Roślina nienaczyniowa Definicja
Roślina nienaczyniowa to każdy gatunek rośliny, który nie ma wyspecjalizowanych tkanek naczyniowych. Zalicza się do nich wszystko, od wyżej zorganizowanych form zielonych alg, które mają cechy podobne do roślin, do mchów (Bryophyta), wątrobowców (Marchantiophyta) i rogowców (Anthocerotophyta). Członkowie tych grup, którzy żyją zarówno w środowisku morskim, jak i na lądzie, są uważani za rośliny nienaczyniowe.
Krąg życiowy roślin nienaczyniowych
Wszystkie rośliny i niektóre glony wykazują cykl życiowy oparty na przemienności pokoleń. W tym cyklu, gametofit daje początek gametom. Gametofit jest organizmem haploidalnym, zawierającym tylko jeden zestaw DNA. Gamety są więc produkowane w procesie mitozy. Kiedy te gamety łączą się, tworzą zygotę, która jest nowym diploidalnym organizmem. Ta zygota dorasta do pokolenia sporofitu.
Pokolenie sporofitu jest odpowiedzialne za produkcję zarodników. Aby to zrobić, dojrzały sporofit będzie produkować komórki zdolne do przechodzenia mejozy, podziału komórkowego, który dzieli podwójny zestaw DNA. Zarodniki są więc ponownie haploidalne. Zarodniki, w przeciwieństwie do gamet, rozwijają się bezpośrednio w nowe organizmy, pokolenie gametofitu. W ten sposób każde pokolenie zmienia się między stanem haploidalnym i diploidalnym.
W roślinach nienaczyniowych pokolenie sporofitu jest zwykle mniejsze i zależne od gametofitu. Mchy, na przykład, istnieją prawie całkowicie jako gametofity, dopóki nie pojawią się odpowiednie warunki, w których powstaje pokolenie sporofitów. Podczas gdy gametofit tworzy dużą matę lub wiązkę z komórkami zdolnymi do fotosyntezy, sporofit składa się z maleńkiej łodygi, na której powstają i są uwalniane zarodniki.
Jest to bezpośrednie przeciwieństwo tego, co robią rośliny naczyniowe. Podczas gdy rośliny nienaczyniowe wykazują dominujące pokolenie gametofitu, rośliny naczyniowe wykazują dominujące pokolenie sporofitu. Podczas gdy posiadanie tkanek naczyniowych pomaga roślinom naczyniowym w dystrybucji wody, rośliny naczyniowe niekoniecznie są bardziej skuteczne niż rośliny nienaczyniowe. Wykorzystując inne techniki ewolucji, rośliny nienaczyniowe mogą znaleźć się w miejscach, które niewiele roślin naczyniowych mogłoby skolonizować. Ponieważ rośliny nienaczyniowe nie muszą hodować korzeni ani mieć nadmiaru składników odżywczych, roślina nienaczyniowa jest często gatunkiem pionierskim, kolonizującym jałową glebę i zapewniającym podstawę dla innych roślin do kolonizacji.
Przykłady roślin nienaczyniowych
Mech
Mech jest rośliną nienaczyniową występującą na całym świecie. Mech jest często jednym z jedynych typów roślin do kolonizacji niektórych obszarów, w tym obszarów o słabej glebie. Mech zazwyczaj rośnie w wilgotnych, mokrych miejscach. Nie zawsze tak jest. Mech skolonizował większość środowisk, od zimnej Arktyki po suchą pustynię. Istnieje około 12 000 gatunków mchu. Niektóre gatunki mchów są niemal mikroskopijne, podczas gdy inne mogą rosnąć ponad stopę wysokości. Mchy, będąc roślinami nienaczyniowymi, są w większości ograniczone w wysokości powyżej tej wartości. Torf jest rodzajem paliwa utworzonego z gęstych płatów mchu Sphagnum, który rośnie na torfowiskach. Mech można zobaczyć na poniższym obrazku.
