Markväxter kan delas mellan kärlväxter (trakeofyter) och icke kärlväxter (bryofyter). Minst 20 000 arter av icke-vaskulära växter finns. Dessa växter rankas bland de äldsta typerna av växter på jorden. Bryophytes inkluderar mossor, liverworts och hornworts. Även om de ibland anses vara primitiva eller enkla, har icke-vaskulära växter många fascinerande egenskaper och har viktiga roller i sina respektive ekosystem.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Icke vaskulära växter, till skillnad från vaskulära växter, innehåller inte ledande vävnad som xylem. Exempel på icke-vaskulära växter eller bryophytes inkluderar mossor, liverworts och hornworts. Medan många arter av icke-vaskulära växter kräver fuktiga miljöer, finns dessa organismer över hela världen. Icke-vaskulära växter spelar viktiga roller som keystone-arter och ekosystemindikatorer.
Icke vaskulära växter: Mossor
Mossar är icke-vaskulära växter som faller under stammen Bryophyta. Av alla bryofyter liknar mossor mer vaskulära växter än liverworts och hornworts. Vissa mossor har till och med stammar som leder vatten internt, på samma sätt som vaskulära växter. De odlar inte blommor. Minst 15 000 arter av mossa har upptäckts; mossor representerar därför den mest olika typen av icke-vaskulära växter. Mossor har rhizoider, små rotliknande delar av sin stam, men dessa leder inte näringsämnen på det sätt som verkliga rötter i kärlväxter. Mosar absorberar inte näringsämnen via rhizoider utan istället via sina små löv, som grenar ut från stjälkar. Vatten från regn rör sig över mossan och absorberas av den. Många mossarter bildar mattor eller kuddar, och kuddstorleken korrelerar med vatten- och gasutbyte beroende på ytarea. Inte alla mossar passar den typiska bilden av mjuka, gröna mattor. Polytrichum juniperinum har till exempel röda löv. Gigaspermum repens växer å andra sidan vita löv. Till skillnad från kärlväxter reproducerar mossor sig via sporer som bildas antingen i bladens centrum eller på skotten. Mosssporer kräver vatten för överföring av manliga spermier till honägg. Mossor sprider sina sporer på fuktiga underlag under en längre tid än hornworts.
Mossor hemma och i krig: Landskap runt om i världen är ofta värd för mossor, antingen planerade eller tillfälliga. Mossor föredrar fuktiga, svala miljöer. Dessa icke-vaskulära växter ger tilltalande landskapsfunktioner med sina tuvor och mattor. Dessutom trivs mossor i områden med kompakt eller dåligt dränerad jord med låg fertilitet. Mossor finns också i många former och färger. Några exempel på mossor som används i landskapsarkitektur inkluderar arkmossa (Hypnum), som föredrar stenar och stockar; bergmossa (Dicranum), hårmossa (Polytrichum) och kuddmossa (Leucobynum), som alla växer i klumpar på marken. Sphagnum-mossarter representerar de största mossarterna, med en mängd färger och trivs i mycket fuktiga områden som dammar, vattendrag och myrar. Även kallad torvmossa bildar sphagnummossa myrar i vattendrag, och dess höga surhet gör områden runt den sterila.
Faktum är att sphagnummossa under första världskriget blev oumbärlig för att klä sår. På grund av brist på bomull för bandage växte läkarna desperat efter material att packa och hjälpa till att läka såren hos tusentals skadade soldater. På grund av sin gamla medicinska användning och dess otroligt höga absorberande egenskaper tjänade sphagnum snabbt denna viktiga roll. Dess överflöd i de fuktiga regionerna på slagfältet gynnade orsaken. Medborgare hemma och utomlands hjälpte till att samla sphagnum för att skicka till de krigshärjade områdena. Två speciella arter, Sphagnum papillosum och Sphagnum palustre, fungerade bäst för att stoppa blödning. Sphagnum är inte bara dubbelt så absorberande som bomull, utan har unika antiseptiska egenskaper på grund av de negativt laddade jonerna i dess cellväggar. Detta hjälper till att locka positiva kalium-, natrium- och kalciumjoner. Därför drabbades såren packade med sphagnum av en steril miljö med lågt pH som begränsade bakterietillväxten.
