Liverwort
Caracteristici generale
ciclul de viață
dispersia sporilor
reproducere asexuată
evoluție
resurse
Liverworts sunt una dintre cele trei clase din filumul plantelor Bryophyta. Celelalte două clase sunt mușchi și coarne. Ficatele sunt mici plante terestre verzi. Nu au rădăcini, tulpini sau frunze adevărate. În schimb, au o structură asemănătoare frunzelor deasupra solului, cunoscută sub numele de talus, și o structură subterană, cunoscută sub numele de rizoid. Majoritatea ficatului se găsesc în medii umede și tind să fie mai puțin rezistente la deshidratare decât rudele lor, mușchii. Unele specii de ficat se găsesc în America de Nord temperată, dar majoritatea speciilor cresc la tropice.
Caracteristici generale
la fel ca mușchii și plantele superioare, ficatele folosesc clorofila-a, clorofila-b și carotenoizii ca pigmenți fotosintetici și își păstrează rezervele alimentare sub formă de amidon. Ca și în mușchi și plante superioare, pereții lor celulari sunt compuși din celuloză.
la fel ca mușchii și viermii, ficatul este limitat la medii umede din două motive principale: în primul rând, le lipsește un sistem vascular pentru transportul eficient al apei și alimentelor. În al doilea rând, spermatozoizii lor trebuie să înoate prin apă pentru a ajunge la celulele ouălor.
thalli-ul majorității ficatului are morfologie dorsiventrală. Cu alte cuvinte, au părți distincte din față și din spate. În acest sens, thalli de ficat sunt similare cu frunzele plantelor superioare.
numele „liverwort” este vechi de secole și a fost dat acestor plante deoarece talii lor sunt în formă de ficat. În vremurile anterioare, oamenii credeau în „doctrina semnăturilor”, care dicta că o parte a plantei care seamănă cu un organ corporal ar putea fi folosită pentru a trata bolile acelui organ. Astfel, ficatul a fost utilizat pentru a trata bolile hepatice. Știința occidentală a discreditat de mult doctrina semnăturilor, deși este încă susținută de diverse „New Age” și alte mișcări pseudoscientifice.
ciclul de viață
caracteristicile generale ale ciclului de viață al ficatului sunt aceleași ca la mușchi. Ambele au o alternanță caracteristică a generațiilor în care sporofitul diploid multicelular depinde de gametofitul haploid verde și „cu frunze”. Ca și în cazul mușchilor, gametofitul ficatului este forma cea mai frecvent întâlnită în natură.
la majoritatea speciilor, un spor hepatic haploid germinează și dă naștere unei protoneme unicelulare,
o celulă filamentoasă mică. În general, gametofitul haploid se dezvoltă din protonema. În majoritatea ficatului, gametofitul este procumbent, deși la unele specii este erect. De obicei, gametofitul are un rizoid subteran, o structură unicelulară specializată care ancorează ficatul de substratul său și preia substanțele nutritive din sol.
organele reproductive masculine și feminine, antera-idia și arhegonia, cresc din gametofit. Acestea apar direct din talus sau sunt purtate pe tulpini. Aproximativ 80% din speciile de ficat sunt dioice (masculi și femele pe plante separate), iar celelalte 20% sunt monoice (masculi și femele pe aceeași plantă). Fiecare arhegoniu produce un singur ou; fiecare antheridium produce multe celule spermatozoide motile, fiecare cu două flageluri. Celulele spermatozoizilor trebuie să înoate prin apă pentru a ajunge la arhegoniu. Apoi sperma fertilizează oul pentru a forma o celulă diploidă. Aceasta se dezvoltă în cele din urmă într-un sporofit diploid multicelular.
sporofitul ficatului, ca și cel al mușchilor, are o capsulă terminală purtată pe o tulpină, cunoscută sub numele de seta. Pe măsură ce sporofitul se dezvoltă, sporii haploizi se formează în interiorul capsulei. În general, sporofitele ficatului sunt mai mici și mai simple în morfologie decât cele ale mușchilor. O altă diferență este că setul de ficat se prelungește după maturarea capsulei, în timp ce setul de mușchi se prelungește înainte de maturarea capsulei.
