Поділитися:
Чому вода важлива для мохів?
Вода має велике значення для мохів, оскільки ці рослини не мають судинних тканин або органів, що спеціалізуються на всмоктуванні. З іншого боку, вони не в змозі регулювати втрати води і залежати від неї для статевого розмноження.
Мохи належать мохоподібним, вважається першою групою рослин для колонізації наземного середовища. Гаметофіт утворює вегетативне тіло, і спорофіт залежить від цього.
Ці рослини мають дуже тонку кутикулу і не мають продихів, які регулюють потовиділення. Вони дуже сприйнятливі до змін вологи, тому вони можуть швидко зневоднюватися.
Водопоглинання може відбуватися по всій рослині або через ризоїди. Провідність може здійснюватися за допомогою капілярної дії, за допомогою апопластичного або спрощеного. У деяких групах є спеціалізовані клітини у водному транспорті (гідроїди).
Чоловічі гамети (сперматозоїди) є жгутиковими і вимагають присутності води для досягнення овоцеллі (жіночі гамети).
Багато мохів мають велику здатність відновлюватися після зневоднення. Зразки гербарію Grimmia pulvinata були життєздатними після 80 років сушіння.
Індекс
- 1 Загальна характеристика мохів
- 1.1 Вегетативне тіло гаметофіта
- 1.2 Репродуктивні структури
- 1.3 Еспорофіто
- 2 Вегетативна структура мохів та їхнє відношення до води
- 2.1 Захисні тканини
- 2.2 Водопоглинання
- 2.3 Водопровідність
- 3 Статеве розмноження залежне від води
- 4 Толерантність мохів до зневоднення
- 5 Посилання
Загальна характеристика мохів
Мохи належать до групи мохоподібних або несудинних рослин, що характеризуються відсутністю спеціалізованих тканин при проведенні води.
Вегетативному тілу відповідає гаметофіт (гаплоїдна фаза). Спорофіт (диплоїдна фаза) недостатньо розвинений і залежить від самого гаметофіта.
Загалом, мохи не досягають великих розмірів. Вони можуть варіюватися від декількох міліметрів до 60 см завдовжки. Вони мають фоліозний ріст, з прямою віссю (каулідій), яка фіксується на підкладці дрібними нитками (ризоїдами). Вони мають структури, схожі на листя (filidios).
Вегетативне тіло гаметофіта
Каулідій прямостоячий або повзучий. Ризоїди багатоклітинні і розгалужені. Філідіоси спірально утворюються навколо каулідію і сидячі.
Тіло мохів утворюється практично паренхіматозною тканиною. У зовнішніх шарах тканини деяких структур можуть виникати стомоподібні пори.
Filidios сплющені. Воно зазвичай має шар клітин, за винятком центральної зони (узбережжя), де кілька.
Репродуктивні структури
Статеві структури формуються на вегетативному тілі гаметофіта. Мохи можуть бути моноциклічними (двома статями в одній нозі) або діокісом (статі в окремих стопах).
Антеридіоз представляє чоловічу сексуальну структуру. Вони можуть мати сферичну або витягнуту форму, а внутрішні клітини утворюють сперму (чоловічі гамети). Сперматозої представляють два джгутики і вимагають мобілізації водою.
Жіночі статеві структури називаються архегоніями. Вони мають форму пляшки з широкою основою і довгою вузькою частиною. У цих формах утворюється яйцеклітина (жіноча гамета).
Esporofito
Коли в архегонії відбувається запліднення яйцеклітини, утворюється ембріон. Вона починає ділитися і утворює диплоїдне тіло. Він складається з гаусторія, прикріпленого до гаметофіту, функція якого полягає в поглинанні води і поживних речовин.
Потім представлена квітконіжка і в апікальному положенні капсула (esporangio). Коли дозріє, капсула виробляє archesporio. Клітини ж піддаються мейозу і утворюються спори.
Спори вивільняються і розсіюються вітром. Пізніше вони проростають, щоб утворити вегетативне тіло гаметофіта.
Вегетативна структура мохів та їх зв'язок з водою
Мохоподібні вважаються першими рослинами, які колонізували земне середовище. Вони не розвивали підтримуючі тканини або наявність зв`язаних клітин, тому вони малі за розміром. Тим не менш, вони представляють деякі характеристики, які сприяли їх росту поза водою.
Захисні тканини
Однією з основних характеристик, що дозволила рослинам колонізувати земну середу, є наявність захисних тканин.
Наземні рослини мають жировий шар (кутикулу), який охоплює зовнішні клітини тіла рослини. Вважається, що це одна з найбільш актуальних адаптацій для досягнення незалежності водного середовища.
У випадку мохів тонка кутикула присутня принаймні на одній з граней філідіосів. Однак структура одного і того ж дозволяє вводити воду в деякі райони.
З іншого боку, наявність продихів дозволило наземним рослинам регулювати втрати води через транспірацію. У вегетативному тілі моху гаметофіт не з'являється жодних продихів.
Через це вони не можуть контролювати втрати води (вони є poikilohydric). Вони дуже чутливі до змін вологості в навколишньому середовищі і не можуть утримувати воду всередині клітин, коли є дефіцит води.
У капсулі спорофіту декількох видів спостерігається присутність продихів. Вони були пов'язані з мобілізацією води і поживних речовин до спорофіту, а не з контролем втрат води.
Водопоглинання
У судинних рослинах поглинання води відбувається через коріння. У випадку мохоподібних ризоїди зазвичай не мають цієї функції, крім фіксації на підкладці..
