BRYOPHYTES: CIRI, FILOGENI, KLASIFIKASI, PEMBIAKAN - BIOLOGI - 2025

The bryophyte atau bryophytes, juga dikenali sebagai lumut, adalah tumbuhan kecil nonvascular dalam persekitaran yang basah dan pada pelbagai permukaan seperti batu, tanah, batang, antara lain. Sebanyak 24,000 spesies terkenal dan berkat kemampuannya untuk mentolerir suhu yang luas, mereka tersebar di kawasan Artik, tropika dan bahkan gurun.

Dari segi sejarah, kumpulan ini telah diklasifikasikan kepada tiga kumpulan utama: liverworts, hornworts, dan lumut. Pada masa ini, klasifikasi ini dianggap paraphyletic, kerana anthocerotes lebih berkaitan dengan tumbuhan vaskular daripada bryophytes yang lain.

Sumber: Oleh Marie Čcheidzeová, dari Wikimedia Commons

Bryophytes, seperti tumbuhan, mengandungi sejumlah pigmen seperti klorofil, karoten, dan xanthophylls. Kitaran hidupnya merangkumi proses penggantian generasi, yang disebut gametofit dan sporofit.

Setiap generasi berbeza dari yang lain dari segi bilangan, bentuk, dan fungsi kromosom. Mereka juga mempunyai pembiakan aseksual melalui proses pemula dan pemecahan.

Oleh kerana kepekaannya, bryophytes berguna di kawasan pemuliharaan, kerana berfungsi sebagai petunjuk persekitaran pencemaran udara.

Sering kali, kerana kesamaan morfologi, sebilangan alga atau lichen disebut "lumut" secara tidak betul. Begitu juga, istilah "lumut" dan "bryophyte" telah digunakan dengan sangat longgar dalam literatur. Tegasnya, lumut atau bryophytes adalah clade yang tidak termasuk hati dan anthocera.

Ciri umum

Ahli botani membahagikan organisma kajian mereka kepada dua kumpulan besar tumbuhan terestrial: bryophytes atau tumbuhan bukan vaskular dan tracheophytes atau tumbuhan vaskular.

Bryophytes dicirikan oleh saiz kecil dan tumbuh dalam struktur yang sangat padat yang mengingatkan pada kusyen atau kusyen. Kami menjumpainya di pelbagai jenis batu dan balak di tanah dan sebagai epifit pada pokok hutan.

Semua bryophytes berterusan secara ekologi dan fasa yang melakukan proses fotosintesis adalah gametofit, yang bersifat haploid. Fasa sporofit adalah diploid dan tumbuh sebagai batang yang tidak bercabang dan sporangium terminal. Ia dicirikan oleh keberadaan sementara dan hidup yang berlabuh pada gametofit kerana alasan pemakanan.

Secara morfologi, strukturnya mungkin menyerupai struktur tumbuhan vaskular. Dalam gametofit, rizoid dan "daun" tajam kecil dapat dibezakan. Walau bagaimanapun, mereka berbeza daripadanya dengan ciri-ciri tertentu.

Walaupun bryophytes kekurangan tisu vaskular yang benar-benar bertanggungjawab untuk pengangkutan gula dan nutrien lain, mereka mempunyai struktur homolog yang disebut hidroid. Tumbuhan ini tidak pernah membentuk xilem, tisu konduktif ligna yang bertanggungjawab untuk pengangkutan garam dan air pada tanaman vaskular.

Habitat

Bryophytes mempunyai tahap toleransi persekitaran yang agak luas. Mereka dapat hidup dan berkembang di persekitaran yang hangat dan sederhana, baik lembap atau teduh. Mereka juga boleh ditemui di kawasan paya.

Spesies tertentu adalah genus Sphagnum atau gambut yang meliputi 1% permukaan seluruh dunia. Antara keunikannya ialah pengekalan air dalam jumlah yang banyak, dari 20 hingga 30 kali beratnya.

Filogeni

Filogeni yang merangkumi tumbuh-tumbuhan dengan stomata dibahagikan kepada dua cabang besar, satu membawa kepada tanaman dengan batang permulaan - anterophytes - sementara yang lain membawa kepada tanaman dengan sistem pengalir yang sangat cekap.

