Bryophytes: đặc điểm chung, phát sinh loài, phân loại, sinh sản

Bryophytes hay bryophytes, còn được gọi là rêu, là những thực vật nhỏ không có mạch, phát triển trong môi trường ẩm ướt và trên các bề mặt khác nhau như đá, đất, thân cây, trong số những loại khác. Khoảng 24.000 loài được biết đến và nhờ khả năng chịu đựng các phạm vi nhiệt độ rộng được phân bố ở Bắc cực, nhiệt đới và thậm chí ở các sa mạc.

Trong lịch sử, nhóm này đã được phân thành ba nhóm chính: gan, anthocerote và rêu. Hiện tại, sự phân loại này được coi là cận thị, vì các antocerote liên quan nhiều đến thực vật có mạch hơn là phần còn lại của bryophytes.

Các bryophytes, giống như thực vật, chứa một loạt các sắc tố như diệp lục, caroten và xanthophyl. Vòng đời của nó bao gồm một quá trình xen kẽ các thế hệ, được gọi là giao tử và bào tử.

Mỗi thế hệ khác nhau về số lượng nhiễm sắc thể, hình thức và chức năng. Chúng cũng sinh sản vô tính bằng quá trình nảy chồi và phân mảnh.

Nhờ sự nhạy cảm của chúng, bryophytes rất hữu ích trong các khu vực bảo tồn, vì chúng hoạt động như một chỉ số môi trường về ô nhiễm không khí.

Nhiều lần, do sự giống nhau về hình thái của chúng, một số loài tảo hoặc địa y được gọi là "rêu" không chính xác. Theo cùng một cách, thuật ngữ "rêu" và "bryophyte" đã được sử dụng rất lỏng lẻo trong văn học. Nói một cách chính xác, rêu hoặc bryophytes là một nhánh không bao gồm gan và antócera.

Đặc điểm chung

Các nhà thực vật phân chia các sinh vật nghiên cứu của họ thành hai nhóm lớn thực vật trên cạn: bryophytes hoặc thực vật không có mạch và tracheophyte hoặc thực vật có mạch.

Các bryophytes được đặc trưng bởi kích thước nhỏ và phát triển trong các cấu trúc đóng gói cao gợi nhớ đến một đệm hoặc đệm. Chúng tôi tìm thấy chúng trên các loại đá và thân cây khác nhau trong đất và dưới dạng epiphyte trong cây của rừng.

Tất cả các bryophytes đều bền vững về mặt sinh thái và giai đoạn thực hiện các quá trình quang hợp là giao tử là đơn bội. Giai đoạn túi bào tử là lưỡng bội và phát triển như một thân cây không có nhánh và một túi bào tử cuối. Nó được đặc trưng bởi sự tồn tại phù du và sống gắn liền với giao tử vì lý do dinh dưỡng.

Về mặt hình thái, cấu trúc của nó có thể giống với cấu trúc của thực vật có mạch. Trong giao tử, rhizoids và "lá" nhỏ cấp tính có thể được phân biệt. Tuy nhiên, chúng khác với chúng bởi những đặc điểm nhất định.

Mặc dù bryophytes thiếu các mô mạch máu thực sự chịu trách nhiệm vận chuyển đường và các chất dinh dưỡng khác, chúng có cấu trúc tương đồng gọi là hydroid. Những thực vật này không bao giờ hình thành xylem, mô dẫn điện được phân bổ chịu trách nhiệm vận chuyển muối và nước trong thực vật có mạch.

Môi trường sống

Bryophytes có mức độ dung nạp môi trường tương đối rộng. Chúng có thể sống và phát triển trong môi trường ấm áp và ôn đới, ẩm ướt hoặc bóng mờ. Chúng cũng có thể được tìm thấy trong đầm lầy.

Một loài đặc biệt là chi Sphagnum hoặc rêu than bùn chiếm 1% bề mặt của toàn thế giới. Trong số các đặc thù của nó là việc giữ một lượng nước khổng lồ, từ 20 đến 30 lần trọng lượng của nó.

