Λειχήνες, Βρυόφυτα, Μυκόρριζες Συστηματική Βοτανική 5 Λειχήνες, Βρυόφυτα, Μυκόρριζες

Συστηματική Βοτανική 5 (Λειχήνες-Βρυόφυτα- Μυκόρριζες) Οι Λειχήνες είναι μια ιδιόμορφη κατηγορία φυτών των οποίων το βλαστητικό σώμα (θαλλός) τους αποτελείται από 2 ή 3 διαφορετικούς οργανισμούς που συμβιώνουν. Αποτελούνται: α) από ένα μύκητα και ένα χλωροφύκος ή ένα κυανοβακτήριο (κυανοφύκος) και β) από ένα μύκητα μαζί συγχρόνως με ένα χλωροφύκος και ένα κυανοβακτήριο. Ο μύκητας (ετερότροφος) προσφέρει νερό και ανόργανα άλατα, ενώ το φύκος (αυτότροφο) γλυκίδια, πρωτεΐνες, βιταμίνες. Μύκητες (των λειχήνων) είναι περί τα 20 είδη Ασκομυκήτων ή Βασιδιομυκήτων, από τα κυανοφύκη (γένος Nostoc) και χλωροφύκη (γένη Trebouxia, Chlorella) Έχουν καταγραφεί περί τα 20.000 είδη λειχήνων Θαλλός λειχήνα λειχήνες http://slideplayer.com/slide/8752799/

Συστηματική Βοτανική 5 (Λειχήνες-Βρυόφυτα- Μυκόρριζες) Μορφή Λειχήνων: ανάλογα με την σχέση φύκους και μύκητα οι λειχήνες είναι: α) ομοιομερείς (ομογενείς), β) ετερομερείς (χώρια ο φύκος, χώρια ο μύκητας) Ανάλογα με την μορφολογία τους διακρίνονται σε: θαμνοειδείς (δενδρώδεις)(a), φυλλοειδείς(b), ζελατινώδεις, λεπιοειδείς (c), κελυφοειδείς (φλοιώδεις)(d), κ.α. Οικολογία Λειχήνων: ζουν σε κάθε κλιματική ζώνη και υψόμετρο (στο έδαφος, στα βράχια(e), ως επίφυτα σε φυτά (f), στις στέγες και τοίχους, αρχαία μνημεία (g)). Στις αφιλόξενες (για τα ανώτερα φυτά) αρκτικές περιοχές σχηματίζουν την Τούνδρα. Αντέχουν στην ξηρασία, όμως προτιμούν το υγρό περιβάλλον (πρόσληψη νερού) g d c b a c b Λειχήνες e f e http://lifeofplant.blogspot.gr/2011/03/lichens.html

Συστηματική Βοτανική 5 (Λειχήνες-Βρυόφυτα- Μυκόρριζες) Ρόλος Λειχήνων: επειδή έχουν ελάχιστες απαιτήσεις αποτελούν τους σκαπανείς της βλάστησης (συντελούν στην αποσάθρωση των πετρωμάτων, προετοιμάζουν το έδαφος για πιο απαιτητικά φυτά), είναι δείκτες μόλυνσης της ατμόσφαιρας: τρέφονται από την ατμόσφαιρα και αποθηκεύουν βαρέα μέταλλα (500 φορές περισσότερο από τα τεύτλα) και ραδιενέργεια (μέσω τροφικής αλυσίδας στον άνθρωπο) Σημαντικά είδη: Unsea sp. (κρέμεται από κλαδιά, φαρμακευτική, διατροφή, βαφική), Lacanora esculenta (εδώδιμο, σε βράχια ερήμων, πιθανόν «μάννα των Εβραίων»), Rocella sp. (βαφική, δείκτης pH ¨χάρτης του ηλιοτροπίου¨), Cetraria islandica (φαρμακευτική, “Iceland moss”), Cladonia rangifera (Τούνδρα, τροφή ταράνδων) Rocella sp. Lacanora esculenta ¨μάννα των Εβραίων¨ Cetraria islandica Unsea sp. Cladonia rangifera https://hiveminer.com/Tags/bartflechte https://en.wikipedia.org/wiki/Iceland_moss

