Kāpēc sūnām ir svarīgs ūdens?

Ūdens ir ļoti svarīgs sūnām, jo ​​šiem augiem nav asinsvadu audu vai orgānu, kas specializējas absorbcijā. No otras puses, viņi nespēj regulēt ūdens zudumus un ir atkarīgi no seksuālās reprodukcijas.

Sūnas pieder bryophytes, uzskatot, ka pirmā augu grupa kolonizē sauszemes vidi. Gametofīts veido veģetatīvo ķermeni un sporofīts ir atkarīgs no tā.

Šiem augiem ir ļoti plānas kutikulas, un tiem nav stomata, kas regulē svīšanu. Tie ir ļoti jutīgi pret mitruma izmaiņām, tāpēc tie var ātri atūdeņoties.

Ūdens absorbcija var notikt visā augā vai ar rizoīdiem. Vadību var veikt ar kapilāru, apoplastisku vai vienkāršotu. Dažās grupās ir specializētas šūnas ūdens transportā (hidroīds).

Vīriešu dzimuma dzimumšūnas (spermatozoīdi) ir apzeltīti un prasa ūdeni, lai sasniegtu ovocelu (sieviešu gameta).

Daudzām sūnām ir liela spēja atgūties no dehidratācijas. Herbarija paraugi no Grimmia pulvinata pēc 80 gadu žāvēšanas.

Indekss

• 1 Sūnu vispārīgās īpašības
  • 1.1. Gametofīta veģetatīvais ķermenis
  • 1.2. Reproduktīvās struktūras
  • 1.3 Esporofito
• 2 Sūnu veģetatīvā struktūra un to saistība ar ūdeni
  • 2.1 Aizsargājoši audumi
  • 2.2 Ūdens absorbcija
  • 2.3 Ūdens vadība
• 3 Seksuālā reprodukcija ir atkarīga no ūdens
• 4 Sūnu pielaide dehidratācijai
• 5 Atsauces

Sūnu vispārīgās īpašības

Sūnas pieder bryophytes vai non-vaskulāro augu grupai, kas raksturīgas ar īpašiem audiem ūdens vadībā..

Veģetatīvais ķermenis atbilst gametofītam (haploīdu fāzei). Sporofīts (diploīdu fāze) ir nepietiekami attīstīts un ir atkarīgs no gametofīta, lai saglabātu sevi.

Kopumā sūnas nesasniedz lielu izmēru. Tās var būt no dažiem milimetriem līdz 60 cm gariem. Viņiem ir augļa auglis, ar taisnu asi (ķīliju), kas piestiprināts pie substrāta ar maziem pavedieniem (rhizoids). Tām ir struktūras, kas līdzīgas lapām (filidios).

Gametofīta veģetatīvais ķermenis

Ziedi ir uzceltas vai rāpojošas. Rizoīdi ir daudzšūnu un sazaroti. Filīdi ir spirālveidīgi veidoti ap zaļumiem un ir sēdus.

Sūnu ķermeni veido praktiski parenhīma audi. Dažu struktūru attālākajos audu slāņos var rasties stomas līdzīgas poras.

Filīdi ir saplacināti. Tā parasti satur šūnu slāni, izņemot centrālo zonu (krastu), kur ir vairāki.

Reproduktīvās struktūras

Seksu struktūras veidojas uz gametofīta veģetatīvā ķermeņa. Sūnas var būt monoicos (abi dzimumi vienā un tajā pašā pēdā) vai dioicos (dzimums atsevišķās pēdās)..

Anteridio veido vīrišķīgu seksuālo struktūru. Tiem var būt sfēriska vai iegarena forma, un iekšējās šūnas veido spermu (vīriešu gametes). Spermatozoīdiem ir divi karogi un tie ir jāmobilizē ar ūdeni.

Sieviešu seksuālās struktūras sauc par arhegoniju. Tiem ir pudeles forma ar plašu pamatni un garu šauru daļu. Šajos veidojas ovocels (sieviešu gameta).

Esporofito

Ja olšūnu apaugļošana notiek arģionā, izveidojas embrijs. Tas sāk sadalīties un veido diploīdu ķermeni. Tas sastāv no peloskopijas, kas piestiprināta pie gametofīta, kura funkcija ir ūdens un barības vielu uzsūkšanās.

Pēc tam tiek attēlota pedikula un apikāli kapsula (esporangio). Pēc nobriešanas kapsula ražo archesporio. Tās pašas šūnas tiek pakļautas meozei, un sporas veidojas.

