コケにとって水は非常に重要です。これらの植物には、吸収のための血管組織や特殊な器官がないためです。一方、彼らは水分損失を調節することができず、有性生殖のために水分損失に依存しています。
コケはコケ植物に属し、陸生環境を植民地化する植物の最初のグループと考えられています。配偶体は栄養体を形成し、胞子体はそれに依存しています。
苔の上に水滴。作者:publicdomainpictures.net
これらの植物は非常に薄いキューティクルを持ち、汗を調節する気孔はありません。それらは湿度の変化に非常に影響を受けやすいため、非常に早く脱水状態になる可能性があります。
吸水は植物全体または根茎を通して起こります。伝導は、毛細血管性、アポプラストまたは単純化することができます。いくつかのグループでは、水(水素化物)の輸送に特化した細胞があります。
男性の配偶子(精子)は鞭毛を持ち、卵細胞(女性の配偶子)に到達するには水の存在が必要です。
多くのコケは脱水症状から回復する優れた能力を持っています。Grimmia pulvinataの標本サンプルは、80年の乾燥後に生存可能であることが証明されています。
コケの一般的な特徴
コケは、水を導くための特殊な組織を持たないことを特徴とする、コケ植物または非維管束植物のグループに属します。
栄養体は配偶体(半数体期)に相当します。胞子体(二倍体相)はあまり発達しておらず、メンテナンスは配偶体に依存しています。
一般に、コケは大きなサイズには達しません。長さは数ミリメートルから60 cmまであります。それらは、葉状成長を有し、直立軸(カリジウム)が、小さなフィラメント(仮根)によって基質に付着している。彼らは葉のような構造(フィリディア)を持っています。
配偶体の栄養体
カリジウムは直立または忍び寄っています。仮根は多細胞性で分岐している。フィリディアは、カリジウムの周りにらせん状に構成され、固着性です。
コケの体は実質的に実質組織でできています。気孔のような細孔がいくつかの構造の最も外側の組織層に存在する場合があります。
フィリディオは平坦化されます。複数のセルが表示される中央ゾーン(海岸)を除き、通常はセルのレイヤーを表示します。
生殖構造
性構造は配偶体の栄養体上に形成されます。コケは、単雌性(両方の性が同じ足にある)または雌雄異異(別の足にある雌)である可能性があります。
アンテリジウムは男性の性的構造を構成します。それらは球形または細長い形状であることができ、内部の細胞は精子(男性の配偶子)を形成します。精子には2つの鞭毛があり、水の中を移動する必要があります。
女性の性的構造はアルケゴニアと呼ばれています。底が広く、細い部分が長い瓶のような形をしています。これらの中で、oocell(女性配偶子)が形成されます。
胞子体
卵が受精卵で受精すると、胚が形成されます。これは分裂を始め、二倍体を形成します。それは配偶体に取り付けられた吸盤で構成され、その機能は水と栄養素の吸収です。
次に、頂端位置に小花柄とカプセル(胞子嚢)があります。成熟すると、カプセルはアーケスポリウムを生成します。その細胞は減数分裂し、胞子が形成されます。
胞子は風によって解放され、分散されます。後に彼らは発芽し、配偶体の栄養体を発生させます。
コケの栄養構造と水との関係
コケ植物は陸生環境に植民地化した最初の植物と考えられています。それらは支持組織または木質化細胞の存在を発達させなかったので、それらはサイズが小さい。しかし、彼らは水からの成長を支持するいくつかの特性を持っています。
保護生地
植物が陸生環境にコロニーを形成することを可能にした主な特徴の1つは、保護組織の存在です。
陸生植物は、植物体の外側の細胞を覆う脂肪層(キューティクル)を持っています。これは、水生環境からの独立を達成するための最も適切な適応の1つと考えられています。
コケの場合、繊毛の少なくとも1つの面に薄いキューティクルが存在します。ただし、その構造により、一部の地域では水の侵入が可能です。
一方、気孔の存在は、陸生植物が蒸散による水分損失を調節することを可能にしました。気孔は、コケの配偶体の栄養体には存在しません。
このため、彼らは水の損失を制御することができません(それらはpoikilohydricです)。それらは環境の湿度の変化に非常に敏感であり、水不足があると細胞内に水を保持できません。
