Co jsou mechy – názvy a vlastnosti

Oddělení Bryophyta nebo Bryophyta zahrnuje přes 25 tisíc druhů rostlin, které lze nalézt po celé planetě. Mezi mechy existují nejen primitivní formy (jejich vegetativní tělo má zpravidla vzhled kalu), ale také vysoce organizované – jejich tělo je rozděleno na orgány: stonek, listy a rhizoidy.

Za funkci kořenů jsou zodpovědné rhizoidy – výrůstky povrchových buněk stonku.

Mechorosty jsou výhradně bylinné. V jejich cyklu dominuje gametofyt.

Gametofyt je zelená listová nebo slalomová rostlina. Existuje také sporofyt: vyvíjí se na gametofytu, živí se jím a hraje vedlejší roli. Sporofyt je stopkatá tobolka, ve které se tvoří spory. Když spory vstoupí do vlhkého substrátu, vyklíčí do protonemy (předrůstu) – mikroskopického deskovitého nebo vláknitého útvaru. Na protonémě dochází k tvorbě pupenů, které dávají vznik gametofytu.

Mnohobuněčné antheridia a archegonia jsou orgány pohlavního rozmnožování.

Zástupci mechů se vyskytují v lesích, bažinách a na povrchu půdy. Rostou jako epifyty na kmenech stromů v tropech, na skalách, střechách atd. Mechy a jejich zástupci jsou běžní ve všech klimatických pásmech, i když největší rozmanitost mechů najdeme v mírných a studených klimatických pásmech. Zde hrají hlavní roli při vytváření určitých typů vegetačního krytu. Zejména bažiny a lesy.

Oddělení mechorostů zahrnuje 3 třídy:

1. Játrovky.
2. Anthocerotidae.
3. Listové nebo pravé mechy.

Vlastnosti struktury mechů na příkladu kukačky

Len Kukushkin má také názvy obecný polytrich a ruměný len. Tato rostlina je typickým zástupcem třídy Listnatých mechů. Vyskytuje se ve vlhkých lesích, bažinách, loukách atd.

Charakteristickým rysem rostliny je přítomnost silného nahnědlého stonku, který je hustě pokryt subulátně tvarovanými listy. Kukačka má mnohobuněčné rhizoidy ve formě jednořadých tenkých bezbarvých nití vybíhajících ze spodní podzemní části stonku.

Len Kukushkin je dvoudomá rostlina. Samčí rostliny mají vrcholové listy: jsou menší velikosti, mají jiný tvar a jsou hnědočervené barvy. V létě se na samičích rostlinách vyvinou dlouhé stonky s tobolkami výtrusů.

Antheridia neboli samčí reprodukční orgány se vyvíjejí ve skupinách na vrcholu stonku – ve středu růžice upravených listů. Vzhledově jsou to vakovité útvary vyplněné spermogenní tkání (z jejích buněk se tvoří biflagelátové spermie). Archegonia – skupiny samičích reprodukčních orgánů – se tvoří na vrcholcích samičích rostlin: jsou obklopeny obyčejnými listy. Archegonia se skládá ze stonku, rozšířeného břicha (obsahuje vejce) a krku. S pomocí vody se spermie dostane do krčku archegonia a přes něj do břicha, kde oplodní vajíčko.

Sporogon nebo sporofyt se vyvíjí ze zygoty. Je to nepohlavní generace, skládající se z stopkaté tobolky a přísavky, která je připojena k gametofytu.

Součástí krabice je urna a víko. Z vnějšku ji kryje čepice – to je pozůstatek břicha archegonia. V dutině urny se nachází svislý sloupek se složeným vakem (sporangium vyplněné zelenými výtrusy), který se nachází kolem něj. Podél okrajů urny jsou hygroskopické dentikuly, které pomáhají rozptýlit spory. Za suchého počasí se stroužky stahují a otevírají otvory, kterými se výtrusy vylévají ven.

Výtrusy mají dvě schránky, chloroplasty, cytoplazmu, jádro a zásobu živin ve formě oleje. Jsou-li příznivé podmínky, výtrus vyklíčí do nitkovitého rozvětveného protonéma s poupaty. Samičí nebo samčí gametofyty pocházejí z pupenů.

