Commons baseret på originalt arbejde af Mariana Rui.Villareal)
mosser
mosserne er de mest talrige af de ikke-vaskulære planter. Mere end 10.000 arter af moser er blevet katalogiseret., Deres levesteder varierer fra tundraen, hvor de er den vigtigste vegetation, til understory af tropiske skove. I tundraen tillader mosens lavvandede RHI .oider dem at fastgøre til et substrat uden at trænge ind i den frosne jord. Mosser bremser erosionen, opbevarer fugt og jordnæringsstoffer og giver husly til små dyr såvel som mad til større planteædere, såsom moskusokse. Mosser er meget følsomme over for luftforurening og bruges til at overvåge luftkvaliteten., De er også følsomme over for kobbersalte, så disse salte er en almindelig ingrediens i forbindelser, der markedsføres for at eliminere moser fra græsplæner.
mosser danner diminutive gametofytter, som er den dominerende fase af livscyklussen. Grønne, flade strukturer med en simpel midrib-der ligner ægte blade, men mangler stomata og vaskulært væv—er fastgjort i en spiral til en central stilk. Mosser har stomata kun på sporophyte. Vand og næringsstoffer absorberes direkte gennem gametofytets bladlignende strukturer. Nogle moser har små grene., Et primitivt ledende system, der bærer vand og næringsstoffer, løber op i gametofytens stilk, men strækker sig ikke ind i bladene. Derudover er moser forankret til underlaget—hvad enten det er jord, sten eller tagsten-af multicellulære RHI .oider, forstadier til rødder. De stammer fra basen af gametofyten, men er ikke den vigtigste rute for absorption af vand og mineraler. Manglen på et ægte rodsystem forklarer, hvorfor det er så nemt at rive mosmåtter fra en træstamme. Mosserne indtager derfor en tærskelposition mellem andre bryophytter og de vaskulære planter., Mossens livscyklus følger generationsmønsteret som vist i figur 6.
Figur 6. Denne illustration viser mossernes livscyklus. (kredit: ændring af arbejdet ved Mariana Rui.Villareal)
Figur 7. Moss sporophyte. Dette fotografi viser de lange slanke stængler, kaldet setae, forbundet med kapsler af mosen thamnobryum alopecurum. Operculum og rester af calyptra er synlige i nogle kapsler., (credit: ændring af det arbejde, som Hermann Schachner)
Det mest kendte struktur er haploide gametophyte, der spirer fra en haploide spore og udgør først en protonema—som regel med et virvar af encellede filamenter, der omfavner jorden. Celler, der ligner en apikal meristem, deler aktivt og giver anledning til en gametophore, der består af en fotosyntetisk stamme og løvlignende strukturer. Mandlige og kvindelige gametangier udvikler sig på spidsen af separate gametophorer., Antheridia (mandlige organer) producerer mange sædceller, mens archegonia (de kvindelige organer) hver danner et enkelt æg i bunden (venter) af en kolbeformet struktur. Archegonium producerer tiltrækkende stoffer og ved befrugtning, sperm svømmer ned i nakken til venter og forener med ægget inde i archegonium. Zygoten, beskyttet af archegoniumet, deler sig og vokser til en sporofyt, der stadig er fastgjort ved sin fod til gametofyten.
mossesporofyten er afhængig af gametofyten for næringsstoffer., Den slanke seta( flertal, setae), som det ses i Figur 7, indeholder rørformede celler, der overfører næringsstoffer fra sporofytbasen (foden) til sporangium eller kapsel.
Spore moderceller i sporangium gennemgår meiose for at producere haploide sporer. Sporophyten har flere funktioner, der beskytter de udviklende sporer og hjælper med deres spredning. Calyptra, der stammer fra archegoniumets vægge, dækker sporangium. En struktur kaldet operculum er på spidsen af spore kapslen., Calyptra og operculum falder af, når sporerne er klar til spredning. Peristomet, væv omkring kapselens mund, er lavet af trekantede, tætsiddende enheder som små “tænder.”Peristomet åbner og lukker, afhængigt af fugtighedsniveauer, og frigiver regelmæssigt sporer.
Praksis Spørgsmål
Hvilke af følgende udsagn om moss livscyklus er falsk?
- den modne gametofyt er haploid.
- sporophyten producerer haploide sporer.
- calyptra knopper til at danne en moden gametophyte.,
- zygoten ligger i venter.
Sammenfattende: Bryophytes
frøfrie ikke-vaskulære planter er små, der har gametofyten som det dominerende stadium i livscyklussen. Uden et vaskulært system og rødder absorberer de vand og næringsstoffer på alle deres udsatte overflader. Samlet kendt som bryophytes, de tre hovedgrupper inkluderer liver .orts, horn .orts, og mosserne., Liver .orts er de mest primitive planter og er tæt knyttet til de første landplanter. Horn .orts udviklede stomata og besidder en enkelt chloroplast pr. Mosser har enkle ledende celler og er fastgjort til substratet af RHI .oider. De koloniserer barske levesteder og kan genvinde fugt efter udtørring. Moss sporangium er en kompleks struktur, der tillader frigivelse af sporer væk fra moderplanten.
prøv det
bidrage!
forbedre denne sidelær mere