Мохи мають дві різні стратегії водопоглинання. Відповідно до стратегії, яку вони представляють, вони класифікуються як:
Ендогідрові види: вода береться безпосередньо з субстрату. Ризоїди втручаються в поглинання, а пізніше вода проводиться внутрішньо до всього тіла рослини.
Екзогідричні види: Поглинання води відбувається по всьому тілу рослини і транспортується шляхом дифузії. Деякі види можуть мати шерстисте покриття (tomentum), що сприяє всмоктуванню води, присутньої в навколишньому середовищі. Ця група дуже чутлива до сушіння.
Ендогідрові види здатні рости в більш сухих середовищах, ніж екзогідричні.
Водопровідність
У судинних рослинах воду керує ксилема. Клітини провідності цієї тканини мертві і з дуже зрізаними стінками. Наявність ксилеми робить їх високоефективними у використанні води. Ця особливість дозволила їм колонізувати велику кількість середовищ існування.
У мохів немає присутності зв'язаних тканин. Провідність води може відбуватися чотирма різними способами. Одним з них є рух від клітини до клітини (спрощений шлях). Інші способи:
Апопластика: вода рухається через апопласт (стінки і міжклітинні простори). Цей тип водіння набагато швидше, ніж спрощений. Він більш ефективний у тих групах, які мають товсті клітинні стінки, завдяки більшій гідропровідності.
Простір для волосся: у ектогідних групах мобілізація води має тенденцію до капілярності. Між філідіями і каулідієм утворюються капілярні простори, які полегшують транспортування води. Капіляри можуть досягати довжини до 100 мкм.
Гідроїди: наявність рудиментарної системи провідності спостерігається в ендогідричних видах. Існують спеціалізовані клітини при проведенні води під назвою гідроїди. Ці клітини мертві, але їх стіни тонкі і дуже проникні для води. Вони розташовані рядами один над одним, і розташовані в центральному положенні в калюжі.
Водно-залежне статеве розмноження
Мохи мають жгутикові чоловічі гамети (сперматозоїди). Коли дозріває антеридій, необхідна наявність води для її відкриття. Як тільки відбувається розпушення, сперматозоїди залишаються плаваючими у водній плівці.
Для виникнення запліднення необхідна наявність води. Сперма може залишатися життєздатною у водному середовищі протягом приблизно шести годин і може переносити відстань до 1 см.
Прибуття чоловічих статевих клітин до антерідій сприяє вплив крапель води. Коли вони плескаються в різних напрямках, вони несуть багато сперми. Це має велике значення у відтворенні діочних груп.
У багатьох випадках антерії мають форму чашки, що полегшує розсіювання сперми, коли відбувається вплив води. Мохи повзучої звички потрапляють у формування більш-менш безперервних шарів води, через які рухаються гамети.
Толерантність мохів до зневоднення
Деякі мохи вимушені водними. Ці види не толерантні до висихання. Проте інші види здатні рости в екстремальних умовах, з вираженими сухими періодами.
Оскільки вони є poikilohydric, вони можуть втратити і отримати воду дуже швидко. Коли навколишнє середовище сухе, вони можуть втратити до 90% води і відновлюватися, коли вологість зростає.
Вид Tortula ruralis зберігається при вологості 5%. При регідратації вона змогла відновити свою метаболічну здатність. Інший цікавий випадок - це Grimmia pulvinata. Зразки гербарію понад 80 років були життєздатними.
Ця толерантність до дегідратації багатьох мохів включає стратегії, які дозволяють їм підтримувати цілісність клітинних мембран.
Одним з факторів, що допомагає підтримувати клітинну структуру, є наявність білків, званих регідридами. Вони беруть участь у стабілізації та відновленні пошкоджених мембран під час дегідратації.
У деяких видів спостерігалося, що вакуоль під час дегідратації ділиться на багато малих вакуолей. Підвищуючи вміст вологи, вони знову зливаються і утворюють велику вакуоль.
Рослини, терпимі до тривалих періодів висихання, представляють антиоксидантні механізми, оскільки пошкодження окисленням зростає з часом дегідратації.
Список літератури
- Glime J (2017) Водні відносини: стратегії рослин. Глава 7-3. В: Glime J (вид.) Екологія бріофії Том I. Фізіологічна екологія. Електронна книга, спонсорована Мічиганським технологічним університетом та Міжнародною асоціацією бріологів. 50.pp.
- Glime J (2017) Водні відносини: Хабітат. Глава 7-8. В: Glime J (вид.) Екологія бріофії Том I. Фізіологічна екологія. Електронна книга, спонсорована Мічиганським технологічним університетом та Міжнародною асоціацією бріологів. 29.pp.
- Green T, L Sancho та A Pintado (2011) Екофізіологія десикації / регідратації циклів у мохах і лишайниках. У: Lüttge U, E Beck та D Bartels (eds) Толерантність рослин для осушення рослин. Екологічні дослідження (аналіз і синтез), том 215. Springer, Berlin, Heidelberg.
- Іцко Дж., Е. Баррено, М. Брюгєс, М Коста, Д. Девеса, Ф. Фернандес, Т. Галлардо, Х Ллімона, Е. Сальво, С. Талавера і Б. Валдес (1997). Макгроу Хілл - Міжамерика Іспанії. Мадрид, Іспанія 781 с.
- Montero L (2011) Характеристика деяких фізіологічних і біохімічних аспектів моху Pleurozium schreberi, пов'язаних з його здатністю переносити зневоднення. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук. Агрономічний факультет, Національний університет Колумбії, Богота. 158 с.