Vývojový cyklus lnu kukačky zahrnuje střídání dvou typů rozmnožování (pohlavní a nepohlavní) a dvou generací (gametofyt a sporofyt). Gametofyt dominuje životnímu cyklu a sporofyt vede poloparazitický životní styl.

Vlastnosti tvorby rašeliny

Sphagnum mechy jsou hlavními tvůrci rašeliny. Tvoří houštiny v bažinách, vlhkých lesích, nížinných loukách a dalších místech. Rašeliníky se vyznačují vysokou vlhkostní kapacitou, díky které jsou schopny zadržovat srážky a urychlit tak proces zamokření lesů a luk. Tento proces začíná výskytem mechů sphagnum.

Sphagnum mech roste na velmi vlhkém substrátu a jeho spodní část je ve vodě. Proto takové mechy nemají rhizoidy. Po nějaké době rostlina na bázi postupně odumírá. Kvůli nedostatku kyslíku se takové zbytky úplně nerozloží, což podporuje tvorbu rašeliny. Rašelinová koule i za nejpříznivějších podmínek roste spíše pomalu.

Například koule o tloušťce 1 cm může trvat 10 let, než se vytvoří.

Na území Ruska se hlavní bažiny nacházejí ve středu a severu evropské části, na Kamčatce a západní Sibiři. Na Ukrajině a v Bělorusku se hlavní bažiny nacházejí v Polesí.

Botanik Vladimir Dokturovskij, který se stal autorem příručky o vědě o bažinách, udělal hodně při studiu povahy bažin.

Role mechů v přírodě a lidském životě

Mechy hrají důležitou roli v přírodě i v životě člověka. Ony:

• tvoří souvislý půdní pokryv v lesích, tundrách a bažinách;
• přispět k zaplavování území;
• udržovat vlhkost tím, že poskytuje suchou zemi vodou;
• akumulovat radioaktivní látky;
• používají se jako náhrada vaty, díky obsahu antibiotické látky sphagnol působí baktericidně;
• přispívají k tvorbě rašeliny, používané jako palivo a surovina pro průmyslovou výrobu vosku, čpavku, parafínu, barev, kyseliny octové a alkoholu. V zemědělství se mech používá jako hnojivo, mulč a obalový materiál.

Mechy – tyto neobvyklé starověké rostliny – způsobují celou bouři emocí a moře otázek nejen mezi obyčejnými letními obyvateli a majiteli venkovských pozemků, ale také mezi mnoha zahradními designéry a architekty po celé zemi. Okamžitě je cítit, že téma mechů je pro mnohé zajímavé, ale málo známé.

Přihlaste se k odběru našich kanálů

Alexey Ovsyannikov, kandidát biologických věd, se rozhodl všem přístupným a populárním způsobem vyprávět o rozmanitosti tohoto oddělení vyšších rostlin. A to nejen o ekologii a fyziologii mechů, ale také o jejich významu v přírodě, možnosti praktického uplatnění v moderním světě a potenciálu využití do budoucna! Upozorňujeme na nejzábavnější vyprávění z pohledu první osoby.

Alexey Ovsyannikov, kandidát biologických věd z Jekatěrinburgu

Jistě by mnozí z nás rádi navštívili jiné planety, navštívili jiné světy, kde by se svět kolem nás nápadně lišil od biosféry naší planety, kde jsou rostlinné a živočišné organismy zcela odlišné od těch na Zemi, kde jsou přírodní jevy nám známé. jsou transformovány do fantastických a nepředstavitelných struktur a procesů. Při tomto snažení se tak moc a často díváme nahoru, že se někdy zapomínáme dívat na nohy. Mezitím živé organismy rostou a existují pod našima nohama tak úžasně, že je těžké si to představit. Jsou obyčejné, známé, mají v našem životě velmi malý význam, a proto je prakticky nevnímáme, ale ve skutečnosti o nich prostě nic nevíme. Proto bych opravdu rád čtenářům ukázal nový, neobvyklý, řekl bych až cizí svět, který s námi koexistuje – svět Mechů!

