Защо водата е важна за мъховете?

Водата е от голямо значение за мъховете, защото тези растения нямат съдови тъкани или органи, специализирани в абсорбцията. От друга страна, те не са в състояние да регулират загубите на вода и зависят от нея за сексуално размножаване.

Мъховете принадлежат на бриофитите, считани за първата група растения, които колонизират земната среда. Гаметофитът образува вегетативното тяло и спорофитът зависи от това.

Тези растения имат много тънка кутикула и нямат устици, които регулират изпотяването. Те са много податливи на промени във влагата, така че могат да се дехидратират много бързо.

Водната абсорбция може да се появи в цялото растение или през ризоидите. Проводимостта може да бъде чрез капилярно действие, чрез апопластично или опростено. В някои групи има специализирани клетки във воден транспорт (хидроиди).

Мъжки гамети (сперматозоиди) са флагелирани и изискват присъствието на вода за достигане на овоцела (женски гамети).

Много мъхове имат голяма способност да се възстановят от дехидратация. Хербарни проби от Grimmia pulvinata са жизнеспособни след 80 години сушене.

индекс

• 1 Общи характеристики на мъховете
  • 1.1 Вегетативно тяло на гаметофита
  • 1.2 Репродуктивни структури
  • 1.3 Еспорофито
• 2 Вегетативна структура на мъховете и тяхната връзка с водата
  • 2.1 Защитни тъкани
  • 2.2 Абсорбция на вода
  • 2.3 Провеждане на водата
• 3 Сексуалното размножаване зависи от водата
• 4 Толерантност на мъховете към дехидратация
• 5 Препратки

Общи характеристики на мъховете

Мъхове принадлежат към групата на бриофитите или несъдови растения, характеризиращи се с липсата на специализирани тъкани при водна проводимост.

Вегетативното тяло съответства на гаметофит (хаплоидна фаза). Спорофитът (диплоидна фаза) е слабо развит и зависи от поддържането на гаметофита.

Като цяло, мъхове не достигат големи размери. Те могат да варират от няколко милиметра до 60 cm дълги. Те имат фолиозен растеж, с изправена ос (каулидиум), който е фиксиран към субстрата с малки нишки (ризоиди). Те имат структури, подобни на листата (filidios).

Вегетативно тяло на гаметофита

Каулидиумът е изправен или пълзящ. Ризоидите са многоклетъчни и разклонени. Филидиодите се образуват спирално около каулидиума и са приседнали.

Тялото на мъховете се образува практически с паренхиматозна тъкан. В най-външните тъканни слоеве на някои структури могат да се появят стомоподобни пори.

Филидиодите са плоски. Той обикновено има слой от клетки, с изключение на централната зона (крайбрежие), където няколко.

Репродуктивни структури

Сектовите структури се формират върху вегетативното тяло на гаметофита. Мъховете могат да бъдат моноцикозни (двата пола в един и същи крак) или диокис (половете в отделни крака).

Антеридиото представлява мъжката сексуална структура. Те могат да имат сферична или продълговата форма и вътрешните клетки образуват сперматозоиди (мъжки гамети). Сперматозоите представляват две флагела и изискват мобилизация с вода.

Женските сексуални структури се наричат ​​архегония. Те имат формата на бутилка с широка основа и дълга тясна част. В тях се образува овоцела (женска гамета).

esporofito

Когато оплождането на яйцеклетката настъпи в архегония, се образува ембрион. Тя започва да се дели и образува диплоидното тяло. Състои се от хастуриум, прикрепен към гаметофита, чиято функция е усвояването на вода и хранителни вещества.

След това се предлага педикъл и в апикална позиция капсулата (esporangio). Когато узрее, капсулата произвежда archesporio. Клетките на същото преминават мейоза и се образуват спорите.

Спорите се освобождават и разпръскват от вятъра. По-късно те покълват, за да създадат вегетативното тяло на гаметофита.

Вегетативна структура на мъховете и тяхната връзка с водата

Бриофитите се считат за първите растения, които колонизират земната среда. Те не развиват поддържащи тъкани или присъствие на лигнифицирани клетки, така че те са малки по размер. Въпреки това, те представят някои характеристики, които благоприятстват растежа им извън водата.

Защитни тъкани

Една от основните характеристики, които са позволили на растенията да колонизират наземната среда, е наличието на защитни тъкани.

Наземните растения имат мастен слой (кутикула), който покрива външните клетки на тялото на растението. Счита се, че това е една от най-важните адаптации за постигане на независимост на водната среда.

В случая на мъхове, най-малко една от лицата на филидиодите има тънка кутикула. Въпреки това, структурата на една и съща позволява навлизането на вода в някои райони.

От друга страна, наличието на устици е позволило на сухоземните растения да регулират загубите на вода чрез транспирация. В вегетативното тяло на мъховете гаметофит не се появяват никакви устици.

Поради това, те не могат да контролират загубите на вода (те са poikilohydric). Те са много чувствителни към промени във влажността на околната среда и не могат да задържат вода в клетките, когато има дефицит на вода.

В капсулата на спорофита на няколко вида е наблюдавано наличието на устици. Те са свързани с мобилизирането на вода и хранителни вещества към спорофита, а не с контрола на загубата на вода.

Абсорбция на вода

При съдовите растения абсорбцията на вода се осъществява през корените. В случая на бриофитите, ризоидите обикновено нямат тази функция, но тази на фиксиране към субстрата.

