Dari kehidupan Anthoceros • Evgeny Pravdolyubova • Gambar saintifik hari mengenai "Elemen" • Botani, Biologi

Dari kehidupan Anthoceros

Sekali-sekala, dalam sampel tanah atau habuk yang dikumpulkan dan diproses oleh palynologists, terdapat spora cerah dan sangat ciri-ciri tumbuhan lumut medan anthoceros (Anthoceros agrestis): coklat gelap, segi tiga di satu pihak, bulat di sisi yang lain. Bahagian bulat ditutup dengan tanaman yang kelihatan seperti tanduk berpecah, segi tiga – dengan mesh besar. Dalam foto – hanya pertikaian seperti dalam sampel yang diasingkan daripada bahan tumbuhan.

Bagaimana sampel ini disediakan? Sebagai permulaan, tumbuhan dituangkan dengan air dan diawasi supaya mikropartikel (termasuk spora dan debunga) menjadi digantung di dalam air. Suspensi ini, sudah tidak mempunyai serpihan besar tumbuhan, dipicu oleh sentrifugasi. Kemudian alkali ditambah pada mendakan dan direbus selama beberapa minit: kandungan hidup sel, termasuk debunga dan spora, mati, dan struktur membran mereka menjadi kelihatan. Walau bagaimanapun, seperti yang dilihat dalam gambar, kaedah pemprosesan ini tidak memusnahkan semua yang tidak perlu – serpihan miselium, spora kulat, bijirin kecil pasir, – dan penyediaan akhir boleh cukup banyak tercemar dengan objek ini. Agar mikropartikel kelihatan lebih baik, penyediaannya berwarna dengan magenta: dalam beberapa gambar, di sebelah kanan spora, serpihan serbuk serbuk hancur boleh dilihat, yang telah menjadi merah jambu pucat.Walau bagaimanapun, warna coklat gelap anthoceros spora tidak berubah sama ada dalam alkali mendidih atau di bawah pengaruh pewarna cerah.

Mikroskopi cahaya hanya membantu untuk mendiagnosis spora dalam sampel, untuk kajian yang lebih terperinci mengenai mikrostrukturnya, adalah perlu untuk mengamati mikroskop elektron.

Mikrograf elektron spora medan anthoceros (di sebelah kiri) dan spesies yang rapat Anthoceros neesii. Gambar dari artikel Š. Koval, M. Zmrhalová, 2010. Penemuan semula burung hantu Anthoceros neesii dan Notothylas orbicularis (Anthocerotophyta) di Republik Czech

Besar – sekitar 30 mikron – spora medan anthoceros menunjukkan bahawa sampel diambil dari habitat basah dengan kawasan tumbuh-tumbuhan yang terganggu. Walau bagaimanapun, tidak mungkin ini akan menjadi jalan di taman, kerana anthoceros medan agak jarang – nampaknya kerana ia menuntut kelembapan, kekurangan trampling dan hampir tidak dapat bersaing dengan tanaman yang lebih rumit, yang ada di kalangan majoriti. Di Moscow, hanya beberapa mata yang ditandai di mana tumbuhan ini masih boleh dijumpai: di Moscow dan di beberapa wilayah di Rusia ia adalah spesies yang dilindungi. Dalam kes ini, kehadiran anthoceros dalam sampel tidak begitu bermaklumat – ia diketahui mengenai tumbuhan yang ditanam yang mereka tumbuh di wilayah pertanian, dan anthocerr adalah penunjuk tanah basah yang terganggu.

Struktur tanaman itu sendiri pada pandangan pertama tidak rumit. Thinus nipis – beberapa lapisan sel yang sangat serupa, dan rhizoid sel tunggal nipis berlepas dari mereka. Kotak spora menegak berkembang dari thallus. Semuanya. Tetapi pada hakikatnya, antenaeros menjadi praktikal objek penyelidikan yang tidak ada dasarnya. Tetapi perkara pertama yang pertama.

Anthocervoid dirujuk sebagai tumbuhan lumut. Sesungguhnya, kitaran hidup anthoceros dibina berdasarkan prinsip yang sama dengan kitaran hayat lumen sebenar. Thallus adalah generasi haploid, iaitu generasi dengan satu set kromosom. Pada thallus, kelompok sel kuman lelaki dan wanita, atau gamet, -anteridia dan archegonia – berkembang, oleh itu, thallus juga dipanggil gametofit. Pemupukan berlaku di sana, dan satu generasi diploid, iaitu satu generasi dengan satu set kromosom berganda, tumbuh dari telur yang disenyawakan. Dalam Anthoceros, ini adalah kotak di mana spora terbentuk – dan, yang logik, generasi ini dipanggil sporofit. Kotak itu matang, retak, spora bertaburan, protonema tumbuh dari spora pertama – benang kecil beberapa sel – dan kemudian thallus penuh.