Phylogeny

Phylogeny bao gồm các cây có khí khổng được chia thành hai nhánh lớn, một nhánh dẫn đến các cây có thân không có khả năng sinh sản - trong khi con đường khác dẫn đến các cây có hệ thống dẫn điện hiệu quả cao.

Nhóm cuối cùng này được gọi là hemitrakeofitas và bao gồm bryophytes hoặc rêu, với hệ thống dẫn truyền thô sơ và tracheophyte, bao gồm các thực vật có mạch có mạch dẫn thực sự.

Vì sự phát sinh của bryophytes đã thay đổi qua nhiều năm, chúng tôi sẽ đưa ra một mô tả dựa trên lược đồ tạm thời:

Quan điểm lịch sử

Ba dòng được biết đến của bryophytes là gan, anthocerote và rêu. Mối quan hệ giữa chúng vẫn chưa được biết đến trong nhiều năm và là một trong những câu hỏi quan trọng nhất trong sinh học tiến hóa của thực vật.

Nhiều giả thuyết được đưa ra bao gồm các cách sắp xếp khác nhau của cây, thường coi các bryophytes là một lớp trong ba dòng dõi đơn loài được đề cập ở trên.

Một số tác giả lập luận rằng các nhóm gan là nhóm chị em của các embriofitas khác, và những người khác đề xuất các anthocerote như một nhóm chị em.

Các bryophytes trước đây được coi là một phylum duy nhất, ở vị trí trung gian giữa tảo và thực vật có mạch.

Phylogenies hiện tại

Sinh học phân tử và sự tồn tại của các chương trình máy tính mạnh mẽ đã cách mạng hóa việc tái cấu trúc các phylogenies, cho phép phân tích một lượng lớn dữ liệu. Do đó, các phylogenies thu được bằng cách sử dụng các ký tự hình thái có thể được hỗ trợ.

Hiện nay, các kết luận khác nhau đã đạt được. Hiện nay người ta chấp nhận rằng ba nhóm bryophytes được đề cập bao gồm ba dòng riêng biệt tiến hóa.

Sử dụng các đặc điểm cấu trúc của bộ gen và dữ liệu trình tự, người ta thấy rằng các anthocerote là họ hàng gần nhất với tracheophyte.

Phân loại

Các loài bryophyte được phân loại thành ba phyla: Marchantiophyta (hepworts), Bryophyta (rêu) và Anthocerotophyta (anthocerote). Như đã thảo luận, chúng không tạo thành một nhóm đơn thể - một nhóm chứa tổ tiên chung gần đây nhất và tất cả các hậu duệ của nó - vì vậy chúng đại diện cho một mức độ trong sự tiến hóa của phôi thai.

Trong ba nhóm, chúng tôi tìm thấy sự đa dạng lớn nhất trong rêu, với hơn 15.000 loài được công nhận cho đến nay.

Gan

Gan mật thường sống ở các khu vực nhiệt đới của Mỹ. Kích thước của nó là nhỏ, mặc dù một số loài có thể đạt tới 30 cm. Các protonema là globose, giao tử là một thallus đơn giản hoặc có buồng khí.

Các "lá" được sắp xếp thành ba cột và chia thành nhiều hơn hai thùy, không có gân giữa. Chúng không có khí khổng và chúng có các bào quan đặc biệt gọi là cơ thể oleasos.

Thuốc chống ung thư

Chúng được đặc trưng bởi một protonema globose, hình dạng của giao tử là thallus đơn giản. Họ trình bày một plastid và một pirinoiodes.

Rêu

Rêu là một nhóm quốc tế được chia thành ba đơn đặt hàng: bryales, sphagnales và andraeales. Các protonema là dạng sợi và sự sắp xếp của các "lá" là hình xoắn ốc và với sự hiện diện của tĩnh mạch giữa. Nó không trình bày các bào quan đặc biệt.

