Miks on vesi sambli jaoks oluline?



Vesi on sambla jaoks väga oluline, sest neil taimedel ei ole veresoonte kudede või organite imendumist. Teisest küljest ei suuda nad reguleerida veekadusid ja sõltuvad sellest seksuaalseks reprodutseerimiseks.

Sammalid kuuluvad bryofüütidesse, mida peetakse esimeseks taimede rühmaks maismaakeskkonna koloniseerimiseks. Gametofüüt moodustab vegetatiivse keha ja sellest sõltub sporofüüt.

Nendel taimedel on väga õhuke küünenahk ja neil ei ole higistamist reguleerivaid stomate. Nad on väga vastuvõtlikud niiskuse muutustele, nii et need võivad dehüdreeruda väga kiiresti.

Vee imendumine võib toimuda kogu taime või risoosi kaudu. Juhtivus võib toimuda kapillaarselt, apoplastiliselt või lihtsustatult. Mõnes grupis on veetranspordis (hüdroidid) spetsialiseerunud rakud.

Isased sugurakud (spermatosoidid) on tähistatud ja nõuavad vee olemasolu ovokellu (naissoost gameta) jõudmiseks.

Paljudel sambel on suur võime taastuda dehüdratsioonist. Herbaariumi proovid Grimmia pulvinata 80 aastat kestnud kuivatamist.

Indeks

  • 1 Sambla üldised omadused
    • 1.1. Gametofüüti taimne keha
    • 1.2 Reproduktiivsed struktuurid
    • 1.3 Esporofito
  • 2 Sammalite taimne struktuur ja nende seos veega
    • 2.1 Kaitsekangad
    • 2.2 Veeimavus
    • 2.3 Veejuhtimine
  • 3 Seksuaalne reproduktsioon sõltub veest
  • 4 Sambla tolerants dehüdratsiooniks
  • 5 Viited

Sammalite üldised omadused

Sambad kuuluvad rähklite või mitte-veresoonte taimede rühma, mida iseloomustab see, et neil ei ole veekeskkonnas spetsiaalseid kudesid..

Vegetatiivne keha vastab gametofüütile (haploidne faas). Sporofüüt (diploidne faas) on vähearenenud ja sõltub gametofeedist, et ennast säilitada.

Üldiselt ei jõua sambad suurele suurusele. Need võivad varieeruda mõne millimeetri ja 60 cm pikkuse vahel. Neil on foliose kasv, mille püstine telg (lill) on kinnitatud substraadile väikeste kiudude (risoide) abil. Neil on sarnased lehed (filidiad).

Gametofüüdi taimne keha

Kollidium on püstine või hiiliv. Risoidid on hargnenud ja hargnenud. Filidioosid moodustuvad spiraalide ümber spiraalselt ja on külvikud.

Sammalite keha moodustub praktiliselt parenhüümse koega. Mõnede struktuuride äärepoolseimates koekihtides võivad esineda stoomitaolised poorid.

Filidiad on lamedad. Tavaliselt on sellel rakkude kiht, välja arvatud keskvöönd (rannik), kus on mitu.

Reproduktiivsed struktuurid

Seksstruktuurid moodustuvad gametofüüdi vegetatiivsele kehale. Sammalid võivad olla monoicos (kaks sugu ühes jalas) või dioicos (soolad eraldi jalgades).

Anteridio kujutab endast mehelikku seksuaalset struktuuri. Neil võib olla kerakujuline või piklik kuju ja siserakud moodustavad sperma (isasloomad). Spermatosoidid sisaldavad kahte lipu ja nõuavad mobiliseerimist veega.

Naissoost seksuaalstruktuure nimetatakse Archegoniaks. Neil on pudel, millel on lai alus ja pikk kitsas osa. Nendes moodustub ovotsell (naissoost gameta).

Esporofito

Kui munarakkude viljastamine toimub aregonaalis, moodustub embrüo. See hakkab jagama ja moodustab diploidse keha. See koosneb gametofüütile kinnitatud haustoriumist, mille funktsiooniks on vee ja toitainete imendumine.

Seejärel esitatakse kapsel (esporangio) pööripäev. Kui küps on, annab kapsel arhiivi. Samasugused rakud läbivad mioosi ja spoorid moodustuvad.

