tanulási eredmények
- azonosítani a fő jellemzői bryophytes
Bryophytes a növénycsoport, amelyek a legközelebbi fennmaradt relatív korai szárazföldi növények. Az első bryophyták (liverworts) valószínűleg az Ordoviciai időszakban jelentek meg, körülbelül 450 millió évvel ezelőtt. A lignin és más ellenálló szerkezetek hiánya miatt a fosszíliákat alkotó bryophyták valószínűsége meglehetősen kicsi., A sporopollenin által védett spórák egy része fennmaradt, és a korai bryophyták tulajdonítják. A sziluriai korszakra azonban az érrendszeri növények elterjedtek a kontinenseken. Ezt a kényszerítő tényt bizonyítékként használják arra, hogy a nem érrendszeri növényeknek meg kell előzniük a sziluriai időszakot.
Több mint 25 000 bryophytes faj virágzik többnyire nedves élőhelyeken, bár egyesek sivatagokban élnek. Ezek alkotják az olyan barátságtalan környezetek fő növényvilágát, mint a tundra, ahol a kis méretük és a kiszáradással szembeni toleranciájuk külön előnyöket kínál., Általában hiányzik a lignin, és nincsenek tényleges tracheidek (a vízvezetésre szakosodott xilem sejtek). Inkább a víz és a tápanyagok keringenek a speciális vezető sejtekben. Bár a nem tracheophyte kifejezés pontosabb, a bryophytes-t általában nem érrendszeri növényeknek nevezik.
egy bryophyte—ban az összes szembetűnő vegetatív szerv-beleértve a fotoszintetikus levélszerű struktúrákat, a talluszt, a szárat és a rizoidot, amely a növényt a szubsztrátjához rögzíti—a haploid organizmushoz vagy a gametophyte-hoz tartozik. A sporofita alig észrevehető., A bryophyták által alkotott ivarsejtek egy flagellummal úsznak, akárcsak az ivarsejtek néhány tracheofitában. A sporangium-a többsejtű szexuális reproduktív szerkezet-bryophytes-ban van jelen, az algák többségében hiányzik. A bryophyte embrió továbbra is az anyanövényhez kapcsolódik, amely védi és táplálja. Ez a szárazföldi növények jellemzője.
a bryophyták három phylára oszthatók: a máj vagy a Hepaticophyta, a hornworts vagy az Anthocerotophyta, valamint a mohák vagy a valódi Bryophyta.,
Liverworts
Liverworts (Hepaticophyta) tekintik a növények legszorosabban kapcsolódik az őse, hogy költözött a földre. A Liverworts a Föld minden szárazföldi élőhelyét gyarmatosította, és több mint 7000 létező fajra terjedt ki (1.ábra).
1.ábra. Ez az 1904-es rajz a Hepaticophyta különböző formáit mutatja.
2.ábra. A lunularia cruciata nevű májvörkölt lobátos, lapos talluszt mutat., A fényképen lévő szervezet a gametophyte szakaszban van, de még nem termelt gametangiát. A Lunularia gametophyták félhold alakú gemmákat (körbevett) termelnek, amelyek aszexuális spórákat tartalmaznak. A thallus felszínén lévő apró fehér pontok a levegő pórusai.
a Lobate liverworts lapos thallust képez, olyan lebenyekkel, amelyek homályosan hasonlítanak a máj lebenyeire, amint azt a 2.ábra mutatja. A thallusban lévő nyílások, amelyek lehetővé teszik a gázok mozgását, megfigyelhetők a májműködésekben. Ezek azonban nem stomaták,mert nem nyitják meg aktívan az őrsejtek hatását., Ehelyett a tallusz a teljes felületén vizet vesz fel, és nincs kutikula, amely megakadályozza a kiszáradást, ami magyarázza az előnyben részesített nedves élőhelyüket.