Kitaran hayat medan anthoceros (A): percambahan spora (In, Dengan), yang menimbulkan gametofit (D). Gametophytes of anthoceros monoecious: setiap tumbuhan membentuk sebagai antheridia gametangia lelaki (E), dan wanita – arhegonii. Spermatozoa meninggalkan anteridia, berenang ke archegonia dan membenamkan telur yang terletak di sana. Oleh itu, zigot membentuk archegonia dan bercambah di sana. Sporophyte berkembang (F), di mana spora dibentuk oleh meiosis. Panjang segmen skala: In – 40 mikron Dengan – 100 mikron D – 2 mm, E – 200 mikron F – 2 mm. Gambar dari P. Szövényi et al., 2015. Penubuhan Anthoceros agrestis biologi hornworts

Anthoceros menarik perhatian saintis pada abad ke-XIX – bahkan ada artikel yang menggambarkan sel, termasuk bilangan kromosom, yang bermula dari 1899! Tetapi butir-butir yang menarik mula muncul secara beransur-ansur, dengan peningkatan teknik mikroskopi dan, khususnya, dengan adanya kaedah untuk analisis DNA, RNA dan protein. Jadi, sebagai contoh, kita memberi perhatian kepada fakta bahawa antoceros boleh terdiri dalam simbiosis dengan cyanobacteria yang memperbaiki nitrogen – namun simbiosis ini tidak wajib. Mereka juga mendapati bahawa glomeromycetes, yang membentuk mycorrhiza arbuscular dengan kebanyakan tumbuhan vaskular, boleh didapati di dalam sel-sel anthoceros thallus.Dan hakikat bahawa mycorrhiza arbuskular berlaku di dalam kumpulan-kumpulan tumbuhan yang berbeza yang membuat satu tertanya-tanya tentang kemungkinan peranan kulat dalam pembangunan tumbuhan tanah.

Mikroseksi tekak daripada jenis anthocer lain, Anthoceros cristatus: A – rongga dalam thallus, penuh dengan mukus (dicat ungu), In – koloni cyanobacteria, Dengan, D – miselium intraselular kulat simbiotik. Foto dari J. C. Villarreal et al., 2017. Morfologi, sifat ultrastruktur dan afinenetis endemik tunggal pulau Anthoceros cristatus Steph. (Pulau Ascension)

Epidermis anthoceros sporophyte sangat mirip dengan epidermis tumbuhan fosil yang pertama diketahui. Ia mengandungi stomata, yang, bagaimanapun, tidak boleh ditutup. Mungkin fungsi utama mereka adalah untuk memastikan pengeringan kotak dan penyebaran spora, dan, mungkin, ini adalah fungsi stomata pertama yang muncul di tumbuh-tumbuhan yang paling kuno. Di dalam kotak, sebagai tambahan kepada sel-sel yang spora terbentuk, terdapat pemisah filamen, yang pada awalnya kelihatan menyuburkan sel-sel ibu dari spora, dan kemudian kering dan turut serta dalam melonggarkan massa spora.

Dalam sel fotosintesis anthoceros, terdapat hanya satu kloroplas besar. Keadaan ini sering dijumpai dalam pelbagai alga hijau, tetapi dalam lumus sebenar dan dalam tumbuh-tumbuhan vaskular, kloroplas di dalam sel banyak dan kecil.Dengan alga hijau, struktur anthoceros chloroplasts menyatukan kehadiran pyrenoids di dalamnya – badan-badan yang padat yang terdiri daripada protein ribulosa-bisfosfat karboksilase (RuBisCO), yang memangkinkan penetapan karbon dioksida langsung.

Ultrasonografi kloroplas beberapa lendir anthocerin dan hubungannya yang berkaitan. Gambar dari sebuah artikel oleh K. S. Renzaglia et al., 2007. Bryophyte phylogeny: memajukan sempadan molekul dan morfologi

Walau bagaimanapun, pada tahun 2003, gen chloroplast telah disusun Anthoceros formosaeternyata bahawa urutan banyak gen di dalamnya mengandungi kodon berhenti – dan agar protein berfungsi dibina, RNA maklumat mesti diedit. Ciri ini membawa misteri anthokerotik bersama dengan tumbuhan vaskular, yang juga mempunyai mekanisme untuk menyunting RNA maklumat. Tidak menghairankan lagi bahawa masih ada perbincangan mengenai kekeluargaan lumut anthokerotik dengan kumpulan lain tumbuhan yang lebih tinggi, walaupun hipotesis bahawa ini adalah kumpulan kakak tumbuhan vaskular yang menemui lebih banyak bukti.

Dan baru-baru ini, kaedah untuk memupuk medan anthoceros dalam keadaan makmal telah dibangunkan dan genom nuklearnya telah diisi sepenuhnya.Ia adalah genom terkecil di kalangan semua bryophytes – kira-kira 85 juta pasangan asas, terletak di 5 kromosom. Penyelidik yang telah menerbitkan analisis awal, perhatikan bahawa ia dicirikan oleh banyak gen yang unik, dan ini menjanjikan banyak penemuan yang menarik pada masa akan datang.

Foto © Eugene Pravdolyubova.

Evgenia Pravdolyubova


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: