Zakaj je voda pomembna za maho?

Voda je Velik pomen za maho Ker te rastline nimajo vaskularnih tkiv ali organov, specializiranih za absorpcijo. Po drugi strani pa ne morejo uravnavati izgube vode in od tega ne morejo biti odvisni od spolne reprodukcije.

Mahovi pripadajo briofiti, ki so bila prva skupina rastlin, da kolonizira kopensko okolje. Gametofit tvori vegetativno telo in sporofit je odvisen od tega.

Te rastline imajo zelo tanko kutikulo in nimajo želodca, ki ureja znoj. So zelo dovzetni za spremembe vlage, zato lahko zelo hitro dehidrirajo.

Absorpcija vode se lahko pojavi v celotni rastlini ali skozi kodre. Vožnja je lahko po kapilarnosti, po apoplastični ali poenostavljeni poti. V nekaterih skupinah so celice, specializirane za vodni transport (hidroidi).

Moške gamete (sperme) so flagelizirane in zahtevajo prisotnost vode, da doseže Ovocéple (ženska igra).

Mnogi mahovi imajo veliko sposobnost, da se opomorejo od dehidracije. Vzorci herbarija Pulvinata Grimmia Po 80 letih posušili so sposobne.

Vegetativna struktura mahov in njun odnos z vodo

Briofiti veljajo za prve rastline, ki so kolonizirale kopensko okolje. Niso razvili podpornih tkanin ali prisotnosti lignificiranih celic, zato so majhne velikosti. Vendar predstavljajo nekatere značilnosti, ki so naklonjene njihovi rasti iz vode.

Zaščitne tkanine

Ena glavnih značilnosti, ki je rastlinam omogočila kolonizacijo kopenskega okolja, je prisotnost zaščitnih tkiv.

Kopenske rastline imajo maščobno plast (kutikulo), ki pokriva zunanje celice telesa rastline. Šteje se, da je to ena najpomembnejših prilagoditev za doseganje neodvisnosti vodnega okolja.

V primeru Mossa. Vendar struktura iste omogoča vstop vode na nekaterih območjih.

Po drugi strani je prisotnost želodcev omogočila kopenskim rastlinam, da uravnavajo izgube vode zaradi znojenja. V vegetativnem telesu gametofita mahov ni stomate.

Zato ne morejo nadzorovati izgube vode (to so poifilohidriki). So zelo občutljivi na spremembe vlage v okolju in ne morejo zadržati vode znotraj celic, ko je primanjkljaj vode.

V kapsuli sporofita več vrst so opazili prisotnost želodcev. Povezani so bili z mobilizacijo vode in hranilnih snovi proti sporofitu in ne z nadzorom izgube vode.

Absorpcija vode

V žilnih rastlinah se absorpcija vode pojavi skozi korenine. V primeru briofitov kodri na splošno nimajo te funkcije, ampak funkcije fiksacije substrata.

Mahovi predstavljajo dve različni strategiji za absorpcijo vode. Glede na strategijo, ki jo predstavljajo, so razvrščeni kot:

• Endohidric Vrste: Voda se vzame neposredno iz podlage. Rizoidi posegajo v absorpcijo, nato pa se voda notranje izvaja v celotnem telesu rastline.
• Exohidric Vrste: Absorpcija vode se pojavlja po celotnem telesu rastline in se prevaža z difuzijo. Nekatere vrste lahko predstavljajo prevleko iz volne (tomentum), ki daje prednost absorpciji vode, ki je prisotna v okolju. Ta skupina je zelo občutljiva na izsušitev.

Prevodnost vode

V žilnih rastlinah vodi vodi ksilem. Gonilne celice tega tkiva so mrtve in s stenami zelo lignificirane. Prisotnost ksileme je zelo učinkovita pri uporabi vode. Ta funkcija jim je omogočila kolonizacijo veliko habitatov. 

V mahovih ni prisotnosti lignificiranih tkiv. Prevodnost vode se lahko pojavi na štiri različne načine. Eden od teh je gibanje celice do celic (poenostavljeno). Drugi načini so naslednji:

Apoplastična: Voda se premika skozi apoplasto (stene in medcelični prostori). Ta vrsta vožnje je veliko hitrejša kot poenostavljena. V teh skupinah, ki imajo debele celične stene, je učinkovitejše zaradi večje hidravlične prevodnosti.

Kapilarni prostori: V skupinah ektohidrikov je mobilizacija vode ponavadi zaradi kapilarne. Med filidami in cavlidom so kapilarni prostori, ki olajšajo transport vode. Kapilarni kanali lahko dosežejo dolžine do 100 µm.

Hidroidi: Pri vrstah endohidrika je bila opažena prisotnost rudimentarnega vožnje. Opazimo specializirane celice, imenovane hidroide. Te celice so mrtve, vendar so njihove stene tanke in zelo prepustne za vodo. So pritrjeni v vrsticah, ki so ena od drugih in so v osrednjem položaju v Caulidio.             

Spolna reprodukcija, odvisna od vode

Mahovi imajo flagelirane moške gamete (sperme). Ko je zrela spredaj, je prisotnost vode potrebna za odpiranje. Ko pride do dehiscence, semenčice plavajo v vodnem filmu.

Da bi prišlo do oploditve, je prisotnost vode bistvenega pomena. Spermo lahko v vodnem okolju ohranjate približno šest ur in lahko potujejo do 1 cm.

Prihod moških gametov na adormedi je naklonjen vplivu kapljic vode. Ko jih brizgajo v različne smeri, imajo veliko semenčico. To je zelo pomembno pri reprodukciji diojskih skupin.

V mnogih primerih so anteidi konfigurirani v obliki skodelice, ki olajša razpršitev sperme, ko se pojavi vpliv vode. Mah plazeče navade, tvorijo bolj ali manj neprekinjene vodne plasti, skozi katere se premikajo gamete.

Dehidracijska mahova toleranca

Nekateri mahovi so prisiljeni vodni. Te vrste niso strpne do izsuševanja. Vendar lahko druge vrste rastejo v ekstremnih okoljih, s suhimi obdobji.

Ker so poiquilohidric, lahko zelo hitro izgubijo in pridobijo vodo. Ko je okolje suho, lahko izgubijo do 90 % vode in se okrevajo, ko se vlaga poveča.

Vrsta Ruralis tortula je shranjena z vsebnostjo vlage 5 %. Ko je rehidriral, mu je uspelo povrniti metabolično sposobnost. Še en zanimiv primer je Pulvinata Grimmia. Vzorci herbarija v 80 letih so bili izvedljivi.

Ta dehidracijska toleranca mnogih mahov vključuje strategije, ki jim omogočajo ohranjanje celovitosti celičnih membran.

Eden od dejavnikov, ki prispeva k ohranjanju celične strukture, je prisotnost beljakovin, imenovanih rehidrini. Sodelujejo v stabilizaciji in rekonstituciji.

Pri nekaterih vrstah je bilo opaziti, da je vakuola med dehidracijo razdeljena na številne majhne vakuole. S povečanjem vsebine vlage se združijo in spet tvorijo odlično vakuolo.

Tolerantne rastline za dolga obdobja izsuševanja imajo antioksidativne mehanizme, ker se oksidacijska poškodba poveča s časom dehidracije.