Bryofite: caracteristici generale, filogenie, clasificare, reproducere

Bryofitele sau briofitele, cunoscute și sub numele de mușchi, sunt mici plante ne-vasculare care cresc în medii umede și pe diverse suprafețe cum ar fi roci, sol, trunchiuri, printre altele. Aproximativ 24.000 de specii sunt cunoscute și datorită capacității lor de a tolera varietăți mari de temperaturi sunt distribuite în zone arctice, tropicale și chiar în deșerturi.

Din punct de vedere istoric, acest grup a fost clasificat în trei grupe principale: hepatice, antofore și mușchi. În prezent, această clasificare este considerată paraphyletică, deoarece antoerotele sunt mai mult legate de plantele vasculare decât de celelalte briofete.

Bryofitele, ca și plantele, conțin o serie de pigmenți, cum ar fi clorofila, carotenele și xantofilele. Ciclul său de viață include un proces de generații alternante, numite gametofite și sporofite.

Fiecare generație diferă de cealaltă în ceea ce privește numărul de cromozomi, forma și funcția. De asemenea, ele au reproducere asexuală prin procese de înfrățire și fragmentare.

Datorită sensibilității lor, briofitele sunt utile în zonele de conservare, deoarece acestea funcționează ca un indicator de mediu al poluării aerului.

De multe ori, datorită asemănării lor morfologice, unele alge sau licheni se numesc "mușchi" incorect. În același mod, termenul "mușchi" și "machiaj" a fost folosit foarte puțin în literatură. În mod strict vorbind, mușchii sau meșteșugurile sunt o clade care nu include ficatul și antoarea.

Caracteristici generale

Botanicii își împart organismele de studiu în două grupuri mari de plante terestre: brioșe sau plante nevasculare și traheofite sau plante vasculare.

Bryofitele sunt caracterizate de dimensiuni mici și se dezvoltă în structuri foarte ambalate care amintesc de o pernă sau o pernă. Le găsim pe diferite tipuri de roci și trunchiuri în sol și ca epifite în copacii pădurilor.

Toate briofitele sunt persistente din punct de vedere ecologic, iar faza care efectuează procesele fotosintetice este gametofitul care este haploid. Faza sporophyte este diploidă și crește ca o tulpină fără ramuri și un sporangium terminal. Se caracterizează printr-o existență efemeră și o viață ancorată la gametofită din motive nutriționale.

Din punct de vedere morfologic, structurile sale pot să semene cu cele ale unei plante vasculare. În gametofită, se pot distinge rhizoidele și "frunzele" acide mici. Cu toate acestea, acestea diferă de anumite caracteristici.

Deși lipofilele nu au adevărate țesuturi vasculare responsabile pentru transportul zaharurilor și al altor substanțe nutritive, ele au structuri omoloage numite hidroizi. Aceste plante nu formează niciodată xilem, țesutul conductiv lignit responsabil pentru transportul de săruri și apă în plantele vasculare.

habitat

Bryofitele au un nivel relativ larg de toleranță la mediu. Ele pot trăi și se pot dezvolta în medii calde și temperate, umede sau umbrite. Ele pot fi găsite și în mlaștini.

O specie particulară este genul Sphagnum sau turbă care acoperă 1% din suprafața întregii lumi. Printre particularitățile sale se numără reținerea unor cantități imense de apă, de la 20 la 30 de ori mai mare decât greutatea lor.

filogenie

Filogenia care cuprinde plantele cu stomate este împărțită în două ramuri mari, una conduce spre plantele de tulpini incipiente - anterofitele - în timp ce cealaltă cale duce la plante cu sisteme de conducere foarte eficiente.

Acest ultim grup este cunoscut ca hemitrakeofitas și include briofite sau mușchi, cu un sistem rudimentar de conducere și traheofite, care include plante vasculare care au adevărate conducte conducătoare.

Dat fiind faptul că filogenia pe care o au brioșeții sa schimbat de-a lungul anilor, vom face o descriere bazată pe o schemă temporală:

Perspectivă istorică

Cele trei genealogii cunoscute ale briofitelor sunt hepatice, antofore și mușchi. Relația dintre ele a rămas necunoscută de mulți ani și a reprezentat una dintre cele mai importante întrebări din biologia evolutivă a plantelor.

Multe dintre ipotezele ridicate includau aranjamente diferite ale copacului, luând în considerare, în mod obișnuit, briofitele ca o calitate a celor trei linii monofiletice menționate mai sus.

Unii autori au susținut că hemoragii au fost grupul sora al celorlalte embriofițe, iar alții au propus antoforetele ca grup sora.

Bryofitele anterioare au fost considerate ca o singură cale, care se afla într-o poziție intermediară între alge și plantele vasculare.

Filogeniile actuale

Biologia moleculară și existența unor programe de calculator puternice au revoluționat reconstrucția filogenielor, permițând analiza unei cantități masive de date. Astfel, filogeniele obținute folosind caracterele morfologice pot fi susținute.