Plíce naší planety jsou z velké části bažiny, nikoli lesy

Mechy tedy nejsou rostliny v klasickém slova smyslu. Míra jejich rozdílů je tak velká, že je snazší hovořit o minimální podobnosti mezi nimi. Pokuste se uniknout mediálním stereotypům o mechách, z nichž většina je zavádějící. Připraveni? Jít!

Odkud se tyto úžasné mechy na naší planetě vzaly? Spěchám vás zklamu – to vlastně nikdo neví! Nejstarší fosilní pozůstatky mechů jsou staré asi 400 milionů let a nejstarší fosilní pozůstatky cévnatých rostlin nejsou o nic méně.

Mechy jsou ve stejném věku jako dinosauři

Pravda, je tu jeden jemný bod, kterému málokdo věnuje pozornost. Aby mohla růst vyšší cévnatá rostlina, potřebuje půdu a půda zase vzniká rozkladem rostlin. Nyní přemýšlejte a odpovězte – co bylo dříve, půda nebo rostlina? Myslím, že mnozí z nás pozorovali, že mechy jsou schopny růst na holých skalách. Vezmeme-li v úvahu tyto ekologické a fyziologické rysy, mnozí badatelé naznačují, že mechy se na souši objevily dávno před vyššími cévnatými rostlinami a že hrály hlavní roli při tvorbě primárních půd na planetě Zemi.

Navíc globální procesy tvorby rašeliny (jako důsledek vitální aktivity mechů) by mohly posunout poměr rovnováhy v naší atmosféře směrem k fixaci oxidu uhličitého a akumulaci kyslíku. Proto, jakkoli to může znít zvláštně, za svou existenci na planetě z velké části vděčíme mechům.

Mechy a vyšší rostliny nejsou přímou linií předka a potomka, jsou to dva nezávislé rodokmeny vzdálených příbuzných, ale pocházející ze stejného rodiče, kterým může být jak zelená řasa, tak psilofyt. Nyní je mezi nimi velmi málo společných rodinných rysů: přítomnost hlavního fotosyntetického pigmentu chlorofylu, běžné zásobní látky škrobu, některé rysy buněčného dělení a přítomnost celulózy jako hlavní složky buněčné stěny. To je asi vše.

A pak už budeme mluvit jen o jejich rozdílech.

Mechy jsou jedním z nejstarších a co je důležité, rostlinných organismů, které přežily dodnes. A zde leží velmi zajímavá otázka: jak se zachovaly, v jaké podobě? Díky dědičnosti a variabilitě v procesu evoluce se živé organismy vyvíjejí od jednodušších ke složitějším. Když se změní podmínky prostředí, organismy se přizpůsobí a získávají nové formy. A co mechy?

Překvapivě, přes 300 milionů let existence, mechy zůstaly prakticky nezměněny, “zamrzly” ve své původní podobě. Vědci sebevědomě tvrdí, že mnoho rodů a druhů mechů si zachovalo svůj nezměněný vzhled po celé hlavní období historického vývoje biosféry. Například lněný mech kukačky, který jsme se učili ve škole na hodinách biologie, kdysi jedli dinosauři!

Je třeba poznamenat, že tento mech je obecně planetárním kosmopolitem, který se v nezměněné podobě vyskytuje na všech kontinentech, od jižních oblastí subtropů až po Grónsko a Špicberky na severu. Obecně platí, že přes 90 % (!) stejných druhů mechů je běžných v Evropě, Asii a Severní Americe. K identifikaci mechorostů Sibiře můžete zcela bezpečně použít identifikační průvodce pro severní a střední Evropu nebo Severní Ameriku. Žádná jiná skupina suchozemských rostlin tuto situaci nemá! To vše hovoří o schopnosti mechorostů přežít téměř všude a existovat v jakýchkoli klimatických a environmentálních podmínkách. Zní to neuvěřitelně, ale po celou biologickou dobu existence naší planety byly mechy téměř neměnné a věčné.

Mechy jsou nekonečné klony jednoho předka!