Συστηματική Βοτανική 5 (Λειχήνες-Βρυόφυτα- Μυκόρριζες) Τα Βρυόφυτα (Bryophyta) ή Βρύα είναι φυτά ποώδη, συνήθως πολυετή με χλωροφύλλη α, β και καροτινοειδή, χαμηλού ύψους (έως 80 cm), που συναντώνται όπου υπάρχει υγρασία (πρασινάδα σε υγρούς τοίχους(c), έδαφος, δένδρα(b), βράχια κ.α.) Δεν έχουν οργανωμένο αγγειακό σύστημα, ρίζα με καλύπτρα, ενώ έχουν υποτυπώδη κορμό (λεπτό στέλεχος) με φυλλάρια(a) και ριζοειδή. Είναι τα πρώτα χερσαία φυτά (με όψη ανώτερων-όχι θαλλόφυτα) και εξελίχθησαν από τα χλωροφύκη πριν από 400 εκ. χρόνια. Περί τα 22.350 είδη Τα Βρύα σε σχέση με τα κατώτερά τους (φύκη) έχουν: τυπικά στομάτια (σε ορισμένα είδη), επιμηκυμένα κύτταρα (χρήσιμα σαν ψευδαγωγούς), πολυπλοκότερα γαμετάγγεια και σποριάγγεια, τελειότερη ανατομία (καλύπτονται από ιδιότυπη εφυμενίδα), το γαμετόφυτο έχει εξειδικευμένα γόνιμα κύτταρα (στα φύκη είναι όλα) a c b c Βρυόφυτα https://www.askiitians.com/biology/plant-kingdom/bryophytes.html

Συστηματική Βοτανική 5 (Λειχήνες-Βρυόφυτα- Μυκόρριζες) Ο βιολογικός κύκλος των βρυοφύτων παρουσιάζει εναλλαγή δυο γενεών, οι οποίες διαφέρουν μορφολογικά και έχουν δυο χρωματοσωματικές φάσεις (n & 2n). Δηλαδη: Μια απλοειδής φάση που στην αρχή είναι ένα πράσινο νηματοειδές πρωτόνημα και εν συνεχεία ένα χλωροφυλλούχο αυτόνομο φυτό που παράγει γαμέτες και ονομάζεται γαμετόφυτο, η οποία εναλλάσσεται με μία διπλοειδή φάση, που αναπτύσσεται πάνω στο γαμετόφυτο, παραμένει εν μέρει υποτελής σε αυτό, ως προς την διατροφή, σχηματίζει σπόρια μετά από μείωση και ονομάζεται σποριόφυτο Γαμετόφυτο (γαμετοφυτική φάση): είναι η φάση του φυτού όπου όλα τα κύτταρα έχουν απλοειδή αριθμό χρωματοσωμάτων (n). Αποτελεί μια διαφορετική οντότητα από το μητρικό και παράγει γαμέτες μέσα στα γαμετάγγεια Τα Βρυόφυτα κατά την εξέλιξή τους από τα χλωρόφυκη ανέπτυξαν κυρίαρχη την γαμετοφυτική φάση έναντι της σποριοφυτικής φάσης που ανέπτυξαν τα ανωτέρα τους Πτεριδόφυτα με τα οποία μοιάζουν στο ότι έχουν παρόμοιο τρόπο πολλαπλασιασμού με όμοια γαμετάγγεια: αρχεγόνια (θηλυκά) και ανθηρίδια (αρσενικά). Γι αυτό τα Βρυόφυτα και Πτεριδόφυτα ονομάζονται «Αρχεγονιάτες»

Συστηματική Βοτανική 5 (Λειχήνες-Βρυόφυτα- Μυκόρριζες) Εγγενής πολλ/σμός φυλλοβρύου https://www.thinglink.com/scene/890990513635721217 Από Θ. Γεωργιάδη Συστηματική Βοτανική, Πανεπιστήμιο Πατρών 2000