dispersia sporilor
ficatele au o metodă caracteristică de dispersie a sporilor. În interiorul capsulei sporofite, sporii sunt atașați de celule specializate cunoscute sub numele de elaters. Elaterul are o formă tubulară și are una sau mai multe îngroșări ale peretelui celular care sunt orientate elicoidal de-a lungul axei lungi a celulei. Aceste îngroșări elicoidale sunt hidroscopice, prin faptul că absorb ușor apa.
termeni cheie
Diploid —nucleu sau celulă care conține două copii ale fiecărui cromozom, generate de fuziunea a două nuclee haploide.
Elater —celule tubulare specializate cu îngroșări ale peretelui celular orientate elicoidal la care sunt atașați sporii de ficat.
Gametophyte —haploid, generație producătoare de gameți în ciclul de viață al unei plante.Gemma-structura reproductivă asexuată multicelulară a mușchilor și a ficatului.
Haploid —nucleu sau celulă care conține o copie a fiecărui cromozom.meioza-Diviziunea nucleului celulei în care numărul de cromozomi este redus la jumătate, de obicei de la diploid la haploid.
sporofit —diploid, generație producătoare de spori în ciclul de viață al unei plante.
Thallus —un singur corp de plante lipsit de tulpină, frunze și rădăcini distincte.
pe măsură ce capsula ficatului se usucă, se deschide. Apoi, îngroșările elicoidale ale peretelui celular al elaterului se usucă și elaterul își schimbă forma. Pe măsură ce se întâmplă acest lucru, elaterul eliberează sporii legați, care sunt apoi dispersați de vânt.
reproducere asexuată
la fel ca mușchii, multe specii de ficat se reproduc făcând gemme, mici structuri de reproducere circulare sau sferice purtate în interiorul cupelor de gemme care se formează deasupra talusului. Formarea Gemmae este o formă importantă de reproducere asexuată la multe specii de ficat și mușchi.
evoluție
există doar câteva fosile de ficat și mușchi și nu există fosile de coarne. Acest lucru se datorează faptului că țesutul moale al acestor briofite nu se fosilizează bine. Cea mai veche fosilă cunoscută este din perioada devoniană târzie, acum aproximativ 350 de milioane de ani. Majoritatea botanicilor cred că au apărut cu mult înainte de aceasta.
unii botaniști au propus că există peste 10.000 de specii de ficat în lume. O estimare mai realistă este de aproximativ 6.000. Este posibil ca numărul de specii să fi fost supraestimat în trecut, deoarece morfologia multor specii este elastică, prin faptul că diferă în medii diferite. Acest lucru face ca identificarea speciilor de ficat să fie foarte dificilă, de obicei mai dificilă decât cea a plantelor superioare.
interesant, chiar dacă ficatul își are originea cu câteva sute de milioane de ani înainte de plantele cu flori, există câteva sute de mii de specii de plante cu flori, dar numai aproximativ 6.000 de specii de ficat. Motivul pentru aceasta poate fi că ficatul se bazează pe mecanismul ineficient al spermei transportate în apă pentru reproducerea sexuală. Astfel, s-a propus ca majoritatea speciilor de ficat să se bazeze pe gemme asexuate ca mijloc de reproducere. Reproducerea asexuată tinde să reducă diversitatea genetică. Deoarece diversitatea genetică este necesară pentru ca noile specii să evolueze, ficatul și alte briofite ar fi putut evolua într-un fel de fundătură evolutivă.
vezi și Briofit.
resurse
Cărți
Greenaway, T. mușchi și ficat. Austin, TX: Steck-Vaughn, 1992.Margulis, L., și Schwartz, K. V. cinci regate. New York: W. H. Freeman și compania, 1998.
altele
Southern Illinois University Carbondale. „Briofite: mușchi, ficat și coarne” <http://bryophytes.plant.siu.edu/marchantiophyta.html>(accesat la 2 decembrie 2006).
University of Massachusetts, Amherst: Biological Sciences. „Liverworts” <http://www.bio.umass.edu/biology/conn.river/liverwts.html> (accessed December 2, 2006).
Peter A. Ensminger