Pogonatum urnigerum

Pogonatum urnigerum
Klasyfikacja naukowa
Królestwo:	Planty
Dział:	mszaki
Klasa:	politrichopsida
Zamówienie:	Politrychale
Rodzina:	Polytrichaceae
Rodzaj:	Pogonatum
Gatunek:	P. urnigerum
Nazwa dwumianowa
	Pogonatum urnigerum; (Hedw.) P. Beauv.
Synonimy
	Polytrichum urnigerum Hedw.

Pogonatum urnigerum to gatunek mchu z rodziny Polytrichaceae , potocznie zwany czepkiem urnowym . Nazwa pochodzi od „urna” oznaczającego „urnę” i „gerere” oznaczającego „nieść”, co uważa się za odniesienie do torebki rośliny o szerokich ustach. Można go znaleźć na żwirowych brzegach lub podobnych siedliskach i można go rozpoznać po niebieskim zabarwieniu ogólnego zielonego koloru. Łodyga tego mchu jest czerwona jak wino i ma ryzoidy, które utrzymują mech zakotwiczony w podłożu. Jest to mech akrokarpiczny, który rośnie pionowo z archegonium wyrastającym na szczycie każdego zapłodnionego żeńskiego pędu gametofitu, który rozwija wyprostowany sporofit.

Zasięg i siedlisko

Pogonatum urnigerum można znaleźć na umiarkowanych lub dużych wysokościach na obszarach naruszonych (w pobliżu wody i dróg), piaszczystej glebie w pobliżu zbiorników wodnych, obszarach późnego śniegu oraz w wąskich szczelinach skał na klifach.

Wiadomo, że ten gatunek mchów żyje w wielu miejscach w Europie i Ameryce Północnej, takich jak: Grenlandia, Islandia, Kanada i Stany Zjednoczone. W Azji Pogonatum urnigerum stwierdzono w Japonii, Chinach, Korei, Mongolii, Indiach, Himalajach, Filipinach i Papui-Nowej Gwinei.

Opis

Przekrój liścia Pogonatum urnigerum przedstawiający blaszki, żebra i blaszkę.

Gametofit

Gametofit jest pierwszą i dominującą fazą dwóch naprzemiennych faz cyklu życiowego mszaka. Ta część cyklu życiowego składa się ze splątka (wstępny etap, w którym propagula rozwija zielone nitkowate włókna), ryzoidów (włókna rosnące pod mszakiem, które pomagają zakotwiczyć mszaka w podłożu), łodygi, liści, struktura (archegonium u roślin żeńskich, antheridium u roślin męskich) oraz calyptra (cienka tkanka, która tworzy się z odpowietrznika archegonium i chroni zarodnie w miarę ich rozwoju).

Pogonatum urnigerum ma łodygę koloru czerwonego wina. Liść P. urnigerium ma długość 2,5-6 mm i składa się z blaszki jednolitej z wieloma blaszkami na górnej powierzchni (od strony osiowej) liścia (30-46 blaszek ułożonych w słupki po 4-7 komórek). Lamele to pionowe stosy komórek, które pełnią wiele korzystnych funkcji. Komórki blaszek zwiększają fotosyntezę tkanki, a przestrzenie między blaszkami wspomagają procesy wymiany gazowej i zapobiegają wysychaniu roślin. Komórki brzeżne blaszek są stosunkowo tej samej wielkości co inne komórki blaszek, są grubościenne, okrągłe, żółtozielone i brodawkowate. Każdy liść ma szeroką podstawę, która ściska się do wewnątrz i zwęża się w wąski lancetowaty. Krawędź liścia nie jest ząbkowana u podstawy, ale jest ząbkowana od części liścia, która jest ściśnięta do wewnątrz do wierzchołka liścia.

Sporofit

Zarodnia Pogonatum urnigerum z zębami nicieni.

Sporofit jest drugą fazą cyklu życiowego mszaka. Ta faza składa się ze stopy (struktura, która dostarcza składniki odżywcze z gametofitu do rozwijającego się sporofitu), szczeciny (struktura, która unosi zarodnię), sporangium (struktura, w której dojrzewają zarodniki) i wieczko (klapka, która zakrywa koniec rozwijającej się zarodni).

W Pogonatum urnigerum struktura sporofitu dojrzewa wiosną i latem przez 6 miesięcy. Zarodnia w pełni dojrzewa jesienią. Seta mierzy 1–4 cm wysokości i składa się z hydroidów (komórek przewodzących wodę), leptoidów (komórek przewodzących cukier i inne składniki odżywcze), stereidów (komórek grubościennych, które zapewniają wsparcie strukturalne) i miąższu komórki. Gdy szczecina się wydłuży, na końcu szczeciny rozwija się zarodnia. Zarodnia ma wieczko, epifragmę, kolumellę, osłonkę zarodniową, warstwę zawierającą zarodniki i zęby nicieni. Zęby nicieni składają się z całych, pogrubionych martwych komórek. Chociaż zęby nicieni nie są higroskopijne , mogą pomagać w rozprzestrzenianiu zarodników poprzez małe ruchy (nie poruszają się dużo). Zanim zarodnia w pełni dojrzeje, jest zamknięta w owłosionej kaliptrze (rozwiniętej z komory archegonium), która odpada po dojrzeniu zarodni. W okresie dojrzewania zarodnia ma długość około 2-3 mm, kształt cylindryczny i kolor od jasnobrązowego do czerwonobrązowego. Po odpadnięciu wieczka zarodnia jest gotowa do rozmnażania się poprzez rozprzestrzenianie zarodników. Rozsiewanie zarodników następuje zwykle późną wiosną następnego roku po całkowitym dojrzeniu sporofitu.

