Mechorosty (Bryophytae)
Bryophyta
- bryon = mech
- phyton = rostlina
• termín je tradičně používán pro všechny necévnaté suchozemské rostliny
Bryophytae
• v pohlavním rozmnožování vázány na vodu
• stélkaté organismy bez pravých pletiv
• tvoří spory = výtrusy
• ze spory vyroste protonema(prvoklíček), který nápadne připomíná stélky řas
• výtrusy jsou skoro vždycky jednobuněčné
• spolehlivě doložené z devonu (asi 400 milionů let), ale jsou již natolik složité, že mechorosty již musely existovat v siluru
• rhizoidy, kauloid a fyloidy
Bryophytae
• rhizoid = příchytná vlákna odpovídající kořenům
• kauloid = lodyžka
• fyloidy = lístky
užitečné termíny
• gametofyt = útvar (např. řasa či rostlina), který je tvořen pouze z haploidních buněk (obsahujících tedy pouze 1n chromosomů, úplně stejně jako gameta)
- gametofyt vzniká opakovanými mitózami ze spory
- gametofyt produkuje gamety!
• sporoffyt = útvar (např. řasa nebo rostlina), který je tvořen pouze z diploidních buněk (obsahujících tedy 2n chromosomů).
- Sporofyt vzniká opakovanými mitózami ze zygoty
- sporofyt produkuje spory!
Sporofyt a sporangium u raseliniku
Sporophyte and sporangium of Sphagnum (a moss)
Raindrop
Male
gametophyt-s
Peristome; ,»■,- ■ •
Rodozmena
FERTILIZATION
Mature sparopl'iytes
(within arcliegoniuin)
„ . Calyptra Capsule
(sporangium)
Foot
Archegonium
Young sporophyte
Female
gametophytes
Rodozměna
• z haploidního výtrusu vyroste tzv. protonema (prvoklíček)...
• ...a z něj haploidní zelená mechová rostlinka (=gametofyt)
• gametofyt nese orgány s pohlavními buňkami
- samčí antheridia
- samičí archegonia
• samčí pohlavní buňky jsou dvoubičíkaté spermatozoidy
Copyright & Tľw McGraw-Hill Companies Inc. Psi-misstcm rtiquirůd tor reproduction ur display.
Rodozměna
• spermatozoidy musí doplavat (např. v dešťové kapce) k archegoniím, kde se nachází vaječná buňka
• po oplození vznikne zygota
• ze zygoty se mitózami vyvíjí diploidní sporofyt
• sporofyt = noha a štět s tobolkou
• v tobolce dochází k meiose a vznikají haploidní výtrusy -... a cyklus se opakuje
Rodozměna
• mechorosty jsou zajímavé tím, že (2n)sporofyt (noha+štět+ tobolka)je nezelený zcela závisí na (n)gametofytu
• Gametofyt(n) je větší a žije déle než sporofyt
Protonema = prvoklíček
• termín protonema = prvoklíček (proto = první, nemá = vlákna)
• protonema má velkou plochu, kterou získává vodu a minerály
• za příhodných podmínek z protonematu vyrostou „pupeny" s apikálním meristémem, která dá vznik celé mechové rostlince
• z jednoho protonema může vyrůst několik gametofytů
Gametofyt
• Vlastní zelená fotosyntetizující rostlinka
• rovněž chybí cévy - není tedy možno vodit vodu a minerály na dlouhé vzdálenosti
• pouze u rodu Polytrichum jsou uprostřed kauloidu „cévy"
Sporofyt
• noha (pes), štět (seta), tobolka (capsula)
• noha je zakotvena v bývalém archegoniu a získává z gametofytu živiny
• štět tyto živiny dopravuje do tobolky
• v jedné tobolce může vzniknout až 50 miliónů spor
• nezralá tobolka je kryta tzv. calyptrou (čepičkou)
• peristome (obústí)- útvar na horní části tobolky, tvořený kruhem zubovitých útvarů, slouží k rovnoměrnému uvolňování spor v příhodném čase, je-li sucho a když např. periodicky vane vítr
Gametangia: Archegonia a antheridia
• gametangia = pohlavní orgány
• antheridia i archegonia jsou kryta vrstvou sterilních buněk (což u řas neexistuje!)
