ANTHOCERA: EIGENSCHAFTEN, LEBENSZYKLUS, FORTPFLANZUNG UND BEISPIELE - BIOLOGIE - 2024

Die Hornwurzeln (Anthocerotophyta) sind eine Gruppe nicht-vaskulärer Pflanzen, die eines der primitivsten Mitglieder der Embryophyten darstellen. Ursprünglich als Bryophyten katalogisiert, wurde nun ihre genetische und strukturelle Beziehung zu höheren Pflanzen bestimmt.

Neuere Forschungen zur molekularen Phylogenie von Anthoceranen haben es möglich gemacht, festzustellen, dass sie einen Evolutionsschritt für Landpflanzen darstellen. Die evolutionäre Disposition der Gruppe wird jedoch diskutiert, obwohl sie einen gemeinsamen Aszendenten mit den Tracheophyten teilen.

Anthoceros sp. Quelle: Bramadi Arya

Die meisten taxonomischen Gruppen, aus denen Hornwurzeln bestehen, befinden sich weltweit hauptsächlich in tropischen Klimazonen. Der ideale Lebensraum für diese Pflanzen sind aquatische Umgebungen sowie schattige und feuchte Umgebungen.

Die Anthocerotophyta-Gruppe besteht aus ungefähr 100-150 Arten von 5 anerkannten Gattungen. Sie sind produktive Pflanzen, die die Fähigkeit haben, Feuchtigkeit und Nährstoffe aus Tau und Niederschlag zu vermehren und zu gewinnen.

Sie sind wirksame Besiedler von felsigen Oberflächen und feuchten, nährstoffarmen Böden, was ihre Entwicklung an wilden Orten begünstigt. Sie üben eine bedeutende ökologische Funktion als Bodenschutz, Nährstofffixierer, Feuchtigkeitserhaltung und Wiederherstellung der biologischen Vielfalt aus.

Allgemeine Charakteristiken

Morphologie

Es zeigt einen mehrschichtigen Thallus mit einer abgeflachten dorsiventralen Struktur, die im Allgemeinen Rosetten mit gewellten oder gewundenen Kanten von 3 bis 10 cm Durchmesser bildet. Die Zellen des Thallus enthalten einen großen einzelnen, scheibenförmigen Chloroplasten und Pyrenoide, die einen scheibenförmigen Chloroplasten umgeben.

Phaeoceros carolinianus. Quelle: HermannSchachner

Die Thalli bestehen aus Zellen mit einer dünnen Zellwand, die über einzellige Rhizoide an das Substrat gebunden sind. Die Epidermis des Thallus hat einige Poren oder Stomata, die von zwei reniformen Okklusionszellen gebildet werden, außerdem hat sie keine ventralen Schuppen.

Die Geschlechtsorgane - Anteridien und Archegonien - entwickeln sich in den Krypten oder Poren des Thallus. Die Sporophyten präsentieren Stomata mit okklusiven Zellen und führen den Photosynthesevorgang aufgrund der Anwesenheit von Chloroplasten durch.

Der Fuß des Sporophyten hat ein knolliges Aussehen mit einer endständigen Kapsel in Form eines Horns, der auch eine Seta fehlt. Die Anthoceras pflegen eine symbiotische Beziehung zu einigen Cyanobakterien der Gattung Nostoc, die sich von den schleimigen Hohlräumen des Thallus ernähren.

Die Sporophyten behalten ein kontinuierliches Wachstum und eine anhaltende Produktion von Sporen bei, die mit Pseudoelatern oder sterilen hygroskopischen Zellen assoziiert sind. Die Kapseln zeigen ein progressives Wachstum aufgrund des Vorhandenseins des Interkalarmeristems zwischen der Kapsel und dem Stiel.

Lebensraum und Verbreitung

Anthocerotophyta kommen in feuchten und schattigen Umgebungen in subtropischen und tropischen Regionen auf der ganzen Welt vor. Sie kommen häufig in Berggebieten, feuchten Schluchten, Flussufern, Wasserquellen und sumpfigen Gebieten vor. Sie sind weltoffen.

Sie passen sich den Bedingungen heißer Klimazonen mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit an und unterstützen keine intensive Kälte oder Frost. In Verbindung mit Wasserquellen sind sie resistent gegen kurze Dürreperioden und nehmen bei Nässe ihre Stoffwechselaktivität wieder auf.

Taxonomie

• Königreich: Plantae
• Abteilung: Anthocerotophyta oder Anthocerophyta

Klasse: Leiosporocerotopsida Stotl. & Crand. -Stotl., 2005.

Photosynthetische Organismen mit einem breiten grünen Thallus und Zellen mit Chloroplasten und Stärke- oder Pyrenoid-Speicherorganellen. Sie zeichnen sich durch die Entwicklung zahlreicher Sporangien mit Chloroplasten und Stomata aus. Es besteht aus einer einzigen Bestellung und einer einzigen Familie.