Cechy wyróżniające

Pogonatum urnigerum ma liście, które rosną w więcej niż trzech rzędach wokół łodygi, co sprawia, że roślina wydaje się mocna, jej liście i gałęzie nie wydają się płaskie, ma nerw główny, nie ma struktur wytwarzających klejnoty, jej zarodnia ma trzydzieści dwa zęby nicieni, komórki obrzeża liści nie różnią się od reszty liścia, brak białych włosków i zmarszczek po stronie brzusznej liści, na stronie brzusznej liczne blaszki, zęby brzeżne, roślina może wyglądać na niebieskawo-zieloną, gdy nie jest sucha.

Koło życia

Podobnie jak inne mszaki, Pogonatum urnigerum kończy swój cykl życiowy w dwóch pokoleniach, co jest cyklem nazywanym heteromorficzną przemianą pokoleń. Ma dominujące pokolenie gametofitów i krótsze pokolenie sporofitów. Po rozproszeniu jako haploidalny zarodnik rozwija splątki. Pierwszym etapem splątka jest chloronema, który składa się z nieregularnych rozgałęzień, poprzecznych ścianek, okrągłych chloroplastów i braku pączkowania. Po dalszym rozwoju rozwija się późniejsze stadium splątka, caulonema. Caulonema jest bardziej regularnie rozgałęziona, ma ukośne ściany poprzeczne, ma chloroplasty w kształcie wrzeciona i tworzy pąki. ryzoidy , aby pomóc gametofitowi przyczepić się do podłoża. Pąki Caulonema ostatecznie rozwijają się w pełny gametofit, który przechodzi mitozę do tworzenia rozmnażających się plemników lub komórek jajowych (oba są haploidalne, plemniki reprodukcyjne znajdują się w antheridium, jajo znajduje się w archegonium). Gametofit jest jednopłciowy i wytwarza plemniki lub komórki jajowe, a nie oba jednocześnie. Plemniki są transportowane, często drogą wodną, do archegonium znajdującego się na szczycie pędu żeńskiego gametofitu. Po zapłodnieniu jajo rozwija diploidalną strukturę sporofitu, która składa się ze stopy, szczeciny, zarodni i wieczko. Stopa zaopatruje rozwijającą się zarodnię w składniki odżywcze z gametofitu. Seta podnosi zarodnię. Zarodnia rozwija się w owłosionej calyptrze i przez nią wytwarza zarodniki mejoza . Dojrzałe zarodniki są przenoszone przez otwory zębów nicieni zarodni albo przez ograniczony ruch zębów, albo przez wiatr. Małe otwory między zębami nicieni zapobiegają rozproszeniu wszystkich zarodników naraz, co daje sporofitowi przewagę w rozpraszaniu zarodników przez dłuższy okres czasu.

Cykl życia mchu.

W swoim cyklu życiowym Pogonatum urnigerum przechodzi naprzemiennie z haploidalnego i diploidalnego cyklu życiowego. Struktury haploidalne obejmują: zarodniki, splątki, ryzoidy, liście, struktury rozrodcze, calyptra (rozwiniętą z archegonium) i łodygę gametofitu. Struktury diploidalne obejmują: stopę, szczecinę, zarodnię i wieczko.

Calpytra owłosiona z Pogonatum urnigerum .

Reprodukcja

Pogonatum urnigerum to roślina dwupienna , która rozmnaża się przez rozsiewanie zarodników. Zarodniki są rozpraszane przez pewien czas przez ruch wiatru lub zęby rośliny w pobliżu. Roczne przyrosty można znaleźć na łodydze tego gatunku mchów, które przypominają słoje drzew. Pogonatum urnigerum nie specjalizuje się w rozmnażaniu bezpłciowym, ponieważ brakuje mu kielichów gemmae i struktur kadukowatych, które pomagałyby mu w rozmnażaniu bezpłciowym. Może jednak rozmnażać się bezpłciowo poprzez fragmentację.

Struktury rozrodcze

Antheridium

Antheridium (liczba mnoga: antheridia) to struktura reprodukcyjna znajdująca się na pędzie mszaka męskiego . Antheridium ma płaszcz, który chroni plemniki podczas ich rozwoju. Gdy plemnik dojrzeje, potrzebuje wody, takiej jak krople deszczu, aby pomóc w przeniesieniu plemnika z antheridium do komórki jajowej znajdującej się w archegonium na pędzie żeńskiego gametofitu. Struktura perigonium składa się z antheridium, parafiz (sterylnych włókien, które wspierają strukturę reprodukcyjną mszaków) i liści perigonialnych.

