Mszaki

Jesteś tu: Baza wiedzy / Biologia / Mszaki

Do mszaków zaliczane są różnorodne organizmy, które łączy podobny plan budowy - nie rozgałęziona oś zakończona pojedynczą zarodnią. Ponadto u wszystkich mszaków występuje ten sam typ przemiany pokoleń: gametofit (1n) żyje znacznie dłużej od sporofitu, jest zielony, samożywny i rozmnaża się płciowo (wytwarza gamety); sporofit (2n) jest krótko żyjący i zawsze zależny od gametofitu, jest pokoleniem rozmnażającym się bezpłciowo.. Gametofit jest więc "właściwą" rośliną, a zależny od niego sporofit obumiera po wyprodukowaniu mejospor. Gametami żeńskimi u mszaków są nieruchome komórki jajowe wytwarzane w rodniach. Męskie gamety są ruchliwymi plemnikami powstającymi w gametangiach męskich - plemniach. Rozmnażanie płciowe przebiega na drodze oogenezy.

Królestwo: Eukariota
Gromada: Rośliny osiowe
Podgromada: Mszaki
Klasa: Wątrobowce
Klasa: Mchy
Podgromada: Glewiki

Wątrobowce


Do klasy wątrobowców przynależą mszaki o różnorodnej budowie gametofitu.  Gametofit może być pechowaty, jak również zróżnicowany na część łodygo- i liściokształtną (to sugeruje, iż wątrobowce są etapem pośrednim pomiędzy glonami, a roślinami lądowymi, osiowymi). Oprócz plech o prymitywnej budowie, wśród wątrobowców spotykane są również rośliny o złożonej budowie anatomicznej, ze zróżnicowaniem na epidermę z aparatami szparkowymi, tkanką spichrzową, wzmacniającą, asymilacyjną oraz prymitywnymi elementami przewodzącymi. Gametofity wytwarzają chwytniki, którymi przytwierdzają się do podłoża. Komórki większości wątrobowców zawierają specyficzne utwory zwane ciałami oleistymi o nieznanej dotychczas roli.

Charakterystyczna cechą wątrobowców jest także rozwój sporofitu, który do momentu dojrzenia zarodników pozostaje w rodni. Dopiero tuż przed dojrzeniem zarodników komórki tracą chloroplasty i sporofit przyjmuje barwę czarną. Jest  to dowód na to, że sporofit wątrobowców uległ długiemu procesowi redukcji. Dojrzały sporofit wysuwa się następnie z rodni, zarodnia pęka podłużnie, zarodniki wysypują się w ciągu kilkunastu godzin, po czym sporofit kończy swój żywot. Wewnątrz zarodni pomiędzy mejosporami znajdują się twory nazywane sprężycami, które skręcając się i rozkręcając rozluźniają masę zarodników, przyczyniając się do ich rozsiewania.

Kiełkujący zarodnik daje początek gametofitowi (u wątrobowców brak jest dobrze wykształconego splątka).


Występowanie i znaczenie

Wątrobowce występują na całej kuli ziemskiej, od obszarów arktycznych i antarktycznych po kraje tropikalne. Większość wątrobowców to rośliny miejsc wilgotnych i ocienionych. Woda umożliwia im zapłodnienie, a wysoka wilgotność powietrza zabezpiecza przed wyschnięciem.
Wątrobowce nie mają znaczenia ekologicznego, natomiast jako organizmy doświadczalne są doskonałym materiałem badawczym. U wątrobowców wykryto po raz pierwszy u roślin chromosomy płciowe. Niektóre gatunki mogą wywoływać choroby alergiczne.

Mchy


Muscinae - ilustracja z dzieła Kunstformen der Natur Ernsta Haeckela z 1904 roku (fot. wikimedia)Mchy stanowią największą klasę mszaków. Cykl rozwojowy mchów charakteryzuje rozwój gametofitu (1n) przebiegający w dwóch etapach: z zarodnika wyrasta splątek (1n), a z niego powstają liczne, ulistnione łodyżki. Liście mchów zbudowane są na ogół z jednej warstwy komórek. W budowie anatomicznej wyróżnić można tkanki: okrywającą, miękiszową, przewodzącą w postaci pojedynczych komórek pełniących funkcje przewodzącą; ze względu na małe rozmiary, mszaki nie wymagają tkanki wzmacniającej. Gametofit jest przytwierdzony do podłoża za pomocą chwytników. Na szczycie gametofitu znajdują się gametangia - plemnie i rodnie. Zapłodnienie zachodzi w środowisku wodnym. Z zygoty (2n) rozwija się sporofit, który jest znacznie trwalszy niż sporofit wątrobowców - może żyć do trzech lat. Ma postać nie ulistnionej łodyżki (seta) z zarodnią na szczycie. Jest cudzożywny, składa się z komórek wykształcających wyrostki ścian zwiększających powierzchnię, przez którą przechodzą produkty odżywcze pobierane z tkanek gametofitu. Zarodnia w kształcie puszki przykryta jest wieczkiem, które po dojrzeniu mejospor (1n) opada i otwiera zarodnię. Brzeg powstającego otworu opatrzony jest u prawie wszystkich przedstawicieli rzędem wyrostków, które w zależności od nawilgotnienia odginają się na zewnątrz (gdy jest sucho) lub do wewnątrz (gdy jest wilgotno). Niedojrzała zarodnia dodatkowo okryta jest czepkiem, pozostałością dawnej rodni.

