Mchy

Mchy

Ilustracja "Muscinae" z dzieła "Kunstformen der Natur"Ernsta Haeckelaz 1904 roku.
Systematyka
Domena	eukarionty
Królestwo	rośliny
Nadgromada	rośliny telomowe
Gromada	mchy
Nazwa systematyczna
Bryophyta

Mchy(Bryophyta) –gromadaroślin telomowychobejmująca małe, osiągające od 1 do 10 cm wysokościorganizmy,przeważnie żyjące skupiskowo w ocienionych i wilgotnych miejscach. Nie wykształcają one prawdziwychliści,łodygczykorzeni,zamiast nich posiadają listki (mikrofile),łodyżkiorazchwytniki,spełniające podobne funkcje, lecz mające odmienną budowę.W rozwoju mchów wyróżnia się dwa następujące po sobie pokolenia:gametofitwytwarzającygametangia(plemnieirodnie) orazsporofitwytwarzającyzarodniki.

Współcześnie znanych jest około 12,8–13tysięcygatunkówmchów grupowanych w 901–969rodzajów.WPolscew 2004 roku znanych było 697 gatunków mchów.Mchy występują we wszystkich lądowychbiomachi pełnią w nich ogromną rolę ekologiczną, mają też istotny wpływ na globalnecykle biogeochemiczne.

Charakterystyka

Mchy należą doroślin nienaczyniowych,charakteryzujących się brakiem wykształconejtkanki przewodzącej.Odróżniają się od podobnych imwątrobowcówm.in. obecnością wielokomórkowychchwytników.Inne różnice nie są uniwersalne dla wszystkich mchów i wątrobowców, jednak obecność łatwo wyróżnianychłodyżekilistków,brak silnie płatowych lub segmentowych części organizmów oraz brak listków ułożonych w trzy szeregi pozwalają wyróżnić mchy.

Oprócz braku układu naczyniowego, mchy cechują się przewagągametofituw ich cyklu życiowym, a komórki ich tkanek są przez większość czasuhaploidalne.Diploidalnesporofitysą krótko żyjące i zależne od gametofitu na którym wyrosły. Jest to cecha znacząco różna od tego co występuje uroślin naczyniowychoraz u większościzwierząt.

Budowa gametofitu

W rozwojuhaploidalnegogametofituwyróżnia się fazęsplątka,później stadium łodyżki ilistków.Mchy przytwierdzone są do podłoża za pomocąchwytników.Gametangia wykształcają się w skupieniach na łodyżce, otoczone okrywą z listków.

Splątek

Wykształca się różnie w różnych taksonach. Uprątnikówjest nitkowaty, z zieloną i asymilującą częścią nadziemną oraz brunatnymi chwytnikami. Utorfowcówjest początkowo nitkowaty, później blaszkowaty.Naleźlinywykształcają splątek początkowo bulwkowaty, później wyrastają z niego nitki i w końcu tworzy się twór splątany, wstęgowaty.

Łodyżka

Łodyżki wyrastają z pączków powstających na splątku. Ze względu na kierunek wzrostu i sposób rozgałęziania wyróżnia się łodyżki:

• ortotropowe– o symetrii promienistej, rosnące prosto w górę i rozgałęziające się widlasto,
• plagiotropowe– o symetrii dwubocznej, płożące się po ziemi i rozgałęziające się pierzasto.

W budowie anatomicznej łodyżki wyróżnia się: skórkę (epidermę), korę (sklerodermę), tkankę zasadniczą (parenchymatyczną) iwiązkę środkową.

Listki

Z reguły całobrzegie, siedzące i najczęściej zbudowane z jednej warstwy komórek. Mają kształt zróżnicowany, typowy dla poszczególnych gatunków. Zwykle są większe na łodyżce głównej i mniejsze na gałązkach bocznych. Mają podłużne zgrubienie, tzw. żeberko w części środkowej, pełniące funkcję wzmacniającą, a nie przewodzącą jakwiązki przewodząceuroślin naczyniowych.U nasady listków często występują tzw. uszka powstające z większych od reszty i wypukłych komórek, u niektórych gatunków schodzą one na łodyżkę i zrastają się z nią (listki zbiegające). Listki ułożone są skrętolegle. U niektórych mchów występują tzw.nibylistki– nitkowate, liściokształtne wyrostki służące do zatrzymywania wody. Upłonnikówlistki pokryte są charakterystycznymi, podłużnymi listewkami, na przekroju poprzecznym wyglądającymi jak kolumny z kilku-kilkunastu komórek. Listewki te znacznie zwiększają powierzchnię asymilacyjną liścia i ułatwiają gromadzenie wody.

Budowa sporofitu

Płonnik włosistyz dobrze widocznymi puszkami sporofitu.

