A növények olyan szervezetek, amelyek rendelkeznek sejtfalak és ez teszi klorofill.
A világ sokféle növénye közül bármelyikbe sorolhatók vaszkuláris vagy nem vaszkuláris. Nem vaszkuláris növények a legkorábbi szárazföldi növényekhez hasonlítanak.
A nem vaszkuláris növények meghatározása
A nem vaszkuláris növények nem rendelkeznek a speciális szerkezettel xilém, amely az érinövényekben található meg. A Xylem elősegíti a víz és a tápanyagok mozgását az egész növényben.
A nem vaszkuláris növények évmilliók óta léteznek, és lehetnek vízi vagy szárazföldi növények. Nem vaszkuláris szárazföldi növények, ún bryophytes, valószínűleg körülbelül 450 millió évvel ezelőtt tért el a vízi növényektől, például az algáktól.
A nem vaszkuláris jellegzetesség hasonló a távoli zöldalgák őseihez. Mivel a nem vaszkuláris növényekben nincs keringési rendszer, ill tracheidák, a tápanyagoknak és a víznek mozognia kell a sejtek között.
A bryophyták közé tartoznak az algák, a mohák (a Bryophyta törzs), a májfű (a Marchantiophyta menedék) és a szarvasfű (az Anthocerotophyta törzs).
A májfű az első bryophytákat képviseli, amelyek már az ordovikai periódusig nyúlnak vissza. A fosszilis nyilvántartás korlátozott annak a ténynek köszönhető, hogy a bryophyták nem tartalmaznak lignint.
Több mint 25 000 bryophyta faj létezik.
A nem vaszkuláris növények jellemzői
A bryophytáknak nedves környezetben kell élniük, mert nem rendelkeznek érrendszerrel. Így közvetlenül képesek felszívni a tápanyagokat a sejtekbe.
A bryophyták nem rendelkeznek olyan hagyományos levelekkel, szárakkal és valódi gyökerekkel, mint a fejlettebb szárazföldi növények. Emiatt a bryophyták általában alacsony növekedésűek. Az egyes hajtásokat sűrűn párnákba, csomókba vagy szőnyegekbe csomagolják. Szőnyegként és halomként szétterülnek a talaj, a fák vagy a sziklák alján.
A nem vaszkuláris növények kétféle típusa: a leveles hajtások, lapított szervekkel, mint a moha és a leveles májfű, valamint a thalloid növények, például a szarvfű (és néhány májfű).
A nem vaszkuláris növényi jellemzők közé tartoznak a fotoszintetikus levélszerű struktúrák, a szárak, a tallus és a rizoidok, amelyek a rendelkezésre álló szubsztrátumhoz kötődnek. Minél vastagabbak a hajtások, annál jobb a vízvisszatartásuk.
Nem vaszkuláris növények generációikat váltogatják szaporodás céljából. Haploid gametofita generáció (szexuális reprodukciós forma) hosszú, míg sporophyte-generációjuk (nemi reprodukciós forma) rövid. Vízre van szükség ahhoz, hogy spermájuk megtermékenyítse a ivarsejteket.
A nem vaszkuláris növények fő formája a gametofita, kevésbé kiemelkedő sporophyte. A sporophyte a gametophita formára támaszkodik vízében és táplálékában.
A nem vaszkuláris növények nem szaporodnak ugyanúgy, mint a vaszkuláris növények. A bryophyták magok, virágok vagy gyümölcs használata helyett spórákból nőnek ki. Ezek a spórák csíráznak és gametofitává válnak. A nem vaszkuláris növények ivarsejtjei flagellát használnak, és nedves környezetet igényelnek.
Az így létrejövő zigóta a fő növényhez kötődve marad, és spórákat hoz létre a spórák felszabadítására. A spórák ezután új gametofitákat hoznak létre. A legtöbb bryophyta sporangiummal rendelkezik, bár az algák nem. A sporangium a növény által termelt spórákat tartalmazza.
Citoplazmatikus streaming: A nem vaszkuláris növények citoplazmatikus áramlást használnak a tápanyagok mozgatására a vezető sejtekben.
A nem vaszkuláris növények előnyei
A nem vaszkuláris növények számos előnnyel jártak és szolgálnak. A nem vaszkuláris növények elősegítették a Föld légkörében az oxigén előállítását, lehetővé téve más növények és állatok fejlődését.
A nem vaszkuláris növények számos állatfaj számára is biztosítanak mikrohabitátumokat. A talajminőség javára szolgáló férgek és rovarok a bryophyták körében laknak. Más állatok zsákmányt, sőt fészkelő anyagot is kaphatnak a bryophytákból.
A nem vaszkuláris növények azon dolgoznak, hogy a sziklás terepet más növények számára hasznos talajokká bontsák. A bryophita szőnyegek a természet kis tisztító és stabilizáló erőműveiként is működnek. Elnyelik a lefolyást, és kiszűrik a talajvizet.
