Kde roste Marchantia?

Negativní důsledky vzhledu marchantiy spočívají v tom, že roste velmi silně, pokrývá zem souvislým kobercem. V důsledku toho marchantia neumožňuje pronikání kyslíku ke kořenům zahradních rostlin a květin a nedostávají živiny, které potřebují. Tento mech téměř nezasahuje do velkých rostlin. Ale mladé sazenice a nové něžné výhonky mohou zemřít. Marchantia je nebezpečná zejména pro druhy drobných alpských květin.

Popis pochodu

Marchantia je druh jaterního mechu. Patří do rodiny Marchantium. Marchantia má asi 50 druhů. Jedná se o vytrvalou rostlinu rostoucí ve formě smaragdově laločnatých listů, plazí se po povrchu půdy, mají kořeny zvané rhizoidy, s jejich pomocí se rostlina dokáže i přichytit k vodě. Na svrchní ploše listů jsou patrné kalichy, kde se nacházejí plodové pupeny, opadávají z dospělých rostlin a vyrůstají z nich mladé výhonky. Antheridia (samčí květy) se objevují na zvláštních výrůstcích, které se mohou skládat ze štítu a tenkého stonku. Archegonium (samičí květy) jsou na jiných výrůstcích, které vypadají jako hvězdička na stonku.

Ve volné přírodě roste marchantia v mírných pásmech – miluje stín a dostatek vláhy, může růst na skalách, na březích potoků, ve starých požárech.

Má ráda zeminu, která má kyselé vlastnosti. Marchantia se může dostat na zahradní pozemek spolu s rostlinami zaslanými z Holandska nebo Polska. Protože miluje vlhkost, může být za deštivého počasí celá oblast pokryta rostlinami, i když je dobře osvětlená, protože během dešťů je země zhutněná a zvyšuje se kyselost.

Metody boje proti pochodu

Nejoblíbenější metody hubení plevele jsou:

• Pokud na velké ploše roste pouze marchantia, pak se odstraní síranem měďnatým. Použití herbicidů Roundup a Tornado při jeho ničení jen málo pomáhá, protože se množí sporami a užitečné zahradnické plodiny mohou při použití herbicidů zemřít.
• Přerušte pochod ručně a ujistěte se, že nic nezůstalo. Poté půdu nakypřete kultivátorem, protože mechy mají rády utuženou půdu. Určete kyselost půdy. Chcete-li to provést, vařte roztok listů rybízu nebo třešně, ochlaďte. Dejte tam trochu zeminy. Pokud roztok zčervená, máte kyselou půdu. Pokud se roztok zezelená, máte neutrální půdu. Pokud roztok zmodrá, pak je půda středně kyselá. Test půdní reakce můžete provést jiným způsobem. Vytočte zemi z různých míst na webu. Podepiš se, odkud to máš. Nalijte zeminu z nádoby do 1/2 šálku octa. Pokud vidíte bubliny nebo kompozice syčí, pak je země alkalická. Dále nalijte polovinu jedlé sody do další sklenice a nalijte vodu téměř nahoru, položte zemi. Pokud země syčí nebo bublá, pak je kyselá.
• Nasypte do půdy popel a vápno, abyste snížili kyselost, pak zamulčujte silně drcenou kůrou a posekanou trávou nebo rašelinou a trávou. Mulčují tak, aby se světlo nedostalo k mechu, pak marchantie špatně poroste. Na skalku vezměte rašelinu jako mulč, protože se na slunci zahřívá a vysušuje marchantii. Poté znovu přidejte limetku.
• Marchantia má ráda otevřená prostranství, která jsou ve stínu a mají vysokou vlhkost, proto vysévejte hořčici, jetel luční, hrách, řepku. Rostou a pokrývají plochu pevným kobercem. Zasaďte zahradní plodiny přímo do těchto plodin na zeleném hnojení tím, že uděláte otvory pomocí zahradního vrtáku. Až se sazenice trochu zvednou, můžete posekat zelené hnojení a rostliny s nimi mulčovat. Na podzim po sklizni znovu vysejte zelené hnojení, můžete to udělat před zimou. Takto léčíte oblast.
• Změňte horní vrstvu půdy, odstraňte zemi pochodem se širokým nožem, sekáčkem, plochým řezákem.
• Místo utáhněte černou páskou a počkejte, až mech úplně zmizí.
• Velmi brzy na jaře zalijte zemi vroucí vodou s přídavkem manganistanu draselného a síranu měďnatého.

