Briyofit - Bryophyte

Marchantia , bir ciğerotu örneği.

Briyofitler , üç grup vasküler olmayan kara bitkisini ( embriyofitler ) içeren önerilen bir taksonomik bölümdür : karaciğer suları , boynuz suları ve yosunlar . Karakteristik olarak boyutları sınırlıdır ve daha kuru ortamlarda hayatta kalabilmelerine rağmen nemli habitatları tercih ederler. Briyofitler yaklaşık 20.000 bitki türünden oluşur. Briyofitler kapalı üreme yapıları (gametangia ve sporangia) üretirler, ancak çiçek veya tohum üretmezler . Spor oluşumu ile çoğalırlar . Briyofitler bir kabul edildi rağmen parafiletik son yıllarda grup, neredeyse tüm En son filogenetik kanıtların desteklediği monofili olarak başlangıçta tarafından sınıflandırılan bu grubun, Wilhelm Schimper dönem "biryofit" dan gelir 1879 yılında Yunan βρύον, Bryon "ağaç-yosun , istiridye yeşil" ve φυτόν, Piton 'bitki'.

terminoloji

"Bryophyta" terimi ilk olarak 1864 yılında Braun tarafından önerildi. GM Smith bu grubu Algler ve Pteridophyta arasına yerleştirdi .

Özellikleri

Briyofitlerin tanımlayıcı özellikleri şunlardır:

• Yaşam döngülerine çok hücreli bir gametofit aşaması hakimdir.
• Sporofitleri dallanmamış
• Lignin içeren gerçek bir vasküler dokuları yoktur (bazılarının suyun taşınması için özel dokuları olmasına rağmen)

Yetişme ortamı

Biryofitler çok çeşitli habitatlarda bulunur. Çeşitli sıcaklıklarda (soğuk arktikler ve sıcak çöllerde), yüksekliklerde (deniz seviyesinden alpinlere) ve nemde (kuru çöllerden ıslak yağmur ormanlarına) büyürken bulunabilirler. Biryofitler, topraktan besin alımı için köklere bağlı olmadıklarından, damarlı bitkilerin yapamadığı yerlerde büyüyebilir. Briyofitler kayalarda ve çıplak toprakta yaşayabilir.

Yaşam döngüsü

Bir dioik briyofitin yaşam döngüsü. Gametofit (haploid) yapıları yeşil, sporofit (diploid) kahverengi ile gösterilmiştir.

Tüm kara bitkileri (embriyofitler) gibi, biryofitlerin de nesiller arası değişimli yaşam döngüleri vardır . Her döngüde, her biri sabit sayıda eşleşmemiş kromozom içeren bir haploid gametofit , hücresi iki set eşleştirilmiş kromozom içeren bir diploid sporofit ile değişir . Gametofitler, sporofitlere dönüşen diploid zigotları oluşturmak üzere kaynaşan haploid sperm ve yumurtalar üretir. Sporofitler , gametofitlere dönüşen mayoz bölünme ile haploid sporlar üretir .

Briyofitler gametofit baskındır, yani daha belirgin, daha uzun ömürlü bitki haploid gametofittir. Diploid sporofitler sadece ara sıra ortaya çıkar ve gametofite bağlı ve besinsel olarak bağımlı kalır. Briyofitlerde, sporofitler her zaman dalsızdır ve tek bir sporangium (spor üreten kapsül) üretir, ancak her gametofit aynı anda birkaç sporofit oluşturabilir.

Sporofit, üç grupta farklı şekilde gelişir. Hem yosunlar hem de hornwortlar, hücre bölünmesinin meydana geldiği bir meristem bölgesine sahiptir. Boynuzlarda, meristem ayağın bittiği tabanda başlar ve hücre bölünmesi sporofit gövdesini yukarı doğru iter. Yosunlarda, meristem, kapsül ile sapın tepesi (seta) arasında bulunur ve aşağı doğru hücreler üretir, sapı uzatır ve kapsülü yükseltir. Karaciğer sularında meristem yoktur ve sporofitin uzamasına neredeyse sadece hücre genişlemesi neden olur.

Karaciğer suları, yosunlar ve boynuz otları hayatlarının çoğunu gametofit olarak geçirirler. Gametangia (gamet üreten organlar), archegonia ve antheridia , yaprak axils, bazen sürgünlerin uçlarında ki, gametofitlerin üzerinde üretilen veya tallerinden altında gizlidir. Ciğer otu Marchantia gibi bazı biryofitler, gametangiofor adı verilen gametanjiyi taşımak için ayrıntılı yapılar oluşturur. Sperm kamçılıdır ve onları üreten anteridiadan farklı bir bitkide bulunabilecek archegonia'ya yüzmelidir. Eklembacaklılar sperm transferinde yardımcı olabilir.