Co je důvodem tak širokého rozšíření mechorostů, jaké jsou jejich vlastnosti? Mechy díky své malé velikosti dokážou velmi efektivně obsadit obrovské množství podobných ekologických nik ve zcela odlišných podmínkách. Jinými slovy, v chladných severských krajinách jsou místní místa, která se více ohřívají, a v horkých jižních jsou místa ve stínu, kde je mnohem nižší teplota a všude by samozřejmě měla být voda. Evoluční strategie přežití mechorostů jako celku se tak scvrkává na fakt, že při nepříznivých podmínkách se díky velkému počtu (počet jedinců, nikoli druhů) „schovávají“ v obrovském množství malých krajinných mikroniků, které jsou alespoň nějak vhodné pro jejich existenci.

Ekologický mikrovýklenek pro mech v autobuse. Uvnitř (!) interiéru autobusu, ve štěrbině mezi sklem a plastovým panelem, vyrostl mech! Foto od autora

S nástupem globální extrémní změny klimatu většina mechů zahyne, ale vždy existují malá společenství, která sedí „v zákopech“ a nadále přežívají a čekají na příznivé podmínky, které jim umožní rychle obsadit vybydlenou krajinu. Důsledkem této jedinečné strategie přežití života je snížení sexuální reprodukce a důraz na asexuální (vegetativní). A to zase vede ke zpomalení tempa evoluce a k zachování morfologické jednoty druhu (klonování) v nekonečné časové perspektivě, přičemž druh nepřekračuje své ekologické nároky na velmi rozsáhlém geografickém území. .

Tekutá voda je nezbytnou podmínkou pro proces pohlavního rozmnožování mechů. Pouze v kapkách vody mohou samčí gamety (spermie) doplavat k samičí archegonii a oplodnit je

Další úžasnou schopností mechorostů je jejich fantastická tolerance k základním faktorům prostředí: vodě, světlu a teplotě. Přítomnost vody je samozřejmě pro existenci mechů nesmírně důležitá, a to nejen z fyziologického hlediska, ale také pro sexuální rozmnožování. Mechy nemají kořenovou absorpci vody podobnou vyšším rostlinám.

Mechorosty mají jedinečnou schopnost absorbovat vodu jako houba po celém povrchu svého těla. Důležité je, že k nasákavosti nedochází převážně ze substrátu (!), ale přímo ze vzduchu (kapky deště, rozptyl mlhy nebo ranní rosa). Rychlost absorpce vody je téměř okamžitá, při navlhčení se v prvních sekundách vstřebá až polovina možného objemu. V tomto ohledu by zalévání mechů mělo být obecně poměrně podmíněné, s častými, ale krátkodobými režimy (do 2 minut). Zároveň by pro efektivní existenci některých druhů mechů měla být zálivka obecně vzácná a měla by se střídat s dlouhými suchými obdobími. Mechy nemají rády přebytečnou vodu, kterou nedokázaly vstřebat, proto je nesmírně důležité přebytečnou vodu z mechového chomáču scedit a odstranit. Mechy nasají přesně tolik vody, kolik potřebují, a kolik jich pojme, nebude možné mech zalít pro budoucí použití.

Mechy ve stavu hibernace (kryptobióza) vydrží dlouhodobě extrémně nepříznivé povětrnostní podmínky

Pokud nezalijete vyšší cévnatou rostlinu, nenávratně zemře, ale mechy jsou úplně jiná věc! Při delší nebo úplné absenci zavlažování upadají mechorosty do stavu kryptobiózy nebo „hibernace“. Tento unikátní fyziologický proces, charakteristický pouze pro některé živé organismy, je spojen s úplnou dehydratací tkání, přičemž u těchto organismů se chemické procesy metabolismu blíží nulovým úrovním. Mechy mohou zůstat v tomto „spícím“ stavu ani ne týdny nebo měsíce, ale roky! Následná zálivka mechy probudí, velmi rychle se vzpamatují a začnou aktivně dále růst.

Zajímá vás toto téma? Diskutovat můžete v komentářích nebo položit otázku autorovi přímo na jeho facebookové stránce.