Συστηματική Βοτανική 5 (Λειχήνες-Βρυόφυτα- Μυκόρριζες) Πολλαπλασιασμός Βρυόφυτων (εγγενής): Το σποριόφυτο στα βρύα (νήμα και σποριόκαψα) που ευρίσκεται πάνω στο γαμετόφυτο παράγει μέσω του σποριοφόρου ιστού με μειωτικές διαιρέσεις πολυάριθμα απλοειδή σπόρια τα οποία βλαστάνουν και δίνουν ένα διακλαδιζόμενο πρωτόνημα. Από τους οφθαλμούς του πρωτονήματος αναπτύσσονται τα ώριμα γαμετόφυτα, τα οποία σχηματίζουν στην κορυφή τους τα γαμετάγγεια (ανθηρίδια και αρχεγόνια). Τα αρχεγόνια (θηλυκά γαμετάγγεια) είναι φιαλόμορφα και αποτελούνται από ένα κατώτερο σφαιρικό τμήμα (κοιλία) που περιέχει ένα μόνο ωοκύτταρο, και ένα ανώτερο τμήμα το λαιμό. Τα ανθηρίδια (αρσενικά γαμετάγγεια) σχηματίζουν τους γαμέτες (ανθηροζωίδια ή σπερματοζωίδια) τα οποία με την βοήθεια της υγρασίας μεταβαίνουν στο αρχεγόνιο και εισερχόμενα από τον λαιμό γονιμοποιούν το ωοκύτταρο. Στη συνέχεια χωρίς περίοδο διάπαυσης αναπτύσσεται από το ζυγώτη το σποριόφυτο πάνω στο γαμετόφυτο (βλέπε εικόνα: Κύκλος ανάπτυξης φυλλόβρυου) Βλαστητικός πολ/σμός ο αγενής πολ/σμός ποικίλει: με φυλλωμένα στελέχη (μετά από καταστροφή των παλαιών τμημάτων του γαμετόφυτου-πρωτόνημα) που εξελίσσονται σε αποικίες, είτε με γονοκονδύλια (οφθαλμοί, ειδικά κύτταρα) ή υπόγεια βολβίδια, που αποχωριζόμενα από τα μητρικά φυτά δίνουν νέα άτομα είτε με δημιουργία πρωτονήματος (και εν συνεχεία νέων φυτών) από οποιοδήποτε κομμάτι φυτού Αναβίωση: Η δυνατότητα που έχουν τα βρύα να απορροφούν νερό και ουσίες με όλο το βλαστικό τους σώμα συνοδεύεται με εξαιρετική αντοχή στην ξηρασία. Με την απώλεια νερού τα φύλλα διπλώνονται, μαραίνονται και η φωτοσύνθεση και αναπνοή γίνονται ανεπαίσθητες. Μόλις εμφανιστεί υγρασία, το φυτό εμποτίζεται με νερό και ξαναρχίζει την ενεργό ζωή (αναβίωση ή αναζωογόνηση). Το Hypnum triquerum μετά από 25 μέρες ξηρασίας αναζωογονείται πλήρως, Πέραν των 25 ημερών η αναβίωση είναι μερική, ενώ μετά από 165 μέρες μόνο οι οφθαλμοί και ορισμένα κύτταρα παραμένουν ζωντανά τα οποία όμως σε συνθήκες υγρασίας μπορούν να σχηματίσουν ένα νέο φυτό

Συστηματική Βοτανική 5 (Λειχήνες-Βρυόφυτα- Μυκόρριζες) Κλάσεις Βρυοφύτων: Τα βρύα διακρίνονται σε τρείς κλάσεις : 1. Φυλλόβρυα (Bryophyta), 2. Ηπατικά (Hepatophyta), 3. Ανθοκερωτά (Anthoceratophyta) 1. Φυλλόβρυα (Bryophyta, Bryospida, Musci, mosses): αποτελούμενα από σποριόφυτο με νήμα (ψευτοκορμό) και κάψα (σποριάγγειο) στο άκρο, και γαμετόφυτο με φυλλάρια και ριζοειδή(a). Περί τα 13.500 είδη (οι πιο εξελιγμένες μορφές βρύων). Το γένος Sphagnum (τυρφικά βρύα) προτιμούν ελώδη και όξινα εδάφη και όταν νεκρωθούν σχηματίζουν την τύρφη(b). Τα γένη Papillaria, Weymouthia (c) επίφυτα σε υγρά δάση. Άλλα γένη: Hypnum (αναβίωση)(d), Mnium, Polytrichum(e) κ.α. a e b c a e d Φυλλόβρυα http://clinicalcharts.com/products/hairy-cap-moss-chart-polytrichum-life-history.html

Συστηματική Βοτανική 5 (Λειχήνες-Βρυόφυτα- Μυκόρριζες) 2. Ηπατικά (Hepatophyta, Hepatospida, Hepaticae, liverwort): αποτελούμενα από πεπλατυσμένο πράσινο φυλλοειδές θαλλό (σαν ήπαρ-συκώτι) και η κάψα βρίσκεται σε βραχύ νήμα (a). Περί τα 8.500 είδη (οι πιο αρχέγονες μορφές βρύων). Χαρακτηριστικός αντιπρόσωπος η Marchantia polymorpha (b) a b Κύκλος ζωής Ηπατικού βρύου “Hepaticae" Ernst Haeckel1904 https://en.wikipedia.org/wiki/Marchantiophyta