Döllenmiş yumurtalar, archegonia içinde sporofit embriyolarına dönüşen zigotlar haline gelir. Olgun sporofitler gametofite bağlı kalır. Seta adı verilen bir saptan ve tek bir sporangium veya kapsülden oluşurlar. Sporangium içinde, haploid sporlar mayoz bölünme ile üretilir . Bunlar çoğunlukla rüzgarla dağılır ve uygun bir ortama inerlerse yeni bir gametofit gelişebilir. Böylece briyofitler, likofitler , eğrelti otları ve diğer kriptogamlara benzer bir şekilde yüzen sperm ve sporların bir kombinasyonu ile dağılır .

cinsellik

Düzenlenmesi antheridia ve archegonia bazı türlerde çevresel koşullara bağlı olup, ancak tek bir biryofit bitki, bir tür içindeki genellikle sabittir. Ana ayrım, anteridia ve archegonia'nın aynı bitkide meydana geldiği türler ile farklı bitkilerde meydana geldikleri türler arasındadır. Terimi monoicous antheridia ve archegonia aynı meydana burada kullanılabilir gametofit ve terimi dioicous farklı gametofitlerin ortaya çıkar.

In tohumlu bitkiler , " monoecious ile çiçekler nerede" kullanılır antherler ile (microsporangia) ve çiçekler ovules (megasporangia) aynı meydana sporofit ve " ikievcikli farklı sporofitler meydana". Bu terimler bazen biryofit gametofitlerini tanımlamak için "monoik" ve "dioik" yerine kullanılabilir. "Monoecious" ve "monoicous", Yunanca "bir ev", "dioik" ve "dioik" iki ev için Yunancadan türetilmiştir. "Oicy" terminolojisinin kullanımı, tohum bitkilerinin sporofit cinselliğinden farklı olarak briyofitlerin gametofit cinselliğini ifade eder.

Monoik bitkiler mutlaka hermafrodittir, yani aynı bitkinin her iki cinsiyeti de vardır. Monoik bitkilerde anteridia ve archegonia'nın kesin düzenlemesi değişir. Farklı sürgünlerde (otoik veya otoevyöz ), aynı sürgünde bulunabilirler , ancak ortak bir yapıda (paroik veya paroecious) veya ortak bir "çiçeklenme" (sinoik veya synoecious) içinde birlikte olmayabilirler. Dioik bitkiler tek eşeylidir , yani aynı bitkinin sadece bir cinsiyeti vardır. Dört desenin tümü (otoik, paroik, sinoik ve dioik), Bryum yosun cinsinin türlerinde meydana gelir .

Sınıflandırma ve filogeni

Hornworts'un bir zamanlar vasküler bitkilerin en yakın yaşayan akrabaları olduğuna inanılıyordu.

Yosunlar bir grup briyofittir.

Geleneksel olarak, vasküler dokuları olmayan tüm canlı kara bitkileri, genellikle bir bölüm (veya filum) olmak üzere tek bir taksonomik grupta sınıflandırılır . 1879 gibi erken bir tarihte, Bryophyta terimi, Alman briyolog Wilhelm Schimper tarafından üç briyofit dalının tümünü içeren bir grubu tanımlamak için kullanıldı (o zamanlar boynuz otu, ciğer otlarının bir parçası olarak kabul edildi). 2005 yılında yapılan bir çalışma bu geleneksel monofiletik görüşü desteklese de, 2010 yılına kadar sistematistler arasında briyofitlerin bir bütün olarak doğal bir grup olmadığı (yani parafiletik olduğu ) konusunda geniş bir fikir birliği ortaya çıktı . Bununla birlikte, 2014 yılında yapılan bir çalışma, nükleik asit dizilerine dayanan bu önceki filogenilerin, bileşim önyargılarına tabi olduğu ve ayrıca amino asit dizilerine dayanan filogenilerin, briyofitlerin sonuçta monofiletik olduğunu öne sürdüğü sonucuna vardı. O zamandan beri, kısmen genomik ve transkriptomik veri kümelerinin çoğalması sayesinde, nükleer ve kloroplastik dizilere dayanan neredeyse tüm filogenetik çalışmaları, biryofitlerin monofiletik bir grup oluşturduğu sonucuna varmıştır. Bununla birlikte, mitokondriyal dizilere dayanan filogeniler, monofiletik görüşü desteklememektedir.