気孔は、いくつかの種の胞子体カプセルで観察されました。それらは、水損失の制御ではなく、胞子体への水と栄養素の動員に関連している。
吸水
維管束植物では、根から水分が吸収されます。コケ類の場合、リゾイドは一般にこの機能を持たず、基質に固定する機能を持っています。
コケは水を吸収するための2つの異なる戦略を提示します。彼らが提示する戦略によれば、それらは次のように分類されます。
Endohydric種:水は基質から直接取られます。根茎は吸収に関与し、後に水は植物の全身に内部的に伝導されます。
水分を含む種:植物の体全体に吸水が起こり、拡散によって運ばれます。種によっては、環境に存在する水の吸収を促進する羊毛質の覆い(tomentum)を持っている場合があります。このグループは乾燥に非常に敏感です。
Endohydric種は、exhydric種よりも乾燥した環境で成長できます。
水の伝導
維管束植物では、水は木部によって行われます。この組織の伝導細胞は死んでおり、壁は非常に木質化しています。木部の存在はそれらを水の使用において非常に効率的にします。この特徴により、彼らは多数の生息地に植民することができました。
コケでは、木質化した組織は存在しません。水の伝導は4つの異なる方法で発生します。これらの1つは、細胞間の移動(単純化した経路)です。その他の方法は次のとおりです。
アポプラスト:水はアポプラスト(壁および細胞間空間)を移動します。このタイプの運転は、単純化した運転よりもはるかに高速です。高い透水係数により、細胞壁が厚いグループではより効率的です。
毛細血管:ectohydricグループでは、水の移動は毛細管現象による傾向があります。フィリディアとカリジウムの間に、水の輸送を促進する毛細血管空間が形成されます。キャピラリーダクトの長さは最大100 µmです。
ハイドロイド:エンドフルイド種では、基本的な伝導システムの存在が観察されています。ハイドロイドと呼ばれる水の伝導に特化した細胞が観察されます。これらの細胞は死んでいますが、それらの壁は薄く、水を非常に透過します。それらは上下に列をなして配置され、カリジウムの中央に配置されます。
水に依存する有性生殖
コケは、雄の配偶子(精子)を鞭毛しました。アンテリジウムが成熟するとき、それが開くには水の存在が必要です。裂開が起こると、精子は水の膜に浮いたままになります。
受精を行うには、水の存在が不可欠です。精子は水性媒体中で約6時間生存可能であり、最大1 cmの距離を移動できます。
オスの配偶子がアンセリディアに到着すると、水滴の影響が大きくなります。彼らが異なる方向に飛散するとき、彼らは大量の精子を運びます。これは、凶悪なグループの繁殖において非常に重要です。
多くの場合、アンテリアはカップのような形をしており、水の影響が発生したときに精子の分散を促進します。忍び寄る癖のあるコケは、配偶子が動くほぼ連続した水の層を形成します。
脱水に対するコケ耐性
いくつかのコケは水生の義務です。これらの種は乾燥に耐性がありません。しかし、他の種は極端な環境で成長する能力があり、乾期は顕著です。
それらはpoikilohydricであるので、彼らは非常に速く水を失い、得ることができます。環境が乾燥している場合、それらは水分の最大90%を失い、湿度が上昇すると回復します。
トルチュラルーラニス種は、5%の含水率で保管されています。水分補給により、彼女は代謝能力を取り戻すことができました。もう1つの興味深い事例は、Grimmia pulvinataの事例です。80年以上前の標本標本が実行可能であることが証明されています。
多くのコケの脱水に対するこの耐性には、細胞膜の完全性を維持するための戦略が含まれます。
細胞構造の維持に寄与する要因の1つは、リヒドリンと呼ばれるタンパク質の存在です。それらは、脱水中に損傷を受けた膜の安定化と再構成に介入します。
いくつかの種では、液胞は脱水中に多くの小さな液胞に分裂することが観察されています。含水率が増加すると、それらは合体して再び大きな液胞を形成します。
脱水の時間とともに酸化的損傷が増加するという事実により、長期間の乾燥に耐性のある植物は抗酸化メカニズムを示します。
参考文献
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