Συστηματική Βοτανική 5 (Λειχήνες-Βρυόφυτα- Μυκόρριζες) 3. Ανθοκερωτά (Anthocerospida, Anthocerophyta, hornworts): μοιάζουν με τα Φυλλόβρυα (Musci), το σποριόφυτο με νήμα μυτερό και όρθιο, το γαμετόφυτο με ατελή στομάτια (μοναδικότητα στα βρύα). Περί τα 350 είδη περίπου Σημασία των βρύων : θεωρούνται οι σκαπανείς της βλάστησης (με τον γρήγορο πολλαπλασιασμό τους και την αποσύνθεση των νεκρών τμημάτων παράγουν «υπόστρωμα» για την ανάπτυξη ανώτερων φυτών), σταθεροποιούν το έδαφος και το προστατεύουν από διάβρωση και την έκπλυση από τις βροχές Ενδιαφέρον από την άποψη της Βιολογίας και εξέλιξης διότι ήταν τα πρώτα χερσαία φυτά με χλωροφύλλη και αποτελούν ένα ενδιάμεσο μεταβατικό κρίκο μεταξύ θαλλοφύτων και κορμοφύτων που συνθέτουν την ανώτερη χερσαία χλωρίδα Ανθοκερωτά κύκλος ζωής→ https://study.com/academy/lesson/the-life-cycle-of-hornworts.html

Συστηματική Βοτανική 5 (Λειχήνες-Βρυόφυτα- Μυκόρριζες) Μυκόρριζες είναι οι συμβιωτικές σχέσεις μεταξύ φυτών και μυκήτων με αμοιβαία συνήθως ωφέλεια (η πρώτη διαπίστωση έγινε από τον Γερμανό Βοτανικό A. B. Frank το 1885). Ο μύκητας βοηθά το φυτό (αυξάνοντας την ριζόσφαιρα με τις υφές του) να απορροφήσει νερό με ανόργανα θρεπτικά συστατικά και πολύπλοκες οργανικές ενώσεις (π.χ. αυξίνες), και το προστατεύει από παθογόνα και τοξίνες, ενώ (ως ετερότροφος οργανισμός) αμείβεται από το φυτό με τροφή (υδατάνθρακες). Έχουν βρεθεί περί τα 500 είδη μυκορριζιτικών μυκήτων (κυρίως βασιδιομύκητες και λιγότερο ασκομύκητες, φυκομύκητες). Μορφές μυκόρριζων: α) Περίτροφη, ο μύκητας περιβάλλει τα ριζίδια και σχηματίζει ένα μανδύα γύρω τους, β) Εκτότροφη, οι μυκηλιακές υφές εισέρχονται μέσα στους μεσοκυττάριους χώρους των ριζιδίων, γ) Ενδότροφη, ο μύκητας συνδέεται ιστολογικά με τα ριζίδια εισερχόμενος και μέσα στα κύτταρα, χωρίς όμως να επηρεάζει την σύνθεσή τους. Οι πιο ωφέλιμες είναι οι εκτότροφες (κυρίως σε δασικά δένδρα) και οι ενδότροφες (η συνηθέστερη μορφή, στο 70% όλων των φυτών!) ↓ χωρίς μυκόρριζα μυκόρριζες μυκορριζόσφαιρα ↑ https://www.heartspring.net/mycorrhizal_fungi_benefits.html

Συστηματική Βοτανική 5 (Λειχήνες-Βρυόφυτα- Μυκόρριζες) Σημασία Μυκόρριζων: Χρήσιμες σε δασικά οικοσυστήματα με εδάφη φτωχά σε φώσφορο (στοιχείο που δύσκολα προσλαμβάνεται από το φυτό). Σε αναδασωμένες περιοχές με εδάφη εμβολιασμένα με μυκόρριζες η περιεκτικότητα των φυτών σε Ν , Κ2Ο ήταν μεγαλύτερη και του Ρ2Ο5 τριπλάσια από την αντίστοιχη περιεκτικότητα φυτών μη εμβολιασμένου με μυκόρριζες εδάφους. Η φύτρωση και ανάπτυξη των ορχιδοειδών ευνοείται από την μυκόρριζα (επειδή το σπέρμα τους είναι φτωχό σε θρεπτικά υλικά). Η καλλιέργεια της τρούφας, Tuber spp. (νόστιμου και πανάκριβου υπόγειου μύκητα) γίνεται με εμβολιασμό μυκόρριζας σε δένδρα βελανιδιάς, φουντουκιάς, λεύκας κ.α. Ενδότροφες μυκόρριζες π.χ. Trichoderma καταπολεμούν την βερτισιλίωση, φουζάριο Οι μυκόρριζες είναι πιο αποδοτικές στα φυσικά οικοσυστήματα και λιγότερο στα καλλιεργούμενα (λόγω της αλόγιστης χρήσης λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων). Κακή συνεργασία: ο εδώδιμος βασιδιομύκητας Armillaria mellea υπερπαρασιτεί και νεκρώνει (Armillaria root rot), μηλιές, αβοκάντο, κωνοφόρα, θάμνους μυκόρριζα σε σπέρματα ορχιδέας προσβολή από Armillaria root rot Τρούφες (Tuber sp.) https://www.trufflecart.com/Truffle-species https://en.wikipedia.org/wiki/Armillaria_mellea