Üç biryofit nesillerin olan ciğer otları (kızılyapraklara), Bryophyta (yosunlar) ve Anthocerotophyta (boynuzluciğerotları) .. Ancak, nesillerin sırasıyla de sıralarda sınıflar Marchantiopsida, Bryopsida ve Anthocerotopsida için olduğu ileri sürülmüştür. Artık ciğer otları ve yosunların Setaphyta adı verilen monofiletik bir klada ait olduğuna dair güçlü kanıtlar var .

monofiletik görünüm

Amino asitlerin filogenilerine dayanan tercih edilen model, biryofitleri monofiletik bir grup olarak gösterir:

Bu görüşle tutarlı olarak, diğer canlı kara bitkileri ile karşılaştırıldığında, her üç soy da lignin içeren vasküler dokudan ve çoklu sporangia taşıyan dallı sporofitlerden yoksundur. Gametofitin yaşam döngüsündeki önemi aynı zamanda üç briyofit soyunun ortak bir özelliğidir (mevcut vasküler bitkilerin tümü sporofit baskındır). Bununla birlikte, eğer bu filogeni doğruysa, canlı vasküler bitkilerin karmaşık sporofitleri, biryofitlerde bulunan daha basit dalsız sporofitten bağımsız olarak evrimleşmiş olabilir. Ayrıca bu görüş, stomanın bitki evriminde sadece bir kez evrimleştiğini, daha sonra karaciğer sularında kaybolmadan önce olduğunu ima eder .

parafiletik görünüm

Karaciğer suları briyofit grubuna dahildir

Bu alternatif görüşte, Setaphyta gruplaması korunur, ancak boynuzsuları bunun yerine vasküler bitkilerin kızkardeşidir. (Başka bir parafitik görüş, önce dallara ayrılan boynuzları içerir.) Bu hipotezi tamamen reddetmek için daha fazla kanıt gerekebilir.

geleneksel morfoloji

Geleneksel olarak, sınıflandırmaları morfolojik karakterlere dayandırırken, briyofitler vasküler yapı eksikliğinden dolayı ayırt edilirler. Bununla birlikte, bu ayrım sorunludur, çünkü ilk olarak, horneofitler gibi en erken ayrılan (ancak şimdi soyu tükenmiş) briyofit olmayanların bazıları gerçek vasküler dokuya sahip değildir ve ikincisi, birçok yosun iyi gelişmiş su ileten damarlara sahiptir. Sporofitlerinin yapısında daha faydalı bir ayrım olabilir . Briyofitlerde, sporofit, tek bir spor oluşturan organa ( sporangium ) sahip basit dalsız bir yapıdır , oysa diğer tüm kara bitkilerinde, polisoranjiyofitlerde , sporofit dallıdır ve birçok sporangia taşır. Kontrast aşağıdaki kladogramda gösterilmiştir:

Evrim

Muhtemelen, başlangıçta suda yaşayan organizmaların, Viridiplantae'nin soyu içinde toprakları kolonize ettiği birkaç farklı karasallaşma olayı olmuştur . Bununla birlikte, 510 - 630 milyon yıl önce kara bitkileri, su bitkilerinden, özellikle yeşil alglerden evrimleşmiştir . Moleküler filogenetik çalışmalar, biryofitlerin, mevcut kara bitkilerinin en erken ayrılan soyları olduğu sonucuna varmaktadır. Bitkilerin su ortamından karaya göçü hakkında bilgi sağlarlar. Biryofitleri hem kara bitkilerine hem de su bitkilerine bağlayan bir dizi fiziksel özellik.

Yosun ve damarlı bitkilerle benzerlikler

Yeşil algler, biryofitler ve vasküler bitkilerin tümü klorofil a ve b'ye sahiptir ve kloroplast yapıları benzerdir. Yeşil algler ve kara bitkileri gibi, briyofitler de plastidlerde depolanan nişasta üretir ve duvarlarında selüloz içerir. Biryofitlerde gözlemlenen belirgin adaptasyonlar, bitkilerin Dünya'nın karasal ortamlarını kolonize etmesine izin verdi. Karasal bir ortamda bitki dokularının kurumasını önlemek için bitkinin yumuşak dokusunu kaplayan ve koruma sağlayan mumsu bir kütikül bulunabilir. Hornworts ve yosunlarda, stomalar atmosfer ve dahili bir hücreler arası boşluk sistemi arasında gaz alışverişini sağlar. Gametangia'nın gelişimi, özellikle gametler, zigot ve gelişen sporofit için daha fazla koruma sağladı. Biryofitler ve vasküler bitkiler ( embriyofitler ) de yeşil alglerde görülmeyen embriyonik gelişime sahiptir. Biryofitler gerçekten damarlı dokulara sahip olmasalar da, örneğin damarlı kara bitkilerinde yaprak ve gövde işlevlerine benzer şekilde belirli işlevler için özelleşmiş organlara sahiptirler.