Icke vaskulära växter: Levervort
Liverworts är icke-vaskulära växter som innehåller phylum Marchantiophyta. "Wort" är ett engelska ord för "liten växt." Liverworts fick därför sitt namn från att vara ett litet en växt som har en viss likhet med en lever, och de användes en gång som örtmedicin för levern. Liverworts är inte blommande växter. Liverworts finns i två gametofytformer; de har lövskott på stjälkar (lövgräs) eller de kan ha ett platt eller skrynkligt grönt lakan eller tallus (tunn leverfisk). Talusen kan sträcka sig från tjock, såsom i Marchantia-arter, till tunn. Celler i thallusen har olika funktioner. De små bladen av liverworts har inte revben. Liverworts har rhizoids. Dessa generellt encelliga rhizoider fungerar som ankare för substrat men leder inte vätskor som sanna rötter. Liverworts sprider sina sporer från en kapsel på kort tid. Vid sidan av sporerna hjälper små spiralformade elatrar med sporspridning.
En vanlig landskapslever som finns i parker och plantskolor är den thallosa arten Lunularia cruciata, som kan skryta med tjock och läderaktig thallus. De flesta leverjurtarter är emellertid lövformiga snarare än tunna och liknar mossor. Några färgglada exempel på liverworts inkluderar Riccia crystallina, som är vita och gröna, och Riccia cavernosa, med röda detaljer. Cryptothallus liverwort innehåller inte klorofyll utan har i stället en vit thallus. Cryptothallus liverwort lever också i symbios med en svamp för sin mat. En annan intressant egenskap hos liverworts är deras produktion av slemhinnor via slemceller eller slempapiller. Denna slemhinnan tjänar till att hålla kvar vatten och förhindrar att växten blir uttorkad. De flesta liverworts innehåller också oljekroppar i sina celler som producerar terpenoider. Liverworts finns i väldigt olika ekosystem runt om i världen och växer nästan överallt från Antarktis till Amazonas och ger därför viktiga livsmiljöer för många andra organismer.
Icke vaskulära växter: Hornworts
Hornworts tillhör phylum Anthocerotophyta av de icke vaskulära växterna. Hornworts odlar inte blommor, och de får sitt namn från sina sporkapslar, sporofytdelen av växten som liknar ett horn som växer ut ur thallusen. I denna gametofytdel av växten skyddar dessa flikiga, grenliknande thalli-husceller. Som i liverworts liknar dessa thalli platta, gröna lakan. Vissa arters thalli verkar rosettformade, medan andra ser mer grenade ut. Tallarna av de flesta hornurtarterna tenderar att vara flera celler tjocka, förutom de i släktet Dendroceros. Hornworts har inte löv som mossor och liverworts. Under deras thalli växer rhizoids och fungerar som substratankare snarare än sanna rötter. Hornworts sprider sina sporer över tiden i allmänhet genom vatten. Till skillnad från liverworts har hornworts inte slem papiller. Hornworts kan dock producera slem från de flesta celler. I sin tur samlas slemhinnan i håligheter i thallusen. Dessa thalli är unika bland bryofyterna och fyller med ett släkte av cyanobakterier som heter Nostoc. Detta symbiotiska förhållande ger hornkväve kväve, medan cyanobakterierna får kolhydrater. Som med liverworts hjälper små elaterliknande strukturer till sporspridning. Mycket färre hornworts finns jämfört med mossor och liverworts. Endast sex släkter av hornworts är för närvarande kända: Anthoceros, Phaeoceros, Dendroceros, Megaceros, Folioceros och Notothylas, med cirka 150 kända arter vid denna tidpunkt. Ett exempel på en hornurt som lever i en geotermisk miljö är Phaeoceros carolinianus.
För närvarande räknas det cirka 7500 arter av liverworts och hornworts runt om i världen. Båda icke-vaskulära växter spelar viktiga roller i ekosystemen i skogar, våtmarker, berg och tundra. Ökande medvetenhet om den biologiska mångfalden hos dessa intressanta växter hjälper till att bevara dem. Både liverwort och hornwort fungerar som indikatorer för klimatförändringar på grund av deras roll i koldioxidutbytet.