Eosed vabanevad ja tuulest hajuvad. Hiljem idanevad nad, et saada gametofüüdi vegetatiivne keha.

Sammalite vegetatiivne struktuur ja nende seos veega

Briofüüte peetakse esimeseks, mis maapinna keskkonda koloniseris. Nad ei tekitanud toetavaid kudesid ega lignifitseeritud rakke, mistõttu nad on väikesed. Kuid neil on mõned omadused, mis on soodustanud nende kasvu väljaspool vett.

Kaitseriie

Üks peamisi omadusi, mis on võimaldanud taimedel maapealse keskkonna koloniseerida, on kaitsva kanga olemasolu.

Maapealsetel taimedel on rasvane kiht (küünenaha), mis katab taime keha väliseid rakke. Leitakse, et see on üks kõige asjakohasemaid kohandusi veekeskkonna sõltumatuse saavutamiseks.

Sambla puhul on vähemalt ühel filidiooni pinnal õhuke küünenaha. Samas võimaldab selle struktuur mõnes piirkonnas vett siseneda.

Teisest küljest on stomata olemasolu võimaldanud maismaataimedel reguleerida vee kadusid läbi põletamise. Sammalgetofüüdi vegetatiivses kehas ei ilmne stomata.

Seetõttu ei suuda nad kontrollida veekadusid (need on poikilohüdric). Nad on väga tundlikud keskkonna niiskuse muutuste suhtes ja ei suuda veepuuduse korral säilitada vett rakkude sees.

Mitme liigi sporofüüdi kapslis on täheldatud stoomide esinemist. Neid on seostatud vee ja toitainete mobiliseerimisega sporofüüdi poole ja mitte vee kadumise kontrollimisega.

Vee neeldumine

Vaskulaarsetes taimedes toimub vee imendumine juurte kaudu. Bryofüütide puhul ei ole risoididel tavaliselt seda funktsiooni, vaid substraadile kinnitamise funktsiooni..

Sammidel on vee imendumiseks kaks erinevat strateegiat. Vastavalt nende esitatud strateegiale klassifitseeritakse nad järgmiselt:

Endohüdriidid: vesi võetakse otse substraadist. Risoidid sekkuvad imendumisse ja hiljem juhitakse vesi kogu taime kehasse.

Eksohüdriidid: Vee imendumine toimub kogu taime kehas ja transporditakse difusiooni teel. Mõnedel liikidel võib olla villane kate (tomentum), mis soodustab keskkonnas leiduva vee imendumist. See rühm on kuivatamise suhtes väga tundlik.

Endohüdriidsed liigid on võimelised kasvama kuivamates keskkondades kui exohydrised.

Veejuhtivus

Vaskulaarsetes taimedes juhib vesi ksülemi. Selle koe juhtivusrakud on surnud ja väga tugevate seintega. Xylemi olemasolu muudab need vee kasutamisel väga tõhusaks. See funktsioon on võimaldanud neil paljudes elupaikades koloniseerida. 

Sammalites ei esine ligniiditud kudesid. Veejuhtivus võib toimuda neljal viisil. Üks neist on rakkude ja rakkude vaheline liikumine (lihtsustatud tee). Muud võimalused on järgmised:

Apoplastiline: vesi liigub läbi apoplasti (seinad ja rakudevahelised ruumid). Seda tüüpi sõitmine on palju lihtsam kui lihtsustatud. See on tõhusam nendes rühmades, kus on paks rakeseinad, tänu suuremale hüdraulilisele juhtivusele.

Juuksed: ektohüdrilistes rühmades kaldub vee mobilisatsioon olema kapillaarsusega. Filiidiumi ja palliumi vahel moodustuvad kapillaarruumid, mis hõlbustavad vee transportimist. Kapillaaride pikkus võib olla kuni 100 μm.

Hüdroidid: endohüdriilsetes liikides on täheldatud algelise juhtivuse olemasolu. Vee nimetamiseks on hüdroidiks spetsiaalsed rakud. Need rakud on surnud, kuid nende seinad on õhukesed ja veele väga läbilaskvad. Need on paigutatud ridade üksteise peale ja asuvad keskses asendis.             

