Почему не существует гигантского мха?

#NGScienceX #NGScience #Мох #ЭволюцияРастений #Ботаника #мхи www.ngsciencex.com Почему дерево может возвышаться над лесом, в то время как мох под ним остается всего несколько сантиметров в высоту? Оба используют солнечный свет для производства пищи. Обоим нужна вода. Но только у одного есть система транспортировки и опоры, необходимая для построения гигантского растения. Ответ начинается с чего-то знакомого: водопровода. В этом видео мы исследуем, почему большинство мхов остаются маленькими, как деревья перемещают воду через огромные стволы и что эти различия раскрывают об эволюции растений на суше. От ковра из мха до возвышающейся секвойи, размер растения — это нечто большее, чем просто наличие достаточного времени для роста. ЗЕЛЕНЫЙ КОВЕР — ЭТО НЕ ОДНО ГИГАНТСКОЕ РАСТЕНИЕ Внимательно посмотрите на мох, покрывающий лесную подстилку, камень или упавшее бревно. То, что кажется одним распространяющимся организмом, часто представляет собой плотную колонию множества мелких побегов. Вместе они могут покрывать большую поверхность. Отдельно взятые растения располагаются близко к земле. ВНУТРЕННЯЯ СИСТЕМА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ВЫСОТЫ Деревья содержат сосудистую ткань: специализированные структуры, транспортирующие вещества по растению. Ксилема переносит воду и растворенные минералы от корней к листьям. Флоэма перемещает сахара от мест их образования к местам, где они необходимы или хранятся. Транспорт — это лишь часть истории. Укрепленные стенки ксилемы также обеспечивают поддержку. Древесина позволяет стволу выдерживать вес ветвей и листьев, поддерживая при этом пути для движения воды по растению. Для высокого растения эти проблемы неразделимы. Оно должно снабжать ткани, расположенные далеко от земли, и поддерживать их против силы тяжести. Рост в высоту мало что значит, если верхние листья не могут получать воду или стебель не может их удерживать. КАК МХИ ВЫЖИВАЮТ БЕЗ ДРЕВЕСИНЫ Мхи относятся к бриофитам, группе, в которую также входят печеночники и роголистники. У них отсутствуют корни и ксилемно-флоэмная система, характерные для сосудистых растений. Их нитевидные ризоиды в основном помогают им закрепляться на поверхности. Большая часть воды в мхе может впитываться через его поверхность. Вода также перемещается по внешним пространствам за счет капиллярного действия и на короткие расстояния через его ткани. Небольшие размеры помогают поддерживать эти расстояния в пределах допустимых. Есть интересное уточнение: у некоторых мхов есть специализированные внутренние проводящие клетки. Транспорт веществ у мхов более разнообразен, чем может показаться из фразы «отсутствие водопровода». Но эти клетки не образуют древесную сосудистую систему, которая поддерживает высокое дерево. Ключевое отличие заключается в сочетании дальнего транспорта и прочной структурной поддержки. Побег мха нельзя просто увеличить до размеров секвойи без существенных изменений в работе его тела. ВОДА ТАКЖЕ ВЛИЯЕТ НА РАЗМНОЖЕНИЕ Связь между мхами и влагой выходит за рамки поддержания увлажненности их тканей. Вода также играет решающую роль в их половом размножении. Прорастающая спора мха обычно образует нитевидную стадию, называемую протонемой, из которой развиваются листовые побеги. Эти листовые гаметофиты образуют структуры, связанные с яйцеклетками и сперматозоидами. В зависимости от вида, мужские и женские структуры могут располагаться на одном растении или на разных. Для оплодотворения сперматозоидам необходима тонкая пленка воды, через которую они могут проплыть к яйцеклетке. В этом крошечном масштабе влажная поверхность становится путем, связывающим одну стадию жизненного цикла с другой. Таким образом, участок мха может рассказать гораздо более масштабную историю: о движении воды, пределах архитектуры растений и репродуктивном процессе, который все еще зависит от жидкой воды вне растения. Заманчиво представить эволюцию как лестницу, где мхи находятся внизу, а гигантские деревья — наверху. Но у эволюции нет универсальной цели — делать организмы выше, крупнее или сложнее. Мхи — это живые растения со своей собственной эволюционной историей. Это не недостроенные деревья, ожидающие развития стволов. Их небольшие размеры и особенности роста позволяют им занимать пространства, которые выглядят совершенно иначе, чем верхний ярус растительности. Дерево тянется вверх. Колония мха распространяется по поверхности. Обе формы могут существовать, потому что успех зависит от условий, с которыми сталкивается организм, а не только от его высоты. Эволюция сосудистой ткани открыла новые возможности для роста растений на суше. Растения могли транспортировать ресурсы на большие расстояния и поддерживать более обширные прямостоячие тела. Бессемянные сосудистые растения, включая папоротники, помогают раскрыть этот переход в структуре растений. У них есть сосудистая ткань и настоящие корни, но их половое размножение по-прежнему включает сперматозоиды, которым необходима вода, чтобы достичь яйцеклетки. Это поднимает следующий вопрос: как...