Мъховете имат две различни стратегии за абсорбция на вода. Според стратегията, която представят, те се класифицират като:

Ендохидрични видове: водата се взема директно от субстрата. Ризоидите се намесват в абсорбцията и по-късно водата се провежда вътрешно за цялото тяло на растението.

Екзохидрични видове: Абсорбцията на вода се осъществява в тялото на растението и се транспортира чрез дифузия. Някои видове могат да имат вълнено покритие (tomentum), което благоприятства усвояването на водата в околната среда. Тази група е много чувствителна към изсушаване.

Ендохидричните видове могат да растат в по-суха среда, отколкото екзохидричните.

Водопроводност

В съдовите растения водата се задвижва от ксилема. Клетките за проводимост на тази тъкан са мъртви и с много лигнифицирани стени. Наличието на ксилема ги прави много ефективни при употребата на вода. Тази характеристика им позволява да колонизират голям брой местообитания. 

При мъховете липсват лигнифицирани тъкани. Водопроводността може да се осъществи по четири различни начина. Едно от тях е движението от клетка към клетка (опростен път). Други начини са следните:

апопластичното: водата се движи през апопласта (стени и междуклетъчни пространства). Този тип шофиране е много по-бърз от опростения. Той е по-ефективен в групите, които имат дебели клетъчни стени, поради по-голямата си хидравлична проводимост.

Помещения за косапри ектохидрични групи мобилизирането на водата е с капилярност. Между филидиумите и каулидиума се образуват капилярни пространства, които улесняват транспортирането на водата. Капилярите могат да достигнат дължини до 100 μm.

hydroids: Наличието на рудиментарна проводима система е наблюдавано в ендохидрични видове. Има специализирани клетки в провеждането на вода, наречена хидроиди. Тези клетки са мъртви, но стените им са тънки и много пропускливи за водата. Те са подредени в редици един над друг и се намират в централно положение в пелената.             

Сексуално размножаване, което зависи от водата

Мъховете имат мъжки гамета (сперматозоиди). Когато зрее антиеридият, присъствието на вода е необходимо, за да се отвори. След като се появи дехисценцията, сперматозоидите остават плаващи във водния филм.

За настъпването на оплождането е от съществено значение наличието на вода. Спермата може да остане жизнеспособна във водната среда за приблизително шест часа и може да премине разстояния до 1 cm.

Пристигането на мъжките гамети в антеридиите се благоприятства от влиянието на водните капки. Когато се пръскат в различни посоки, те носят много сперматозоиди. Това е от голямо значение за възпроизводството на диоцидните групи.

В много случаи антеридиите са оформени като чаша, което улеснява разпръскването на сперматозоиди, когато се получи въздействие на водата. В мъховете на пълзящ навик, да се образуват повече или по-малко непрекъснати слоеве на вода, през които гаметите се движат.

Толерантност на мъховете към дехидратация

Някои мъхове са принудени да водят. Тези видове не са толерантни към изсушаване. Въпреки това, други видове могат да растат в екстремни среди, със забележими сухи периоди.

Тъй като те са poikilohydric, те могат да загубят и да получат вода много бързо. Когато околната среда е суха, те могат да загубят до 90% от водата и да се възстановят, когато влажността се повиши.

Видът Tortula ruralis е съхраняван при съдържание на влага 5%. Когато се рехидратира, тя е в състояние да възстанови метаболитния си капацитет. Друг интересен случай е този на Grimmia pulvinata. Хербарийните проби на възраст над 80 години са жизнеспособни.

Тази поносимост към дехидратацията на много мъхове включва стратегии, които им позволяват да поддържат целостта на клетъчните мембрани.

Един от факторите, които помагат за поддържането на клетъчната структура, е наличието на протеини, наречени рехидрини. Те участват в стабилизирането и възстановяването на увредените мембрани по време на дехидратацията.

При някои видове е наблюдавано, че по време на дехидратацията вакуолата се разделя на много малки вакуоли. Чрез увеличаване на съдържанието на влага те отново се сливат и образуват голяма вакуола.

Растенията толерантни към дълги периоди на изсушаване представляват антиоксидантни механизми, тъй като увреждането от окислението нараства с времето на дехидратация..

препратки

1. Glime J (2017) Водни отношения: Стратегии за растенията. Глава 7-3. В: Glime J (ed.) Бриофитна екология Том I. Физиологична екология. Ebook, спонсориран от Мичиганския технологичен университет и Международната асоциация на бриолозите. 50.pp.
2. Glime J (2017) Водни отношения: местообитания. Глава 7-8. В: Glime J (ed.) Бриофитна екология Том I. Физиологична екология. Ebook, спонсориран от Мичиганския технологичен университет и Международната асоциация на бриолозите. 29.pp.
3. Green T, L Sancho и A Pintado (2011) Екофизиология на изсушаването / рехидратационните цикли в мъховете и лишайниците. В: Lüttge U, E Beck и D Bartels (eds). Екологични изследвания (Анализ и синтез), том 215. Springer, Berlin, Heidelberg.
4. Izco J, E Barreno, M Brugués, M Costa, J Devesa, F Fernández, T Gallardo, X Llimona, E Salvo, S Talavera и B Valdés (1997) Botany. Макгроу Хил - Interamerican на Испания. Мадрид, Испания 781 стр.
5. Montero L (2011) Характеризиране на някои физиологични и биохимични аспекти на мъховете Pleurozium schreberi, свързани с способността му да понася дехидратация. Дисертация за кандидатстване за звание Доктор по селскостопански науки. Агрономски факултет, Национален университет на Колумбия, Богота. 158 стр.