Sporas atbrīvo un izkliedē vējš. Vēlāk viņi dīgst, lai iegūtu gametofīta veģetatīvo ķermeni.

Sūnu veģetatīvā struktūra un to saistība ar ūdeni

Bryophytes tiek uzskatīti par pirmajiem augiem, kas kolonizēja sauszemes vidi. Viņi neattīstīja atbalstošos audus vai lignificētu šūnu klātbūtni, tāpēc tie ir mazi. Tomēr tās atspoguļo dažas īpašības, kas ir veicinājušas to augšanu ārpus ūdens.

Aizsargājoši audumi

Viena no galvenajām īpašībām, kas ļāva augiem kolonizēt sauszemes vidi, ir aizsargājošu audumu klātbūtne.

Sauszemes augiem ir tauku slānis (kutikula), kas aptver auga ķermeņa ārējās šūnas. Tiek uzskatīts, ka tas ir viens no svarīgākajiem pielāgojumiem ūdens vides neatkarības sasniegšanai.

Sūnu gadījumā vismaz vienā no filidiju sejām ir plāna kutikula. Tomēr tās struktūra ļauj iekļūt ūdenī dažās vietās.

No otras puses, stomata klātbūtne ir ļāvusi sauszemes augiem regulēt ūdens zudumus caur caurduršanu. Sūnu gametofīta veģetatīvajā ķermenī netiek parādīti stomāti.

Tādēļ viņi nevar kontrolēt ūdens zudumus (tie ir poikilohidriski). Tie ir ļoti jutīgi pret mitruma izmaiņām vidē un nespēj saglabāt ūdeni šūnu iekšienē, ja ir ūdens deficīts.

Vairāku sugu sporofīta kapsulā ir novērota stomata klātbūtne. Tie ir saistīti ar ūdens un barības vielu mobilizāciju sporofitē, nevis ar ūdens zudumu kontroli.

Ūdens absorbcija

Asinsvadu augos ūdens uzsūkšanās notiek caur saknēm. Bryophytes gadījumā rizoīdiem parasti nav šīs funkcijas, bet tā ir fiksācija uz substrāta..

Sūnām ir divas dažādas ūdens absorbcijas stratēģijas. Saskaņā ar stratēģiju, ko tie piedāvā, tos klasificē kā:

Endohidriskās sugas: ūdens tiek ņemts tieši no substrāta. Rizoīdi iejaucas absorbcijā, un vēlāk ūdens tiek veikts iekšēji visā auga ķermenī.

Eksohidriskās sugas: Ūdens uzsūkšanās notiek visā auga ķermenī un tiek transportēta ar difūziju. Dažām sugām var būt vilnas vāks (tomentum), kas veicina ūdens absorbciju vidē. Šī grupa ir ļoti jutīga pret žāvēšanu.

Endohidriskās sugas spēj augt sausākā vidē nekā ekshidriskās sugas.

Ūdens vadība

Asinsvadu augos ūdeni vada ksilēms. Šā auda vadītspējas šūnas ir mirušas un ar ļoti noslīpētām sienām. Xylem klātbūtne padara tos ļoti efektīvus ūdens lietošanā. Šī funkcija ļāva viņiem kolonizēt lielu skaitu biotopu. 

Sūnām nav lignificētu audu klātbūtnes. Ūdens vadība var notikt četros dažādos veidos. Viens no tiem ir šūnu-šūnu kustība (vienkāršots ceļš). Citi veidi ir šādi:

Apoplastic: ūdens pārvietojas pa apoplastu (sienām un starpšūnu telpām). Šis braukšanas veids ir daudz ātrāks nekā vienkāršots. Tā ir efektīvāka tajās grupās, kurās ir biezas šūnu sienas, pateicoties lielākai hidrauliskajai vadībai.

Matu telpas: ektohidriskās grupās ūdens mobilizācija parasti ir kapilaritāte. Starp filidiumiem un karavīriem veidojas kapilāru telpas, kas atvieglo ūdens transportēšanu. Kapilāri var sasniegt garumu līdz 100 μm.

Hidroīdi: endohidriskām sugām ir novērota rudimentālas vadīšanas sistēmas klātbūtne. Ir specializētas šūnas ūdens vadīšanai, ko sauc par hidroīdiem. Šīs šūnas ir mirušas, bet to sienas ir plānas un ļoti ūdens caurlaidīgas. Tās ir sakārtotas rindās, kas atrodas virs otras, un tās atrodas centrālajā pozīcijā.             