Liwernia
Gdy mech rośnie w małych, rozgałęzionych strukturach, a wiele organizmów zostaje zapakowanych w większą matę lub wiązkę, liwernia rośnie jako mała, indywidualna struktura przypominająca liść. Thallus, jak to się nazywa, jest dominującym gametofitem. Talus wytwarza wyspecjalizowane narządy, które pomieszczą sporofit. Wątrobowiec i rogownica są prawie nie do odróżnienia, poza pewnymi różnicami w ich płytkach i strukturze sporofitu. Jednakże dowody genetyczne wykazały, że wątrobowce i rogowate, choć należą do grupy roślin nienaczyniowych, są na tyle niepowiązane, że zasługują na dwa odrębne podziały. Typowy wątrobowiec można zobaczyć poniżej.
Wątrobowiec
Często mylony z wątrobowcem, wątrobowiec jest blisko spokrewnioną grupą gatunków roślin nienaczyniowych. Podobnie jak mchy i wątrobowce, rogowce występują jako dominująca forma gametofitu. Ze względu na sposób, w jaki łączą one swoje chloroplasty z innymi organellami, uważa się, że są bliżej spokrewnione z niektórymi gatunkami glonów niż innych roślin lądowych. Wcześniej rogowce, wątrobowce i mchy należały do Bryophyta, obecnie rogowce i wątrobowce zostały podzielone na odrębne grupy. Odzwierciedla to stwierdzenie, że grupy te nie są na tyle blisko spokrewnione, aby można je było uznać za tę samą grupę. Na poniższym zdjęciu widać rogownicę. Zauważ, że choć wygląda on jak wątrobowiec, łatwo można dostrzec struktury podobne do rogów. W tych strukturach odbywa się generacja sporofitu, tworzącego zarodniki.
Algi
Nie wszystkie algi są uważane za rośliny nienaczyniowe. Zazwyczaj tylko te glony, które znajdują się w kladzie Viridiplantae są uważane za rośliny nienaczyniowe. Jednak relacje ewolucyjne między glonami a roślinami lądowymi nie są do końca jasne. Czasami zakłada się, że nienaczyniowe glony doprowadziły do powstania nienaczyniowych roślin lądowych, które z kolei doprowadziły do powstania naczyniowych roślin lądowych. Teoria ta jednak niekoniecznie znajduje potwierdzenie w dowodach genetycznych i paleologicznych. Niektóre glony mają jednak specyficzne tkanki, a niektóre z nich są nawet wyspecjalizowane w transporcie wody. Alternatywna teoria zakłada, że niektóre glony rozwinęły się w rośliny naczyniowe, podczas gdy inne glony stały się współczesnymi roślinami nienaczyniowymi.
Quiz
1. Pewien naukowiec próbuje wyhodować roślinę nienaczyniową, która ma 20 stóp wysokości. Dlaczego jest to mało prawdopodobne?
A. Brzmi wystarczająco rozsądnie!
B. Ciśnienie wody
C. Roślina nienaczyniowa nie może zatrzymywać wody
2. Poniżej znajduje się lista cech roślin naczyniowych. Która z tych cech jest wspólna dla roślin nienaczyniowych?
A. Zorganizowana, wielokomórkowa struktura i zdolność do fotosyntezy
B. Zorganizowany system wewnętrzny do transportu wody
C. Wyspecjalizowane korytarze komórek do transportu cukru
3. Czy gatunek rośliny nienaczyniowej jest MNIEJ EWOLUCYJNY niż gatunek rośliny naczyniowej?
A. Nie
B. Tak
C. To zależy…
- Kaiser, M. J., Attrill, M. J., Jennings, S., Thomas, D. N., Barnes, D. K., Brierley, A. S., & Hiddink, J. G. (2011). Marine Ecology: Processes, Systems, and Impacts. New York: Oxford University Press.
- McMahon, M. J., Kofranek, A. M., & Rubatzky, V. E. (2011). Plant Science: Growth, Development, and Utilization of Cultivated Plants (5th ed.). Boston: Prentince Hall.
- Rubinstein, C. V., Gerrienne, P., de la Puente, G., Astini, R. A., & Steemans, P. (2010). Early Middle Ordovician evidence for land plants in Argentina (eastern Gondwana). New Phytologist, 188(2).