Briyofitler, üreme ve hayatta kalma için suya bağımlıdır. Eğrelti otları ve likofitler ile ortak olarak, kamçılı spermin gametofitler arasında hareketini ve bir yumurtanın döllenmesini sağlamak için bitkinin yüzeyinde ince bir su tabakası gereklidir.

karşılaştırmalı morfoloji

Üç briyofit grubunun gametofitlerinin morfolojik özelliklerinin özeti :

Üç briyofit grubunun sporofitlerinin morfolojik özelliklerinin özeti :

kullanır

çevre

• Toprak Şartlandırma
• biyoindikatörler
• Yosun bahçeleri
• Tarım ilacı

Biryofitlerin özellikleri onları çevreye faydalı kılar. Spesifik bitki dokusuna bağlı olarak, biryofitlerin topraktaki su tutma ve hava boşluğunu iyileştirmeye yardımcı olduğu gösterilmiştir. Briyofitler, kirlilik çalışmalarında toprak kirliliğini (ağır metallerin varlığı gibi), hava kirliliğini ve UV-B radyasyonunu belirtmek için kullanılır. Japonya'daki bahçeler, huzurlu sığınaklar yaratmak için yosunla tasarlanmıştır. Bazı briyofitlerin doğal pestisitler ürettiği bulunmuştur. Karaciğer otu, Plagiochila, fareler için zehirli olan bir kimyasal üretir. Diğer biryofitler, onları sümüklü böcekler tarafından yenmekten koruyan beslenmeyi önleyici kimyasallar üretir. Ne zaman Phythium sfagnum çimlenen tohumların toprağa serpilir, aksi halde genç fideleri öldürmek hangi "mantar kapalı sönümleme" nin büyümesini engeller.

Yosun turbası Sphagnum'dan yapılır

Reklam

• Yakıt
• Ambalajlama
• Yara pansumanı

Turba , kurutulmuş briyofitlerden, tipik olarak Sphagnum'dan üretilen bir yakıttır . Briyofitlerin antibiyotik özellikleri ve su tutma yetenekleri onları sebzeler, çiçekler ve soğanlar için kullanışlı bir ambalaj malzemesi haline getirir. Ayrıca antibiyotik özelliklerinden dolayı Sphagnum , I. Dünya Savaşı'nda cerrahi pansuman olarak kullanılmıştır.

Ayrıca bakınız

• Anthocerotophyta (hornworts)
• Bryophyta (yosunlar)
• embriyofit
• Marchantiophyta (karaciğer suları)
• Bitki cinselliği
• İngiliz ilçe ve yerel briyofit florasının listesi
• Tallofit

Referanslar

bibliyografya

• Lesica, P.; McCune, B.; Cooper, SV; Hong, WS (1991). "Kuğu Vadisi, Montana'da eski büyüme ve yönetilen ikinci büyüme ormanları arasındaki liken ve briyofit topluluklarındaki farklılıklar". Kanada Botanik Dergisi . 69 (8): 1745-1755. doi : 10.1139/b91-222 .

Dış bağlantılar

• Andrew's Moss Sitesi Briyofitlerin Fotoğrafları
• 27-Mayıs-2013 Asırlık donmuş bitkiler canlandı , Kanada'da geri çekilen buzulların geride bıraktığı 400 yıllık briyofit örnekleri laboratuvarda hayata döndürüldü.
• Farge, Catherine La; Williams, Krista H.; İngiltere, John H. (22 Mayıs 2013). "Aşırı ortamlarda totipotens etkileri olan bir kutup buzulundan çıkan Küçük Buz Devri briyofitlerinin yenilenmesi" . Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri . 110 (24): 9839-9844. Bibcode : 2013PNAS..110.9839L . doi : 10.1073/pnas.1304199110 . PMC  3683725 . PMID  23716658 .
• Magill, RE, ed. (1990). Glossarium polyglottum bryologiae. Bryology için çok dilli bir sözlük . Missouri Botanik Bahçesinden Sistematik Botanikte Monograflar, cilt 33, 297 s. Çevrimiçi sürüm: İnternet Arşivi .