• Bestellung: Leiosporocerotales. Hässel, 1988.
  • Familie: Leiosporocerotaceae. Hässel, 1986.

Klasse: Anthocerotopsida de Bary von Jancz., 1957.

Personen dieser Klasse zeichnen sich durch zahlreiche Poren aus, in denen sie Reservesubstanzen speichern. Die meisten Zellen haben Chloroplasten; Anthoceras dieser Klasse sind in Symbiose mit Cyanobakterien der Gattung Nostoc assoziiert.

Diese Klasse wird in drei Unterklassen und vier Ordnungen eingeteilt: Anthocerotidae (Anthocerotales), Notothyladidae (Notothyladales), Dendrocerotidae (Phymatocerotales und Dendrocerotales).

• Unterklasse: Anthocerotidae Rosenv., 1958.
  • Orden: Anthocerotales Limpricht in Cohn, 1877.
    • Familie: Anthocerotaceae (Gray) Dumort., 1829.
• Unterklasse: Notothyladidae RJ Duff, JC Villarreal, Cargill & R., 2007.
  • Bestellung: Notothyladales Hyvönen & Piippo, 1993.
• Unterklasse Dendrocerotidae RJ Duff, JC Villarreal, Cargill & R., 2007.
  • Bestellen Sie Phymatocerotales RJ Duff, JC Villarreal, Cargill & R., 2007.
  • Bestellen Sie Dendrocerotales Hässel, 1988.

Dendroceros sp. wächst auf der Rinde eines Baumes. Quelle: J. Ziffer

Lebenszyklus

Anthocerus-Arten -Anthocerotophyta- manifestieren zwei Phasen: eine gametophytische und eine sporophytische, die in höheren Pflanzen abwechselnd auftreten. Anteroceros haben einen haplo-diplobionischen, heteromorphen Lebenszyklus, in dem ein haploider Gametophyt und ein diploider Sporophyt unterschieden werden.

Bei einhäusigen Arten entwickeln sich Archegonien und Antheridien in derselben Pflanze, bei zweihäusigen Arten bilden sich Archegonien und Antheridien in verschiedenen Pflanzen.

Auf der gelappten Oberfläche des Gametophyten befinden sich die offene Archegonie und die Antheridien in Antheridienkammern unter der Oberfläche des Thallus. In der Anthocerotophyta gibt es zwei Wachstumsformen, eine Thaloid- und eine Foliose.

Die Thaloidstrukturen sind mit einer meristematischen Zone abgeflacht, die durch Mitose geteilt werden kann, wodurch aufeinanderfolgende dichotome Zweige entstehen. Die sexuellen Strukturen befinden sich in spezialisierten Strukturen oder auf der ventralen Oberfläche des Thallus.

Biflagellate Anterozoide bilden sich innerhalb der Antheridien und werden durch Wasser transportiert. Wenn die Oosphäre durch ein Anterozoid befruchtet wird, teilt sie sich und bildet den Sporophyten, aus dem durch Meiose die Sporen entstehen.

Phaeoceros Lebenszyklus. Quelle: abgeleitete Arbeit: Smith609 (Diskussion) Hornwort_life_cicle_svg_diagram.svg: Mariana Ruiz Benutzer: LadyofHats

Nach der Befruchtung entwickeln sich die Sporophyten, die die Sporen enthalten, aus dem Archegonium. In Hornwurzeln produziert der Sporophyt zahlreiche Sporen, die freigesetzt werden, wenn sich die Struktur beim Wachsen öffnet.

Im Sporophyten befinden sich spezialisierte Strukturen, die als Pseudoelater bezeichnet werden und die Ausbreitung der Sporen erleichtern. Sobald die Keimsporen verteilt sind, setzen sie sich in einem Nährsubstrat ab, wo sie sich in neue Anthocera-Pflanzen verwandeln.

Reproduktion

Hornbills sind nicht-vaskuläre Pflanzen, die sich durch sexuelle und asexuelle Fortpflanzung ausbreiten. Tatsächlich wechseln Hornwürmer ihren Lebenszyklus zwischen einer gametophytischen Phase und einer sporophytischen Phase.

Sexuelle Fortpflanzung

Bei der sexuellen Fortpflanzung werden Sporen durch Meiose aus haploiden Zellen gebildet, die freigesetzt werden, um sich auf dem Substrat abzusetzen. Der dominante und permanente Thallus entwickelt sich aus den Sporen während der gesamten gametophytischen Generation.

Der Thallus zeichnet sich durch seine unregelmäßige und wellenförmige Form aus, der leitfähige Gewebe wie Phloem und Xylem fehlen. Auf der ventralen Seite halten die Rhizome es an das Substrat, auf der Rückseite zeigen sie Poren, in denen sich die Geschlechtsorgane entwickeln.

Die Antheridien bleiben an der Oberfläche durch die Spitze des Flagellat-Anterozoids freigelegt. Das Archegonium bleibt jedoch in der Pore, die die Eizelle enthält.