Veest sõltuv seksuaalne reproduktsioon

Sammalidel on isasloomad (sperma). Kui antheridium küpseb, on vee avanemiseks vajalik vee olemasolu. Kui dehiskentsus esineb, jäävad sperma veekile ujuvaks.

Sest väetamine on oluline vee olemasolu. Sperma võib vesikeskkonnas jääda elujõuliseks umbes kuus tundi ja võib läbida kuni 1 cm kaugusi.

Meeste sugurakkude saabumist antheridiatesse soodustab veepisarate mõju. Kui nad pritsivad erinevates suundades, kannavad nad palju sperma. See on väga oluline dioic-rühmade paljundamisel.

Paljudel juhtudel on antheridia vormitud tassina, mis hõlbustab spermide hajutamist, kui tekib vee mõju. Hiiglasliku harjumuse sambad moodustavad rohkem või vähem pidevaid veekihte, mille kaudu sugurakud liiguvad.

Sambide taluvus dehüdratsioonile

Mõned sambad on sunnitud veekeskkonnale. Need liigid ei talu kuivamist. Teised liigid on siiski võimelised kasvama äärmuslikes keskkondades, millel on märgatavad kuivperioodid.

Sest nad on poikilohüdric, nad võivad kaotada ja saada vett väga kiiresti. Kui keskkond on kuiv, võivad nad kaotada kuni 90% veest ja taastuda niiskuse suurenemisel.

Liigid Tortula ruralis ladustatud niiskusesisaldusega 5%. Rehüdrateerimisel on see võimeline taastama oma ainevahetuse. Teine huvitav juhtum on Grimmia pulvinata. Üle 80-aastased herbaariumiproovid on olnud elujõulised.

See tolerants paljude sambla dehüdratsiooni suhtes hõlmab strateegiaid, mis võimaldavad neil säilitada rakumembraanide terviklikkust.

Üks tegureid, mis aitab säilitada raku struktuuri, on proteiinide nimetus rehüdriinideks. Nad osalevad kahjustatud membraanide stabiliseerimisel ja taastamisel dehüdratsiooni ajal.

Mõnes liigi puhul on täheldatud, et vakuool jaguneb dehüdratsiooni ajal paljudeks väikesteks vakuolideks. Niiskusesisalduse suurendamisega liituvad nad uuesti ja moodustavad uuesti suure vacuole.

Pikkade kuivatusperioodide suhtes taluvad taimed esitavad antioksüdantmehhanisme, sest oksüdatsiooni tagajärjel tekkinud kahjustused suurenevad dehüdratsiooni ajal.

Viited

  1. Glime J (2017) Vesi suhted: Taimestrateegiad. Peatükk 7-3. In: Glime J (ed.) Bryophyte ökoloogia I köide. Füsioloogiline ökoloogia. Ebook, mida sponsoreerib Michigani Tehnoloogiaülikool ja Rahvusvaheline Bryoloogide Liit. 50.pp.
  2. Glime J (2017) Vesi suhted: elupaigad. Peatükk 7-8. In: Glime J (ed.) Bryophyte ökoloogia I köide. Füsioloogiline ökoloogia. Ebook, mida sponsoreerib Michigani Tehnoloogiaülikool ja Rahvusvaheline Bryoloogide Liit. 29.pp.
  3. Green T, L Sancho ja A Pintado (2011) Kuivatus- / rehüdratatsioonitsüklite ökofüsioloogia samblikes ja samblikes. In: Lüttge U, E Beck ja D Bartels (eds) Plant Desiccation Tolerance. Ökoloogilised uuringud (analüüs ja süntees), vol. 215. Springer, Berliin, Heidelberg.
  4. Izco J, E Barreno, M Brugués, M Costa, J Devesa, F Fernández, T Gallardo, X Llimona, E Salvo, S Talavera ja B Valdés (1997) Botaanika. McGraw Hill - Hispaania Interamerican. Madrid, Hispaania 781 pp.
  5. Montero L (2011) Samba Pleurozium schreberi mõningate füsioloogiliste ja biokeemiliste aspektide iseloomustus seoses tema võime taluda dehüdratsiooni. Väitekiri taotleb põllumajandusteaduste doktorikraadi nimetust. Colombia Rahvusülikooli Agronoomia teaduskond, Bogotá. 158 lk.