Không giống như các nhóm trước, rhizoid có màu nâu và bao gồm một số tế bào. Stomata có mặt trong viên nang bào tử, phức tạp với một con giáp, tếch và cổ.

Sinh sản

Các bryophytes có vòng đời bao gồm hai thế hệ: giao tử và bào tử. Tế bào đầu tiên của giao tử là bào tử mà khi nảy mầm được chuyển thành cấu trúc dạng sợi, mỏng, ảm đạm, trong số những loại khác gọi là protonema.

Các protonema

Các protonema được cố định xuống đất bởi các phần phụ thiếu chất diệp lục gọi là rhizoids. Từ protonema bắt nguồn một ổ dịch, đến lượt nó, bắt nguồn từ một giao tử phức tạp.

Cấu trúc này là giai đoạn đơn bội của vòng đời và được đặc trưng bởi có một thallus nhỏ, dẹt hoặc foliate. Trong một số trường hợp, nó giống như một loại tảo hình sợi.

Trong trường hợp đầu tiên, thallus là một dải ruy băng có hai nhánh và sử dụng các thân rễ để neo vào đế. Ngược lại, nếu thallus là foliose, cấu trúc bao gồm một trục giống như một thân cây và lá được sinh ra từ nó. Như trong các mặt phẳng, cánh hoa foliosy được cố định vào chất nền bằng rhizoids.

Mặc dù có những cấu trúc giống với thân, lá và rễ của thực vật có mạch, nhưng trong bryophytes không có mạch và các cơ quan này đơn giản hơn.

Một sự khác biệt khác có liên quan đến nguồn gen nhiễm sắc thể, giao tử là đơn bội trong khi ở thực vật, lá, rễ và các loại khác là lưỡng bội.

Giao tử

Giao tử tạo ra cấu trúc vô tính, mặc dù nó cũng có cơ quan sinh dục. Sinh sản vô tính xảy ra bằng chồi hoặc mảnh của thallus. Nếu các cấu trúc này nằm ở những vùng có điều kiện môi trường thuận lợi, chúng sẽ có thể phát triển một protonema và một giao tử mới.

Theo cách tương tự, các cơ quan tình dục được gọi là archegonia (cơ quan nữ dưới dạng chai) và anteridia (cơ quan nam giới ảm đạm) và có thể được định vị khác nhau.

Trong giao tử Taloid, các cơ quan sinh dục được tìm thấy bên trong cây. Một số bryophytes có thể là đơn sắc và một số khác có thể là dioecious.

Các cơ quan sinh dục nam tạo ra một loại tế bào có hai vi khuẩn Flagella gọi là anterozoids. Sự hiện diện của nước là điều cần thiết cho quá trình thụ tinh xảy ra vì tinh trùng có thể sử dụng Flagella của chúng để bơi khoảng cách ngắn. Đây là cách sinh sản hữu tính xảy ra.

Các bào tử

Khi oosphere phát triển, các tế bào nằm ở cổ của archegonium biến mất và nội dung của nó được giải phóng bởi sự vỡ của đỉnh. Các anterozoids bị trục xuất và chỉ một trong số chúng có thể mở nắp của oosphere. Tại thời điểm này, cấu trúc lưỡng bội đầu tiên được hình thành: túi bào tử.

Các bào tử phát triển bằng cách phân chia tế bào cho đến khi một bàn chân được hình thành và các tế bào khác tạo thành các cơ quan bào tử. Các tế bào của bụng của archegonium có nguồn gốc từ một cấu trúc gọi là caliptra.

So với giao tử, bào tử có thời gian tồn tại ngắn và cấu trúc không thú vị và hấp dẫn như giao tử.

Vòng đời được mô tả trước đây khá giống nhau trong ba nhóm bryophytes, ngoại trừ một số cấu trúc khác nhau về hình thái và khuynh hướng của chúng.