Die Befruchtung erfolgt durch das Eingreifen des Wassers, das die Anterozoiden zum Archegonium transportiert, wo sich die Eizelle befindet. Während der zweiten haploiden sporophytischen Generation wachsen die Sporangien hornförmig auf dem Thallus, von dem sie sich ernähren und anheften.

Diese Sporangien enthalten Stomata, die höheren Pflanzen ähnlich sind, und im Gegensatz zu Leberblümchen haben sie keine Pilze oder Karpophoren. Hornbills zeichnen sich durch ununterbrochenes Wachstum aus; Das Sporangium wächst aktiv, wenn die Umgebungsbedingungen geeignet sind.

Anthoceros zeigt einen Thallus-Gametophyten mit zahlreichen Sporophyten. Quelle: Jason Hollinger

Die Sporen entwickeln sich in der Kapsel. Wenn die Kapseln reifen, öffnen sie sich entsprechend den Umgebungsbedingungen. Die reifen Sporen werden durch das Eingreifen von Wind und Regen freigesetzt und verbreitet, bis sie in einem Substrat verankert sind.

Asexuelle Reproduktion

Asexuelle Fortpflanzung tritt durch Mitose auf, wenn sich ein Teil des Thallus löst und eine Pflanze ähnlich wie ihre Eltern vermehrt.

Beispiele

Anthoceros sp.

Eine Gattung der Anthocerotaceae-Familie, bestehend aus 118 identifizierten Arten und 57 im Zulassungsverfahren. Sie zeichnen sich durch die besondere Form des Sporangiums und die dunkelbraune oder schwarze Farbe der Sporen aus.

Das Wort Anthocero stammt etymologisch von der griechischen Blume „ανθος“ (Anthos) und vom Horn „κηρας“ (Keras). Es hat eine globale Verbreitung.

Anthoceros agrestis

Es ist ein Horn, das als "Feldhorn" bekannt ist und die Besonderheit aufweist, die Zimtsäure-4-Hydroxylase-Verbindung zu präsentieren. Die Zimtsäure-4-Hydroxylase ist eine der ersten Monooxygenasen und Hydroxylasen von Cytochrom P ^{450, die} in höheren Pflanzen häufig vorkommen.

Anthoceros agrestis. Quelle: BerndH

Folioceros sp.

Eine nicht-vaskuläre Pflanzengattung aus der Familie der Anthocerotaceae, die etwa 38 identifizierte und 21 anerkannte Arten umfasst. Sie befinden sich in tropischen und subtropischen Regionen des asiatischen Kontinents, auf nassen Felsen, Wasserquellen und Brachflächen.

Der gametophytische Thallus hat kleine gefiederte Zweige, die gelblichgrün, knackig und transparent sind. Sehr kleine Pflanzen sind 3 cm lang und 1 cm breit; Sie sind zweihäusig oder einhäusig.

Leiosporoceros dussii

Es ist die einzige Art der Gattung Leiosporoceros der Familie der Leiosporocerotaceae, die sich morphologisch und genetisch von den anderen Mitgliedern der Anthocerotophyta-Gruppe unterscheidet. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie winzige Sporen produzieren und Cyanobakterien in ihren in Längsrichtung ausgerichteten schizogenen Kanälen in Symbiose halten.

Nothoceros sp.

Eine Gattung von Hornwurzeln der Familie Dendrocerotaceae in der neotropischen Zone und im Osten Nordamerikas, Südamerikas und Neuseelands. Es ist eine Gattung nicht-vaskulärer Pflanzen, die 16 beschriebene Arten umfasst, von denen nur 8 akzeptiert wurden.

Phymatoceros sp.

Phymatoceros ist die einzige Gattung in der Familie der Phymatocerotaceae, die zwei bekannte Arten umfasst. Sie sind zweihäusige Arten, die einen glatten, lockigen und festgelegten Thallus haben und sich in kalkhaltigen und feuchten Böden entwickeln.

Verweise

1. Anthocerotaceae (2017) Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Wiederhergestellt unter: es.wikipedia.org
2. Antocerotas (2018) Biodiversität und Taxonomie kryptogamischer Pflanzen. Complutense Universität Madrid. Wiederhergestellt unter: escala.bio.ucm.es
3. Delgadillo-Moya, C. & Juárez-Martínez, C. (2014) Biodiversität von Anthocerotophyta und Marchantiophyta in Mexiko. Mexican Journal of Biodiversity, 85, 106-109.
4. Gómez Agudelo, S. (2014). Lebenszyklus, Eigenschaften und Fortpflanzung von Anthoceros (Anthocerotophyta). Wiederhergestellt in: Naturaleza.paradais-sphynx.com
5. Wikipedia-Mitwirkende (2018) Hornwort. In Wikipedia, The Free Encyclopedia. Wiederhergestellt unter: es.wikipedia.org