Kumpulan terakhir ini dikenali sebagai hemitracheophytes dan merangkumi bryophytes atau lumut, dengan sistem konduksi asas, dan tracheophytes, yang merangkumi tanaman vaskular yang mempunyai saluran pengalir yang benar.

Oleh kerana filogeni bryophytes telah berubah selama bertahun-tahun, kami akan membuat penerangan berdasarkan skema masa:

Perspektif bersejarah

Ketiga keturunan bryophytes yang diketahui adalah liverworts, hornworts, dan lumut. Hubungan antara mereka tidak diketahui selama bertahun-tahun dan merupakan salah satu persoalan terpenting dalam biologi evolusi tumbuhan.

Sebilangan besar hipotesis yang dikemukakan merangkumi susunan pokok yang berbeza, biasanya menganggap bryophytes sebagai tahap ketiga garis keturunan monofitik yang disebutkan di atas.

Beberapa pengarang mencadangkan bahawa liverworts adalah kumpulan saudara dari embrio yang lain, dan yang lain mencadangkan anthocerotes sebagai kumpulan saudara.

Bryophytes sebelumnya dianggap sebagai filum tunggal, yang berada dalam kedudukan perantaraan antara alga dan tumbuhan vaskular.

Filogeni semasa

Biologi molekul dan kewujudan program komputer yang kuat telah merevolusikan pembinaan semula filogeni, memungkinkan sejumlah besar data dianalisis. Oleh itu, filogeni yang diperoleh menggunakan watak morfologi dapat disokong.

Pada masa ini kesimpulan yang berbeza telah dicapai. Sekarang diterima bahawa ketiga-tiga kumpulan bryophytes yang disebutkan terdiri daripada tiga garis keturunan yang terpisah secara evolusi.

Dengan menggunakan ciri struktur genom dan data urutan didapati bahawa antoserot adalah yang paling dekat dengan tracheophytes.

Pengelasan

Spesies bryophyte dikelaskan kepada tiga filum: Marchantiophyta (liverworts), Bryophyta (lumut) dan Anthocerotophyta (anthocerotes). Seperti yang dibincangkan, mereka tidak membentuk kumpulan monofitik - kumpulan yang mengandungi nenek moyang yang paling baru dan semua keturunannya - sehingga mereka mewakili tahap evolusi embrio.

Dari ketiga-tiga kumpulan itu, kita dapati kepelbagaian lumut yang paling besar, dengan lebih daripada 15,000 spesies yang dikenali setakat ini.

Hepatik

Liverworts biasanya mendiami kawasan tropika di Amerika. Saiznya kecil, walaupun beberapa spesies boleh mencapai 30 cm. Protonema adalah globosa, gametofit adalah thallus sederhana atau udara.

"Daun" disusun dalam tiga tiang dan dibahagikan kepada lebih daripada dua lobus, tanpa urat tengah. Mereka tidak mempunyai stomata dan mempunyai organel khas yang disebut badan minyak.

Antoserot

Mereka dicirikan oleh protoneme globosa, bentuk gametofitnya adalah thallus sederhana. Mereka menunjukkan plastid dan pirinoiod.

Lumut

Mosses adalah kumpulan kosmopolitan yang terbahagi kepada tiga pesanan: Bryales, Sphagnales, dan Andraeales. Protonema adalah filamen dan susunan "daun" berbentuk lingkaran dan dengan adanya urat tengah. Ia tidak menunjukkan organel khas.

Tidak seperti kumpulan sebelumnya, rhizoid berwarna coklat dan terdiri daripada beberapa sel. Stomata terdapat dalam kapsul sporofit, yang kompleks dengan operculum, aca, dan leher.

Pembiakan

Bryophytes mempunyai kitaran hidup yang melibatkan dua generasi: gametofit dan sporofit. Sel pertama gametofit adalah spora yang, apabila bercambah, menjadi struktur dengan penampilan filamen, lamina, globosa, antara lain disebut protonema.

Protonem

Protonema dilekatkan ke tanah oleh pelengkap yang kekurangan klorofil yang disebut rhizoid. Pucuk berasal dari protonema yang seterusnya menghasilkan gametofit yang kompleks.