• archegonium obsahuje vždy jen jednu vaječnou buňku
• v antheridiích je mnoho spermatozoidů
• některé mechorosty jsou bisexuální, ale většinou nese jeden konkrétní gametofyt buď archegonium nebo antheridium
Gametangia: Archegonia a antheridia
• spermatozoidy se pohybují v kapce deště nebo rosy pomocí bičíků a jsou lákány chemotakticky k archegoniím
Ekologie
• většinou ve vlhku, ale rovněž na zídkách, skalách, kmenech starých stromů
• po lišejnících jsou prvními kolonizátory nehostinných oblastí, jsou i v tundře či pouštích
• vystupují i velmi vysoko do hor a do polárních oblastí
• dobře snášejí i dlouhá období sucha
• rašeliníky obsahují fenolické složky (huminové kyseliny) a nerozkládají se proto snadno, fenoly rovněž brání bakteriálnímu rozkladu
Ekologie
• na celém světě je přibližně 400 miliard tun nafotosyntetizovaného uhlíku ukryto v rašelině...
• ...tato zásoba uhlíku pomáhá udržovat stálou koncetraci CO2 v atmosféře
Systém
• Marchantiophyta (Jatrovky)
• Bryophyta (Mechy)
• Anthocerotophyta (Hlevíky)
• dnes je zřejmé, že skupina je parafyletická =různého původu, bez jediného společného předka
female gametophyt
ÍSgJB^ LIVERWORTS (PHYLUM HEPATOPHYTA)
TV
Marchantia polymorpha a "thalloid" liverwort
Marchantia sporophyte (LM)
HORNWORTS (PHYLUM ANTHOCEROPHYTA) An Anthoceros hornwort species
Sporo phyte
Gametophyte
Sporangiu
i;
PSagiochiia dettoidea, a "leafy" liverwort
MOSSES (PHYLUM BRYOPHYTA)
I Poiytrichum commune, hairy-cap moss
T3—Sporophyte
Gametophyte
Systematika
• Anthoceropsida (Hlevíky) a mechy mají stomata(průduchy na fyloidech), Marchantiopsida (jatrovky) je nemají
• otázka je, zda se stomata nevyvinuly nezávisle
Marchanitopsida (Jatrovky)
• asi 9 000 druhů (jiný údaj: 6 000 druhů)
• prvoklíček je tvořen jen několika buňkami
• stélka bývá lupenitá, s nápadně odlišenou svrchní a spodní stranou
• nacházíme většinou gametofyt; sporofyty pomíjivé a časově omezené
• Marchantia polymorpha (Porostnice mnohotvárná)
• Plagiochila asplenoides (Kapraďovka sleziníkovitá)
Marchanitopsida (Jatrovky)
Marchantia je dvoudomý druh. Na obrázku samičí jedinec
• Marchantia polymorpha (Porostnice mnohotvárná)
Marchantia sp. Antheridiofor a archegoniofor
Antheridiofor
...a antheridium
Bryopsida (Mechy)
• celkem asi 15 000 druhů
• dobře vyvinutý prvoklíček
• stélka vždy tvořena lodyžkou s lístky
• tobolka je kryta čepičkou opatřenou víčkem
Bryopsida (Mechy)
• Sphagnum (rašeliník) - nás snad až 90 druhů - nemají kořínky, nahoře stále dorůstají, dole stále odumírají, vytvářejí rašelinu
• lístky jsou tvořeny buňkami s plastidy ale rovněž jsou zde buňky, které se mohou zcela zaplnit vodou...
• ...rašeliníky tak mohou přijímat až 20x víc vody, než samy váží
• rašeliniště (ale i obecně lesy!) tak můžeme vnímat jako obrovskou houbu, která do sebe nasaje dešťové srážky a pomalu je uvolňuje
• likvidace těchto systémů= povodně
Sphagnum - Rašeliník
Živé fotosyntetizující buňky
Mrtvé
buňky
schopné
uchovávat
vodu
Bryopsida (Mechy)
Bryopsida (Mechy)
• Leucobryum glaucum (Bělomech sivý)
Anthocerotophyta (Hlevíky)
• asi 100 druhů
• mají překvapivě interkalární meristém na sporofytu u báze kapsuly
• kapsula pak může růst překvapivě vysoko
•V ČR jen 3 druhy na holém půdním povrchu například hlevík polní