Diploidalnysporofitjest pokoleniem krótko żyjącym. Składa się ze stopy, sety, szyjki i puszki. Ma on postać pojedynczej, nierozgałęzionej łodyżki zwanej setą, zakończonej na szczycie zarodnią. Zarodnia ta ma w swej górnej części mechanizm otwierający – wieczko, umożliwiające wysyp dojrzałych zarodników. Sporofit nie jest rośliną samodzielną, rośnie na gametoficie umocowany doń za pomocą tak zwanej stopy, przez którą pobiera wodę i związki organiczne. Jest pokoleniem krótkotrwałym, po wytworzeniu zarodników zamiera i odpada.

Środowisko

Mchy porastającekorędrzew

Mchy rosną zwykle w wilgotnych, zacienionych miejscach. Są pospolite na terenachzalesionychoraz nad brzegami strumieni. Mogą być także znajdywane w szczelinach skalnych lub między kamieniami. Niektóre gatunki zaadaptowały się do życia w środowisku miejskim i mogą być znajdywane wyłącznie w miastach. Kilka gatunków to rośliny wodne, jak na przykład zdrojek (Fontinalis antipyretica). Inne, na przykładtorfowce,zamieszkują torfowiska, bagna i wolnopłynące cieki wodne. Takie wodne lub półwodne mchy mogą rozwinąć o wiele większe rozmiary od mchów lądowych. Długość 20–30 cm jest pospolita u torfowców.

Mchy porastają głównie zacienione części drzew i skał.

Z powodu małych rozmiarów i cienkości tkanek, brakukutykuli,która chroniłaby przed nadmierną utratą wody oraz ze względu na niezbędność wody w ich procesie rozmnażania, mchy do przeżycia potrzebują wilgoci. Chociaż jest ona tak niezbędna, wiele mchów wykształciło zdolność przeżycia nawet całkowitego wysuszenia, wracając do życia po kilku godzinach od ponownego namoczenia.

Systematyka

Obficie rosnące mchy epifityczne na gałęziach drzew wlesie deszczowym.

Według wcześniejszych systemów, mchy zaliczane były wraz zwątrobowcamiiglewikamidogromadymszaków (Bryophyta), w której tworzyły klasę mchów (Musci). Czyniło to jednakże takson tentaksonem parafiletycznym,dlatego dzisiaj rozdziela się go najczęściej na trzy różne gromady. Zgodnie z takim podziałem,gromadaBryophytazawiera wyłącznie mchy.

Podział mchów na klasy i relacje między nimi

mchy	Takakiopsidatakakiowe Sphagnopsidatorfowce Andreaeobryopsida Andreaeopsidanaleźliny Oedipodiopsida Tetraphidopsida Polytrichopsidapłonniki Bryopsidaprątniki

Sześć z ośmiuklaszawiera jedynie po jednym lub po dwarodzaje.Klasapłonnikówzawiera 23 rodzaje, zaś klasaprątnikówjest najbardziej zróżnicowana, obejmując 95% znanych gatunków mchów.

Torfowcesą klasą mchów zawierającą dwa żyjące obecnie rodzaje –Ambuchananiaitorfowiec(Sphagnum). Mchy te tworzątorforaz silnie kwasowetorfowiska.Ich listki złożone są z żywych oraz dużych i martwych komórek ułożonych naprzemiennie. Martwe służą do magazynowania wody, w żywych zaś toczą się wszystkie procesy metaboliczne, zfotosynteząna czele. Pomijając te właściwości, unikalne rozgałęzianie się, płaskie i szerokie splątki oraz gwałtownie otwierająca się puszka podkreślają odrębność tej klasy.

NaleźlinyiAndreaeobryopsidamogą być rozpoznane dzięki dwuwarstwowymchwytnikom,wielowarstwowym splątkom orazpuszkomrozdzielającym się wzdłuż, w przeciwieństwie do większości mchów, których puszki otwierają się u góry.

Płonnikimają liście z seriami równoległychlamel;blaszek zawierającychkomórkiwyposażone wchloroplasty.Zajmują się one przeprowadzaniem fotosyntezy oraz pomagają w magazynowaniu wody. Płonniki różnią się od pozostałych mchów także w innych właściwościach, dzięki czemu mogą osiągać większe od nich rozmiary.Płonnik pospolityna przykład, może tworzyć poduszki osiągające do 40 cm wysokości, aDawsonia superbapochodząca zNowej Zelandiijest najwyższym mchem na świecie.

Mchy są najbliższymi żyjącymi krewnymiroślin naczyniowych.