a 3. ábra egy lebenyes májvörcs életciklusát jelöli. A Haploid spórák vékony, egysejtű szálakkal a szubsztrátumhoz csatolt lapított talliumba csíráznak. Szárszerű struktúrák (gametophores) nőnek a thallus és carry férfi és női gametangia, amely kialakulhat külön, egyes növények, vagy ugyanazon a növényen, fajtól függően. A flagellált hím ivarsejtek az antheridián belül fejlődnek (férfi gametangia)., A női ivarsejtek az archegonián belül fejlődnek (női gametangia). Miután kiszabadult, a hím ivarsejtek a flagellájuk segítségével archegoniumhoz úsznak, megtermékenyítés következik be. A zigóta egy kis sporofitává nő, amely még mindig az archegoniumban található. A diploid zigóta meiózissal a haploid spórák következő generációjához vezet, amelyet szél vagy víz terjeszthet. Sok liverworts, spóra diszpergálódását megkönnyíti elaters-hosszú egysejtű, hogy hirtelen alakváltozás, ahogy kiszáradnak, és dobja a szomszédos spórák ki a spóra kapszula.,
a májvirág növények asexuálisan is reprodukálhatók ,az “ágak” megtörésével vagy a gemmae nevű levéltöredékek elterjedésével. Az utóbbi típusú reprodukcióban a Gemma—kicsi, ép, teljes növényi darabokat, amelyeket a thallus felszínén lévő csészében állítanak elő-esőcseppek fröccsenek ki a csészéből. A gemmák ezután a közelben landolnak és gametofitákká fejlődnek.
3.ábra.A tipikus lobate májvirág életciklusa látható., Ez a kép egy májvöröset mutat, amelyben az antheridia és az archegonia külön gametofitákon termelődik. (hitel: Mariana Ruiz Villareal munkájának módosítása)
Hornworts
4.ábra. Hornworts nő egy magas, karcsú sporophyte. (hitel: Jason Hollinger munkájának módosítása)
a hornworts (Anthocerotophyta) a széles bryophyte csoporthoz tartozik. A szárazföldön számos élőhelyet gyarmatosítottak, bár soha nem állnak messze a nedvességforrástól., A rövid, kék-zöld gametofita a hornwort életciklusának domináns fázisa. A szűk, csőszerű sporofita a csoport meghatározó jellemzője. A sporofiták a szülő gametofitából származnak, és a növény teljes élettartama alatt tovább nőnek (4.ábra).
Stomaták jelennek meg a hornwortokban, és bőségesek a sporofitán. A tallusz fotoszintetikus sejtjei egyetlen kloroplasztot tartalmaznak. A növény tövében lévő merisztémcellák folyamatosan osztódnak és növelik a magasságát., Sok hornworts szimbiotikus kapcsolatokat hoz létre a cianobaktériumokkal, amelyek a nitrogént a környezetből rögzítik.
a hornworts életciklusa (5.ábra) a generációk váltakozásának általános mintázatát követi. A gametofiták lapos talliként nőnek a talajon beágyazott gametangiával. A flagellált Sperma úszik az archegóniába és megtermékenyíti a tojásokat. A zigóta hosszú, karcsú sporofitává fejlődik, amely végül szétnyílik, felszabadítva a spórákat. A spórákat vékony sejtek, úgynevezett pszeudoelaterek veszik körül, és segítik őket a környezet további mozgatásában., A hornwort pseudoelaters a lófarokban megfigyelt elaterekkel ellentétben egysejtű szerkezetek. A haploid spórák csíráznak és a gametofit következő generációját eredményezik.
5.ábra. A generáció váltakozása a hornwortsban látható. (hitel: a “Smith609″/Wikimedia Commons munkájának módosítása Mariana Ruiz Villareal eredeti munkája alapján)
mohák
a mohák a legtöbb nem érrendszeri növény. Több mint 10 000 mohafaj került katalogizálásra., Élőhelyük a tundrától, ahol a fő növényzet, a trópusi erdők alulméretezettjéig változik. A tundrában a mohák sekély rizoidjai lehetővé teszik számukra, hogy a szubsztrátumhoz rögzüljenek anélkül, hogy behatolnának a fagyasztott talajba. A mohák lelassítják az eróziót, tárolják a nedvességet és a talaj tápanyagait, és menedéket nyújtanak a kis állatoknak, valamint a nagyobb növényevőknek, például a pézsma ökörnek. A mohák nagyon érzékenyek a levegőszennyezésre, és a levegő minőségének ellenőrzésére használják őket., Ők is érzékenyek a réz-sók, így ezek a sók egy gyakori összetevője vegyületek forgalmazott, hogy megszüntesse a moha a pázsit.