Występowanie i znaczenie

Mchy występują na różnych siedliskach. Wchodzą w skład zbiorowisk i zespołów roślin wyższych (pokrywają w nich glebę i tworzą warstwę mszystą, lub rosną na korze drzew, a w krajach tropikalnych także na ich liściach). Rosną także w wodach słodkich; nie ma ich jedynie w morzach, a na terenach zasolonych występują bardzo rzadko.

Mchy odgrywają dużą rolę w gospodarce przyrody. Rosnąc na terenach otwartych (skały, zwietrzelina skalna, piaski) przyczyniają się do powstania tam tzw. warstwy humusowej i wzbogacenia siedliska, co z kolei umożliwia zajęcie tych terenów przez roślinność wyższą. Warstwa mszysta w lasach i borach wpływa na gospodarkę wodną tych zbiorowisk (mchy mogą zatrzymywać duże ilości wody w swych darniach). Pewna grupa mchów umożliwia zatrofienie wolno płynących ścieków wodnych, dzięki czemu powstają torfowiska niskie produkujące duże ilości substancji organicznej. Na szczególną uwagę zasługują torfowce. Dzięki dużej zdolności chłonięcia wody (obecność komórek wodonośnych) mogą budować torfowiska wysokie. Ze względu na bardzo kwaśny odczyn wód tych torfowisk oraz szybki wzrost torfowców gromadzą się duże ilości nierozłożonej materii organicznej, tworząc pokłady torfu. Torf stanowi cenny materiał opałowy używany również jako ściółka dla bydła, a ze względu na chłonięcie dużych ilości wody stosowany jest w ogrodnictwie do poprawienia struktury gleby i transportu roślin. Ostatnio znalazł zastosowanie w produkcji leków.

Glewiki


Glewiki wykazują mieszaninę cech charakterystycznych dla mszaków i paprotników. Typ przemiany pokoleń podobny jest do znanego u mszaków: sporofit jest całe życie zależny od gametofitu. W odróżnieniu od mszaków sporofit glewików jest zielony, żyje i funkcjonyje tak długo jak gametofit, oraz przez cały okres swojego życia produkuje zarodniki. Pomimo to jest ściśle uzależniony od gametofitu (do tej pory nie udało się hodować izolowanych sporofitów), która to cecha różni glewiki od roślin naczyniowych.

Gametofit u glewików jest plechowaty i tworzy rozetki przylegające do podłoża. Zawiera jeden duży chloroplast (mszaki posiadają wiele drobnych chloroplastów). Dalszą osobliwością jest wytwarzanie szparek oddechowych zbudowanych według typu spotykanego u roślin naczyniowych. Gametangia tworzą się na górnej stronie plechy. Sporofit różnicuje się z zygoty powstałej na drodze oogamii. Nie posiada charakterystycznej dla większości mszaków sety. Ponadto glewiki różnią się od mszaków niektórymi właściwościami fizjologicznymi. Omówione powyżej podobieństwa i różnice doprowadzają do traktowania glewików jako samodzielnej podgromady roślin osiowych i niełączeniem jej z mszakami.

Występowanie

Glewiki występują na całym świecie, rosnąc najczęściej na odsłoniętej glebie mineralnej, znane są także gatunki rosnące na korze drzew. We florze polskiej występuje kilka gatunków rosnących jesienią na polach po sprzęcie zbóż. Nie odgrywają większej roli w gospodarce przyrody.

Przystosowanie roślin do życia na lądzie

  • Cechy biochemiczne:

    • obecność dwóch zielonych barwników asymilacyjnych (chlorofil a i b), oraz barwników dodatkowych (ß-karoten i ksantofil);
    • materiałem zapasowym magazynowanym na terenie chloroplastów (a nie na terenie cytoplazmy, co ma miejsce u glonów);
    • ściana komórkowa zbudowana jest z celulozy.
  • Różnicowanie się organów: korzenia (mszaki pobierają wodę głównie przez liście, funkcje, elementem przytwierdzającym roślinę do podłoża jest chwytnik), łodygi i liści.
  • Pojawienie się tkanek okrywowych (epiderma), przewodzących (u mszaków nie ma jeszcze w pełni rozwiniętej tkanki przewodzącej, jej funkcję pełnią pojedyncze komórki) i mechanicznych (ze względu na małe rozmiary osiągane przez mszaki, tkanka wzmacniająca jeszcze się u nich nie pojawia).
  • Wymiana gazowa poprzez aparaty szparkowe i rozluźnienie tkanek leżących tuż pod epidermą. Powstałe w ten sposób przestwory międzykomórkowe utworzyły sieć kanałów sięgających do wnętrza rośliny umożliwiających kontakt wnętrza ciała z atmosferą.
  • W cyklu życiowym roślin lądowych występują dwie fazy: diploidalna i haploidalna.
  • Zapłodnienie komórki komórki jajowej zachodzi na roślinie macierzystej, w związku z czym zygota przez pewien czas pozostaje w jej obrębie. Moment podziału redukcyjnego został opóźniony, tak aby przynajmniej pierwsze stadia rozwoju zygoty odbywały się na roślinie macierzystej. Powstaje zarodek.
  • Mejospory, dzięki grubym i nieprzepuszczalnym ścianą komórkowych, stały się elementem przetrwalnikowym.