În prezent, au fost atinse diferite concluzii. Se acceptă acum că cele trei grupuri de briofite menționate mai sus conțin trei linii separate separat.

Folosind caracteristicile structurale ale genomului și datele de secvență sa constatat că antoforetele sunt cele mai apropiate față de traheofiți.

clasificare

Speciile de briofite sunt clasificate în trei phyla: Marchantiophyta (hepatice), Bryophyta (mușchi) și Anthocerotophyta (antoerote). După cum sa discutat, ei nu formează un grup monofiletic - un grup care conține cel mai recent strămoș comun și toți descendenții săi - astfel încât acestea reprezintă un grad în evoluția embriofitelor.

Dintre cele trei grupuri, găsim cea mai mare diversitate în mușchi, cu peste 15 000 de specii recunoscute până acum.

Fierea

Peștele de pradă de obicei locuiesc în zone tropicale din America. Dimensiunea sa este mică, deși unele specii pot ajunge la 30 cm. Protonemul este globos, gametofitul este un simplu thallus sau cu camere de aer.

"Frunzele" sunt aranjate în trei coloane și împărțite în mai mult de două lobi, fără vena mijlocie. Ei nu au stomate și au organele speciale numite oleasos.

hornworts

Ele se caracterizează printr-un protonem globular, forma gametofitei fiind un simplu thallus. Acestea prezintă un plastid și un pirinoiod.

mosses

Mușchii sunt un grup cosmopolit care este împărțit în trei ordine: briales, spagagale și andraeales. Protonemul este filamentos și dispunerea "frunzelor" este spirală și cu prezența unei vene mijlocii. Nu prezintă organele speciale.

Spre deosebire de grupurile anterioare, rhizoidul este maro și este compus din mai multe celule. Stomatele sunt prezente în capsula sporophyte, care este complexă cu un operculum, un tec și un gât.

reproducere

Bryofitele au un ciclu de viață care implică două generații: gametofitul și sporofitul. Prima celulă a gametofitei este sporul că atunci când germinarea este transformată într-o structură filamentoasă, laminară și globală, printre altele numită protonemă.

Protonemul

Protonemul este fixat la sol prin anexe care nu conțin clorofilă numite rizomide. Din protonem provine un focar care, la rândul său, provine dintr-un complex gametofit.

Această structură este faza haploidă a ciclului de viață și se caracterizează prin faptul că are un talus mic, aplatizat sau foliat. În unele cazuri, seamănă o alga filamentoasă morfologic.

În primul caz, talusul este o panglică lobată care se înmulțește în două și folosește rizomii pentru a se ancora la substrat. În contrast, dacă talusul este folioză, structura constă dintr-o axă care seamănă cu o tulpină și frunzele se naște din ea. Ca și în petalele foliate, aplatizate, se fixează pe substrat cu ajutorul risoizilor.

Deși există structuri care seamănă cu tulpini, frunze și rădăcini de plante vasculare, în briofite nu există vase și aceste organe sunt mai simple.

O altă diferență este legată de dotarea cromozomală, gametofitul fiind haploid, în timp ce în plante frunzele, rădăcinile și altele sunt diploide.

Gametofitul

Gametofitul produce structuri asexuate, deși are și organe sexuale. Reproducerea aºexualã are loc prin muguri sau fragmente de thalus. Dacă aceste structuri sunt situate în regiuni cu condiții favorabile de mediu, ele vor putea dezvolta un protonem și un nou gametofit.

În același fel, organele sexuale sunt cunoscute sub numele de arhegonia (organe feminine sub formă de sticlă) și anteridia (organe globale de sex masculin) și pot fi localizate diferențiat.

În gametofitele taloide, organele sexuale se găsesc în interiorul plantei. Unele briofite pot fi monoeiste, iar altele pot fi dioice.

Organele sexuale masculine produc un tip de celule cu două flageluri numite anterozoide. Prezența apei este esențială pentru ca fertilizarea să aibă loc deoarece spermatozoizii sunt capabili să folosească flagelul pentru a înota pe distanțe scurte. Acesta este modul în care se produce reproducerea sexuală.

Sporofitul

Pe măsură ce se dezvoltă oosfera, celulele situate în gâtul arhegoniului dispar și conținutul său este eliberat prin ruperea vârfului. Anterozoizii sunt expulzați și numai unul dintre ei poate deschide capacul oosferei. În acest moment se formează prima structură diploidă: sporofitul.

Sporofitul se dezvoltă prin diviziunea celulară până când se formează un picior, iar celelalte celule formează organele sporofite. Celulele abdominale ale arhegoniului dau naștere unei structuri numite caliptra.

În comparație cu gametofitul, sporofitul este de scurtă durată și structura nu este la fel de interesantă și atractivă ca gametofitul.

Ciclul de viață descris anterior este destul de similar în cele trei grupe de briofite, cu excepția faptului că unele structuri variază în ceea ce privește morfologia și dispunerea lor.