Skillnaden mellan vaskulära och icke-vaskulära växter
Icke-vaskulära och vaskulära växter tros ha avvikit för cirka 450 miljoner år sedan. Kärlväxter innehåller vatten- och näringsledande vävnad som kallas xylem. Icke-vaskulära växter eller bryofyter innehåller inte xylemvävnad eller kärlvävnad för att flytta näringsämnen. Bryophytes är beroende av ytabsorption genom sina löv. Medan kärlväxter använder ett internt system för vatten använder icke kärlväxter externa medel. Till skillnad från vaskulära växter har icke-vaskulära växter inte verkliga rötter utan snarare rhizoider. De använder dessa rhizoider som ankare och använder dem med sina bladytor för att absorbera mineraler och vatten.
Livscykelfasen för varje typ av växt skiljer sig också. Kärlväxter finns i sin fotosyntetiska fas som diploida sporofyter. Icke vaskulära växter har å andra sidan kortlivade sporofyter och förlitar sig därför på deras haploida gametofytinkarnation för sin fotosyntetiska fas. De flesta bryofyter innehåller klorofyll.
Icke-vaskulära växter producerar inte blommor, men de kräver vatten för sin sexuella reproduktion. Icke-vaskulära växter kan också reproducera asexually och sexually. Bryophytes kan reproducera asexually via fragmentering. Till skillnad från kärlväxter producerar icke kärlväxter inte frön. Icke vaskulära växter visar främst sina gametofytformer. Gametofyterna från icke vaskulära växter växlar till sporofyter, som i sin tur producerar sporer. Deras sporer färdas via vind eller vatten, till skillnad från pollen från en kärlväxt som kräver pollinerare för befruktning.
Icke-vaskulära växter finns i flera storleksintervall, från de mycket små till långa strängarna över en meter långa. Icke-vaskulära växter tenderar att växa som mattor, tuvor och kuddar på olika underlag. Dessa växter växer i många olika delar av världen. Även om de föredrar fuktiga miljöer, kan de också hittas i hårda klimat som i Arktis och i öknar. Även en liten mängd fuktighet i form av dagg kan ge icke-vaskulära växter tillräckligt med vatten för att gå ut i vilande stater, på grund av ytkännetecknen hos bryophyte canopies, som kan förändras snabbt för att anpassa sig till vatten ändringar. Bryophytes går i vila under torka eller kyla för att överleva.
Icke-vaskulära växter kan växa på stenar, nytt vulkaniskt material, träd, jord, sopor och många andra underlag. Motståndskraften hos icke-vaskulära växter vs. kärlväxter bidrar till deras långsiktiga överlevnad.
Är lavar inte vaskulära växter? Lavar ytligt liknar icke vaskulära växter, såsom mossor. Lichens är emellertid inte icke-vaskulära växter. Lichens representerar ett symbiotiskt förhållande mellan svamp och alger. De upptar ofta liknande ekologiska nischer och substrat som icke-vaskulära växter.
Ekologiska fördelar med icke-vaskulära växter
Ibland avfärdas som "lägre" eller "primitiva", icke-vaskulära växter spelar avgörande roller i miljön. De fungerar som fröbäddar för andra växter, vilket ger ett fuktigt substrat för frön att gro. Icke-vaskulära växter absorberar också näringsämnen från regn. De förhindrar erosion på grund av deras mycket absorberande egenskaper. Vattnet som absorberas av icke-vaskulära växter släpper långsamt ut i miljön. Detta hjälper också träd att absorbera och behålla vatten. Icke vaskulära växter kan till och med stabilisera sanddyner. Icke-vaskulära växter absorberar också luftburna näringsämnen. Deras torkade torv tjänar ett antal användningsområden. Eftersom torv bindar kol, förhindrar skydd av torvmarker och lager av torv utsläpp av detta kol tillbaka till atmosfären.
Eftersom icke-vaskulära växter upptar specialiserade nischer i sina respektive miljöer spelar de rollen som keystone-arter. Icke vaskulära växter kräver specifika abiotiska faktorer inklusive ljus, vatten, temperatur och kemisk sammansättning av deras substrat. De hyser också små ryggradslösa djur och eukaryoter, som fyller en roll i matväv. Storleken och den enkla reproducerbarheten för icke-vaskulära växter ger dem stor tillgänglighet för växtbiologer att studera. Den komplexa interaktionen mellan icke-vaskulära växter, kärlväxter, djur och miljön bevisar deras ekologiska betydelse. Sannolikt många fler icke-vaskulära växter väntar på upptäckt och identifiering.