Historia geologiczna

Ze względu na ich delikatną strukturę, odnaleziony zapis kopalny mchów jest skąpy. Skamieniałości jednoznacznie identyfikowane jako mchy zostały znalezione na terenie Antarktyki i Rosji, w skałach należących dopermu.Istnieją też przesłanki za istnieniem mchów wkarbonie.Można się także spotkać z twierdzeniem, iż rurkopodobne skamieniałości pochodzące zsylurusą szczątkamiczepkamchu.

Rozmnażanie

Cykl życiowy typowego mchu

Plemniki wnikają do wnętrza rodni, a jeden z nich łączy się z komórką jajową i powstajezygota.Z zygoty powstaje roślina rozmnażająca się bezpłciowo (sporofit). Sporofit rozwija się początkowo wewnątrz rodni, a potem wyrasta ponad nią dźwigając na szczycie puszkę z zarodnikami. Sporofit związany jest stale z gametofitem i odżywia się jego kosztem. Zarodniki padają na podłoże i kiełkują w tzw. splątki. Wyrasta z nich ulistniony i żyjący samodzielnie gametofit. Do rozmnażania mchów konieczna jest obecnośćwody.

Ekologia

Mchy sąorganizmami pionierskimi.Potrafią kolonizować niegościnne, ubogie siedliska (skały, piaski). Dzięki zatrzymywaniu pyłów i rozkładowi mchów powstajepróchnica,a w konsekwencji możliwy staje się rozwój roślin bardziej wymagających. Mchy przystosowane są do gromadzenia dużych ilości wody (za sprawą skupienia łodyg wdarń,gęstego okrycia łodyg liśćmi, chwytnikami i parafiliami, porowatości skórki) chroniąc w ten sposób glebę przederozją,zmniejszając szybkość i wielkość spływów powierzchniowych. Darnie mchów chronią też glebę przed szybkim wysychaniem i tym samym utrzymują w niej większą wilgotność. Głównie dzięki mchom (zwłaszczatorfowcom) możliwy jest rozwójtorfowisk,a tym samym odkładanietorfu.Na jałowych wydmach mchy utrwalają ruchome podłoże i biorą istotny udział w procesie glebotwórczym.

Uprawa

Japoński ogród w świątyni Gioji, w okolicy Arashiyama, na północny zachód od Kioto.

Rosnące na trawnikach mchy uważa się zachwasty,jednak w ogrodach japońskich są one sadzone celowo. W starych świątynnych ogrodach mech porasta niekiedy ściółkę wśród drzew. Ma to dodawać powagi oraz spokoju. Nie istnieją ustalone zasady uprawy mchów. Kolekcje mchów są często rozpoczynane od kilku próbek dziko żyjących mchów trzymanych w pojemnikach zatrzymujących wilgoć. Niektóre mchy jednak mogą potrzebować specyficznych warunków, takich jak odpowiednie warunki świetlne, wilgoć, czy pH gleby, przez co ich hodowla jest trudna.

Zastosowanie mchów

Największe znaczenie użytkowe mchów przypisywane jest tworzonemu przez nietorfowi,który ma wielorakie zastosowanie jakomateriał opałowy,nawóz,ściółkadlazwierząt gospodarskich,materiał budowlany lub dodatek do różnych produktów budowlanych takich jak cegły i płyty izolacyjne, surowiec do wyrobupapieru,tektury,filtróworaz preparatów leczniczych.

Mchy wykorzystywane są także jako podściółka w uprawie truskawek i poziomek, do utykania szpar w budynkach drewnianych i otulania budynków gospodarczych.

Określone gatunki mchów wykorzystywane są jakogatunki wskaźnikowew odniesieniu do warunków wodnych (ekspertyzy melioracyjne) oraz złóż określonych minerałów. Wskaźnikami skał zawierających związkiżelaza,glinuimiedzisą np.Mielichhoferia elongataiGymnocolea acutiloba.

Ze względu na rolę w środowisku wpływają także na właściwości użytkowe lasów, w których warstwa mszysta odgrywa istotną rolę w regulacji bilansu wodnego poprawiając warunki produkcjidrewna.Z kolei na użytkach zielonych uznawane są za problematyczne ze względu na zakwaszanie gleby, utrudnianie aeracji i sprzyjanie tworzeniu zabagnień.Jako gatunki pionierskie odgrywają istotną rolę w ochronie przed erozją i stabilizacji hałd, wydm i wszelkich skarp budowli ziemnych.

Bibliografia

• Bronisław Szafran: Karol Starmach:Flora słodkowodna Polski.T. 16: Bryophyta. I. Musci-Mchy. Warszawa: Instytut Botaniki PAN, 1963.Brak numerów stron w książce
• Królestwo roślin: rośliny zarodnikowe. W: Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin, Claude A. Villee:Biologia.Warszawa: MULTICO Oficyna Wydawnicza, 1996, s. 568–572.ISBN83-7073-090-6.OCLC37964610.