A bryophyták antimikrobiális és gombaellenes tulajdonságokkal is rendelkeznek.
A bryophyták gyorsan reagálnak a környezeti változásokra, ezáltal értékes mutatóik a levegő és a víz minőségére. Míg többségük a nedves környezetet részesíti előnyben, egyes fajok sivatagokban fejlődtek ki. Élhetnek zord környezetben, például a tundrában.
A bryophyták ellenállnak a kiszáradásnak vagy a kiszáradásnak, előnyben részesítve őket az érinövényekkel szemben. Valójában egyfajta sivatagi moha, Syntrichia caninervis, felületének megváltoztatásával pillanatok alatt képes rehidratálni.
A nem vaszkuláris növények kiváló modellként szolgálnak az evolúciós és ökológiai tanulmányok. Nagyszerű modelleket kínálnak az intraspecifikus és interspecifikus variációkhoz.
Példák nem vaszkuláris növényekre
A nem vaszkuláris szárazföldi növények három fő típusa a korábban említett májfű, szarvasfű és moha.
Májfű (Marchantiophyta) elterjedtek a világ legtöbb földjén. Több mint 7000 májfűfaj létezik. A májfűket megkülönböztetik röpcédulájuk, amelyek hasonlítanak a máj lebenyére, ezért a nevük is. A májfűben lévő sporophyták rövid és kicsi növények. A májfű sporophytái nem tartalmaznak sztómákat.
A májfürtök haploid spórákat szabadítanak fel sporangiumukból. Ezek szélen vagy vízen keresztül haladnak, csíráznak, majd az aljzathoz kapcsolódnak. A májfű lehet thaloid, thalloid szőnyegben növekszik vagy leveles, levélszerű fotoszintetikus szerkezettel.
Szarvasfű (Anthocerotophyta) körülbelül 160 fajt alkot a nem vaszkuláris növények panteonjában. A hornwortok hosszabb sporophytákat (spóratermelőket) növesztenek, amelyek hasonlítanak a csövekre. Ezek a szarvszerű sporophyták elszakadnak, hogy elterjesszék spóráikat.
A májfűvel ellentétben a hornwort rendelkezik sztómák. Hajlamosak a nedvességforrások közelében maradni. Gametofitáik kék-zöld színűek és lapos tallusként nőnek.
Spermájuk a archegonia megtermékenyíteni a petesejteket. Azután zigóta hosszú sporophitává nő, az úgynevezett struktúrák révén hasítja és hajtja a spórákat a környezetbe ál-elaterek.
A májfű és a szarvfű is leválthatja leveleit és ágait, hogy ivartalanul szaporodhassanak. Az ilyen töredékeket ún drágakövek. Az esőcseppek hordozhatják őket, és amikor leszállnak, gametofitává nőnek.
Moha (Bryophyta) több mint 10 000 nem vaszkuláris növényfaj, és ezért ezek a legkülönfélébbek.
A mohák rövid, lapos zöld levelekkel rendelkeznek; gyökérszerű struktúrák; egyes fajtákban pedig akár ágak is. A mohatörzsön lévő sztómák vagy nyílások lehetővé teszik számukra, hogy alkalmazkodjanak a száraz környezethez.
A mohák rizoidjai gametofitáik tövéből származnak. A rizoidok a gyökerekhez hasonló módon működnek, lehetővé téve a növény számára, hogy a szubsztrátumhoz lehorgonyozzon. Ez különösen hasznos olyan területeken, mint a tundra, ahol a fagyott talaj megnehezíti más növények gyökerét.
A mohák tundrában, esőerdőkben és nagyon különböző helyeken élnek. A nedvesség és a küszöb tápanyagainak tárolására szolgálnak. Ételeket és menedéket készítenek az állatok számára. A moha új élőhelyeket teremt más szervezetek számára, különösen a környezeti zavarok után.
Szárszerű setae vannak sejtjei a tápanyagok átvitelére a sporophyte-ból sporangiumukba. A perisztóm egy mohában lévő szerkezet, amely megfelelő nedvességi körülmények között segíti a spórák felszabadulását.
A mohapárnák lehetnek félgömb alakúak vagy lapítottak. A párnák mérete segít meghatározni a növény hidratáltságát. A mohák is követik a generációk váltakozását. A mohák környezeti fontosságuk mellett kiváló tereprendezési növényeket nyújtanak a nedves területeken.
A tudósok a közelmúltban találtak bizonyítékot arra, hogy a mohák és a szarvasvirágok szorosabban kapcsolódhatnak az érinövényekhez, mint a májfűhöz.
Amint az ökológusok többet megtudnak a nem vaszkuláris növényekről, kiderül, mennyire fontosak a világ ökoszisztémái számára. A nem vaszkuláris növények érdekes esettanulmányokat nyújtanak a környezet állapotáról. Egyedi életciklusuk és hosszú múltjuk bizonyítja, hogy ezek a növények mennyire kitartóak a mai napig.