a mohák apró gametofitákat alkotnak, amelyek az életciklus domináns fázisa. Zöld, lapos struktúrák egy egyszerű midrib—hasonlít a valódi levelek, de hiányzik a gázcserenyílások, valamint érrendszeri szövet—csatolva egy spirális, hogy egy központi szár. A moháknak csak a sporofitán van sztómája. A víz és a tápanyagok közvetlenül a gametofita levélszerű szerkezetén keresztül szívódnak fel. Néhány mohának kis ágai vannak., Egy primitív vezetőképes rendszer, amely vizet és tápanyagokat hordoz, a gametophyte szárán fut, de nem terjed ki a levelekbe. Ezenkívül a mohák a szubsztrátumhoz vannak rögzítve – legyen az talaj, szikla vagy tetőcserép—többsejtű rizoidokkal, a gyökerek prekurzoraival. Ezek a gametofita alapjából származnak, de nem a víz és az ásványi anyagok felszívódásának fő útvonala. Az igazi gyökérrendszer hiánya megmagyarázza, miért olyan könnyű a moha szőnyegeket egy fa törzséből levágni. A mohák ezért a többi bryophytes és a vaszkuláris növények között küszöb pozíciót foglalnak el., A moha életciklusa a generációk váltakozásának mintáját követi a 6. ábrán látható módon.
6.ábra. Ez az ábra a mohák életciklusát mutatja. (hitel: Mariana Ruiz Villareal munkájának módosítása)
7.ábra. Moss sporophyte. Ez a fénykép a moha Thamnobryum alopecurum kapszuláihoz kapcsolódó hosszú, karcsú szárakat, úgynevezett setae-t mutatja. Az operculum és a calyptra maradványai néhány kapszulában láthatók., (hitel: Hermann Schachner munkájának módosítása)
a legismertebb szerkezet a haploid gametophyte, amely haploid spórából csírázik, és először protonemát képez—általában egy egysejtű szálak, amelyek átölelik a talajt. Az apikális merisztémához hasonló sejtek aktívan osztódnak és gametofórt hoznak létre, amely fotoszintetikus szárból és lombozatszerű struktúrákból áll. A hím és a nőstény gametangia a különböző gametofórusok csúcsán fejlődik ki., Az antheridia (férfi szervek) sok spermát termel, míg az archegonia (a női szervek) mindegyik egyetlen tojást képez a lombik alakú szerkezet alján (venter). Az archegonium vonzó anyagokat termel, a megtermékenyítés során a spermium a nyakon a venter felé úszik, és az archegonium belsejében lévő tojással egyesül. A zigóta, amelyet az archegonium véd, sporofitává válik, még mindig a lábával a gametofitához kapcsolódik.
a moha sporophyte a tápanyagok gametofitájától függ., A karcsú szeta (többes szám, setae), amint az a 7.ábrán látható, csőszerű sejteket tartalmaz, amelyek tápanyagokat szállítanak a sporofita (a láb) aljáról a sporangiumra vagy a kapszulára.
a sporangium Spórasejtjei meiózison mennek keresztül haploid spórák előállítására. A sporophyte számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek védik a fejlődő spórákat, és segítik a szétszóródást. Az archegonium falából származó calyptra lefedi a sporangiumot. Az operculum nevű szerkezet a spórakapszula csúcsán van., A calyptra és az operculum leesik, amikor a spórák szétszóródnak. A perisztóma, a kapszula szája körüli szövet háromszög alakú, szorosan illeszkedő egységekből készül, mint a kis “fogak.”A perisztóma a nedvességtől függően kinyílik és bezáródik, és időnként spórákat szabadít fel.
gyakorlati kérdés
a moss életciklusára vonatkozó alábbi állítások közül melyik hamis?
- az érett gametofita haploid.
- a sporophyte haploid spórákat termel.
- a calyptra rügyek Érett gametofitát alkotnak.,
- a zigóta a venterben található.
összefoglalva: a Bryophytes
a mag nélküli, nem vascularis növények kicsiek, mivel a gametophyte az életciklus domináns fázisa. Érrendszer és gyökerek nélkül felszívják a vizet és a tápanyagokat minden kitett felületükön. A három fő csoport közé tartoznak a liverworts, a hornworts és a mohák., A májvirágok a legprimitívebb növények, amelyek szorosan kapcsolódnak az első szárazföldi növényekhez. A Hornworts sztómát fejlesztett ki és sejtenként egyetlen kloroplaszttal rendelkezik. A mohák egyszerű vezetőképes sejtekkel rendelkeznek, amelyeket rizoidok rögzítenek a szubsztrátumhoz. Kemény élőhelyeket gyarmatosítanak, kiszáradás után visszanyerhetik a nedvességet. A moha sporangium egy összetett szerkezet, amely lehetővé teszi a spórák felszabadulását az anyanövénytől.
próbálja ki
javítsa ezt az oldalt