Archegonium

Na pędach żeńskich mszaków struktura reprodukcyjna nazywa się archegonium (liczba mnoga: archegonia). Struktura archegonium składa się z: sterylnego płaszcza otaczającego jajo, szyi, kanału szyjnego, który umożliwia plemnikom wejście do archegonium w celu zapłodnienia komórki jajowej, odpowietrznika, który chroni komórkę jajową, a następnie rozwija się w calyptra oraz samo jajko. Kiedy jajo w archegonium samicy Pogonatum urnigerum pęd jest zapłodniony, dojrzewa i rozwija się sporofitowa struktura rośliny, która rozmnaża się płciowo poprzez wytwarzanie i rozpraszanie zarodników. Struktura perichaetium składa się z archegonium, parafiz i liści perichetialnych. W Pogonatum urnigerum z każdego perichaetium rozwija się jedna szczecina. Liście perichetialne również wydają się być dłuższe niż liście macierzyste (mierzą 5-7 mm długości).

Taksonomia

Klasa Polytrichopsida

Mchy należące do klasy Polytrichopsida są znane z kilku charakterystycznych cech, takich jak liście łodyg z blaszką jednostratową, liczne blaszki, kosta, stereidy, komórki prowadzące i hydroidy. Mchy Polytrichopsida mają również silnie przewodzącą nić złożoną z hydroidów (przewodnictwo wody) i leptoidów (przewodnictwo cukru i innych składników odżywczych), śladów liści i stereidów. Ze względu na brak struktur wytwarzających klejnoty u większości mchów należących do tej klasy, mchy Polytrichopsida rozmnażają się płciowo przez rozsiewanie zarodników. Możliwe jest jednak rozmnażanie bezpłciowe przez fragmentację. Ta klasa jest również dobrze znana z owłosionej calyptry, która jest obecna w wielu mchach Polytrichopsida, która działa w celu ochrony rozwijającej się zarodni. Niektóre gatunki Polytrichum ma również dwurzędowe parafizy w swojej strukturze perigonium (składające się z antheridium, paraphyses i liści perigonialnych).

Rodzaj Pogonatum

Pogonatum urnigerum to gatunek mchu należący do rodzaju Pogonatum . Mchy Pogonatum są znane z tworzenia kępek na swoich podłożach. Liście Pogonatum są na ogół wyprostowane i mają kształt lancetowaty od połowy liścia do końca i mają szerszą podstawę. Dodatkowo mszaki te mają kostę i wiele blaszek na górnej powierzchni liści. Zarodnie mchów należących do tego rodzaju nie mają aparatów szparkowych, mają trzydzieści dwa zęby perystomiczne, które składają się z całych komórek i owłosionej calyptry.

Co najmniej trzydzieści dwa gatunki należą do rodzaju Pogonatum. Poniżej wymieniono niektóre gatunki należące do Pogonatum :

Pogonatum aloides (Hedw.) P.Beauv.
Pogonatum belangeri (Müll.Hal.) A.Jaeger
Pogonatum campylocarpum (Müll.Hal.) Mitt.
Pogonatum cirratum (św.) Brid.
Pogonatum contortum (Menzies ex Brid.) Lesq.
Pogonatum convolutum (Hedw.) P.Beauv.
Pogonatum dentatum (Menzies ex Brid.) Brid.
Pogonatum japonicum Sull. & Lesq.
Pogonatum macrophyllum Dozy & Molk.
Pogonatum microstomum (R.Br. ex Schwägr.) Brid.
Pogonatum neesii (Müll.Hal.) Dozy
Pogonatum nipponicum Nog. i Osada Hayashi
Pogonatum perichaetiale (Mont.) A. Jaeger
Pogonatum proliferum (Griff.) Mitt.
Pogonatum spinulosum Mitt.
Pogonatum subulatum (Menzies ex Brid.) Brid.
Pogonatum urnigerum (Hedw.) P.Beauv.
Pogonatum usambaricum (rosół) Paryż

W analizie oszczędności przeprowadzonej na rodzaju Pogonatum gatunki w obrębie tego rodzaju, które są najbliżej spokrewnione z Pogonatum urnigerum, obejmują: Pogonatum japonicum, Pogonatum dentatum i Pogonatum perichaetiale .

Pogonatum urnigerum można prawdopodobnie pomylić z Pogonatum dentatum, zwłaszcza gdy są bezpłodne lub skarłowaciałe.

Ochrona

W Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie centrum danych ochrony prowincji określa stan ochrony Pogonatum urnigerum na liście BC jako „żółty”. Żółty status wskazuje, że ten gatunek mchów jest mało zagrożony wyginięciem. Na poziomie statusu globalnego Pogonatum urnigerum znajduje się na liście G5 i jest uważany za szeroko rozpowszechniony, liczny i bezpieczny gatunek.

Synonimy

Pogonatum urnigerum (Hedw.) P. Beauv. wcześniej nosił nazwę Polytrichum urnigerum Hedw.