Ūdens atkarīga seksuālā reprodukcija

Sūnām ir vīriešu dzimuma dzimumšūnas (spermas). Kad antheridijs nogatavojas, ūdens atvēršanai ir nepieciešams. Kad dehiscence notiek, spermas paliek peldošas ūdens plēvē.

Par mēslošanas rašanos ir būtiska ūdens klātbūtne. Spermas var būt dzīvotspējīgas ūdens vidē apmēram sešas stundas, un tās var pārvietoties līdz 1 cm.

Vīriešu dzimuma dzimtas sugu dzimušo ierašanos anteridiju veicina ūdens pilienu ietekme. Kad tie izkliedē dažādos virzienos, viņiem ir daudz spermas. Tas ir ļoti svarīgi, lai vairotu dioiskas grupas.

Daudzos gadījumos antheridia ir veidota kā tasi, kas atvieglo spermas izkliedi, kad rodas ūdens iedarbība. Rāpojoša ieraduma sūnām, veidojas vairāk vai mazāk nepārtraukti ūdens slāņi, pa kuriem pārvietojas gametas.

Sūnu tolerance pret dehidratāciju

Dažas sūnas ir piespiedu ūdens. Šīs sugas nav izturīgas pret žāvēšanu. Tomēr citas sugas var augt ekstremālos apstākļos ar izteiktiem sausuma periodiem.

Tā kā viņi ir poikilohidriski, viņi var ātri zaudēt un iegūt ūdeni. Ja vide ir sausa, tās var zaudēt līdz pat 90% ūdens un atgūt, kad palielinās mitrums.

Sugas Tortula ruralis uzglabāts ar mitruma saturu 5%. Rehidratējot, tas ir spējīgs atgūt vielmaiņas spēju. Vēl viens interesants gadījums ir Grimmia pulvinata. Herbarija paraugi, kas vecāki par 80 gadiem, ir dzīvotspējīgi.

Šī tolerance pret daudzu sūnu dehidratāciju ietver stratēģijas, kas ļauj tām saglabāt šūnu membrānu integritāti.

Viens no faktoriem, kas palīdz uzturēt šūnu struktūru, ir proteīnu, ko sauc par rehidrīniem, klātbūtne. Tie ir iesaistīti bojāto membrānu stabilizēšanā un atjaunošanā dehidratācijas laikā.

Dažās sugās ir novērots, ka dehidratācijas laikā vakuols sadalās daudzos mazos vakuolos. Palielinot mitruma saturu, tie saplūst un veido lielu vakuulu.

Augi, kas izturīgi pret ilgstošiem žāvēšanas periodiem, rada antioksidantu mehānismus, jo oksidācijas radītie bojājumi palielinās līdz dehidratācijas laikam..

Atsauces

1. Glime J (2017) Ūdens attiecības: Augu stratēģijas. 7-3. Nodaļa. In: Glime J (ed.) Bryophyte Ekoloģija I sējums. Fizioloģiskā ekoloģija. Ebook sponsorē Mičiganas Tehnoloģiju universitāte un Starptautiskā briologu asociācija. 50.pp.
2. Glime J (2017) Ūdens attiecības: biotopi. 7-8. Nodaļa. In: Glime J (ed.) Bryophyte Ekoloģija I sējums. Fizioloģiskā ekoloģija. Ebook sponsorē Mičiganas Tehnoloģiju universitāte un Starptautiskā briologu asociācija. 29.pp.
3. Green T, L Sancho un A Pintado (2011) Izžūšanas / rehabilitācijas ciklu ekofizioloģija sūnās un ķērpēs. In: Lüttge U, E Beck un D Bartels (eds) Augu desikācijas tolerance. Ekoloģiskie pētījumi (analīze un sintēze), vol. 215. Springer, Berlin, Heidelberg.
4. Izco J, E Barreno, M Brugués, M Costa, J Devesa, F Fernández, T Gallardo, X Llimona, E Salvo, S Talavera un B Valdés (1997) Botānika. McGraw Hill - Spānijas Interamerikāns. Madride, Spānija 781 pp.
5. Montero L (2011) Dažu sūnu Pleurozium schreberi fizioloģisko un bioķīmisko aspektu raksturojums saistībā ar tā spēju izturēt dehidratāciju. Promocijas darbs, lai pieteiktos Lauksaimniecības zinātņu doktora titulam. Kolumbijas Nacionālā universitātes Agronomijas fakultāte, Bogota. 158 lpp.