Struktur ini adalah fasa haploid kitaran hidup dan dicirikan dengan mempunyai thallus yang kecil, rata atau foliose. Dalam beberapa kes, secara morfologi mengingatkan pada alga filamen.

Dalam kes pertama, thallus adalah pita lobed yang bercabang menjadi dua dan menggunakan rizoid untuk menambat dirinya ke substrat. Sebaliknya, jika thallus adalah foliose, strukturnya terdiri daripada sumbu yang menyerupai batang dan daun lahir dari ini. Seperti pada thalli yang rata, foliose menempel pada substrat dengan menggunakan rhizoid.

Walaupun terdapat struktur yang menyerupai batang, daun dan akar tumbuhan vaskular, pada bryophytes tidak ada kapal dan organ ini lebih sederhana.

Perbezaan lain adalah berkaitan dengan pemberian kromosom, gametofit adalah haploid sementara pada tanaman daun, akar dan lain-lain diploid.

Gametofit

Gametofit menghasilkan struktur secara aseksual, walaupun ia juga mempunyai organ seksual. Pembiakan aseksual berlaku melalui tunas atau serpihan thallus. Sekiranya struktur ini terletak di kawasan dengan keadaan persekitaran yang baik, mereka akan dapat mengembangkan protoneme dan gametofit baru.

Begitu juga dengan organ seks yang dikenali sebagai archegonia (organ wanita berbentuk botol) dan antheridia (organ lelaki globosa) dan boleh berlainan lokasi.

Dalam gametofit thaloid, organ seks terdapat di dalam tumbuhan. Sebilangan bryophytes boleh monoecious dan yang lain boleh menjadi dioecious.

Organ seks lelaki menghasilkan sejenis sel dengan dua flagella yang disebut anterozoid. Kehadiran air sangat penting untuk persenyawaan berlaku kerana sperma dapat menggunakan flagela mereka untuk berenang jarak dekat. Ini adalah bagaimana pembiakan seksual berlaku.

Sporofit

Ketika oosfera berkembang, sel-sel yang terletak di leher archegonium hilang dan kandungannya dilepaskan oleh pecahnya puncak. Anterozoid diusir dan hanya satu daripadanya yang dapat membuka penutup oosfera. Pada ketika ini struktur diploid pertama terbentuk: sporofit.

Sporofit berkembang mengikut pembahagian sel sehingga kaki terbentuk dan sel-sel lain membentuk organ sporofit. Sel-sel perut archegonium menimbulkan struktur yang disebut caliptra.

Berbanding dengan gametofit, sporofit berumur pendek dan strukturnya tidak semenarik dan menarik seperti gametofit.

Kitaran hidup yang dijelaskan sebelumnya agak serupa pada ketiga-tiga kumpulan bryophytes, dengan pengecualian bahawa beberapa struktur berbeza dari segi morfologi dan susunannya.

Rujukan

1. Crandall - Stotler, B. (2018). Bryophytes. Jabatan Biologi Tumbuhan, Universiti Illinois Selatan, Carbondale. Dipulihkan dari: http://bryophytes.plant.siu.edu/bryojustified.html
2. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Jemputan ke biologi. Macmillan.
3. Delgadillo, C. (1990). Manual Bryophytes. Tidak.
4. Semasa, HJ (1979). Strategi hidup bryophytes: tinjauan awal. Lindbergia, 2–18.
5. Mishler, BD, & Churchill, SP (1984). Pendekatan cladistik terhadap filogeni "bryophytes". Brittonia, 36 (4), 406–424.
6. Nickrent, DL, Parkinson, CL, Palmer, JD, & Duff, RJ (2000). Filogeni tanaman tanah multigene dengan rujukan khas bryophytes dan tanaman tanah terawal. Biologi dan Evolusi Molekul, 17 (12), 1885–1895.
7. Qiu, YL, Li, L., Wang, B., Chen, Z., Knoop, V., Groth - Malonek, M., … & Estabrook, GF (2006). Perbezaan terdalam dalam tanaman tanah disimpulkan dari bukti filogenomik. Prosiding Akademi Sains Nasional, 103 (42), 15511-15516.