Prevence vzhledu marchantií

Podmínky, za kterých marchantia dobře roste:

1. Zvýšená kyselost země.
2. Převlhčení půdy.
3. Nadměrná nabídka hnojiv.

Proto je nutné rostliny řádně zalévat, dbejte na to, abyste neaplikovali více hnojiva, než je nutné. Proveďte dobré odvodnění v oblasti. Sledujte kyselost země a v případě potřeby přidejte popel, dolomitovou mouku.

Více informací najdete ve videu:

Na fotografii – variabilní Marchantia (Marchantia polymorpha), která vyrostla téměř jako souvislý koberec na spálené ploše několik let po lesním požáru. Jedná se o velmi běžný kosmopolitní druh, který obývá narušená stanoviště, jako jsou požáry nebo ohniště, okraje silnic a výmoly a jakékoli výchozy půdy. Pro úspěšný vývoj Marchantie potřebujete jak dostatečně vysoký obsah minerálů v substrátu, tak nízký počet konkurentů. Rostliny s touto ekologickou strategií se nazývají ruderály.

Marchantia patří mezi jaterníky, jeden z oddílů mechorostů. V řadě morfologických a dokonce i cytologických znaků se játrovky výrazně odlišují od dalších dvou oddělení – anthoceracean mechorostů (viz obrázek dne „Ze života anthocerosa“) a pravých mechů.

Jak můžete vidět, marchantia vypadá docela složitě. Ale zároveň nemá rozdělení těla na orgány. Tento typ organizace rostlinného těla se nazývá stélka nebo stélka. Na spodní straně thallusu jsou jednobuněčné rhizoidy. Některé z nich prorůstají do substrátu a zřejmě slouží k zajištění stélky v substrátu a poskytují minerální výživu. Některé rhizoidy jsou orientovány rovnoběžně se substrátem a pokryty ventrálními šupinami. Tyto rhizoidy, které se vyznačují vnitřním ztluštěním buněčné stěny, se nazývají rákosové rhizoidy. Existuje předpoklad, že fungují jako analog vodivého systému a umožňují šíření vody po talu.

U všech mechorostů převažuje v životním cyklu haploidní stadium, gametofyt. Vznikají na něm pohlavní buňky a po oplození se zde na gametofytu vyvine diploidní generace, sporofyt. Každý gametofyt má pohlaví, samce nebo samičku, které je určeno pohlavním chromozomem Y nebo X. Výrůstky, které vypadají jako miniaturní palmy, se nazývají podpěry. Na podpěrách se tvoří samčí gametangie – antheridia a samičí gametangie – archegonie. Spermie se vyvíjejí v antheridii a vajíčka se vyvíjejí v archegonii. Pánský stojánek od dámského rozeznáte snadno: pánský stojánek je plošší, zaoblenější (na horní fotografii mají pánské stojánky fialový nádech). Antheridia se nacházejí na jeho horní straně. K uvolnění spermií dochází, když voda vstoupí do mužského porostu.

Křížení Marchantia variablea v laboratorních podmínkách. Kapalina kape na samčí stojany, antheridia se otevře a objeví se zakalená hmota obsahující spermie.

Samičí porost je rozdělen na 9–12 úzkých laloků, které se zakřivují dolů. Archegonia jsou položeny shora, ale při růstu a prodlužování buněk končí na spodní straně, na které se vyvíjejí četné šupiny. Dámský stojan tohoto tvaru dobře drží kapku vody. Nohy podpěr mají rhizoidy: struktura nohy odpovídá spodní straně talu. K oplodnění Marchantie je zapotřebí vodní film, přes který mohou spermie plavat do archegonie s vajíčkem. Pravděpodobně k vytvoření a zachování tohoto vodního filmu přispívají rhizoidy a šupiny na spodní straně samičí základny.

Dámské podtácky Marchantia proměnlivé. Na jejich spodní straně jsou patrné šupiny a na stopce jsou patrné nitkovité rhizoidy. Foto © Evgenia Pravdolyubova, okres Jamalo-Něnec, červenec 2018

Po oplození se na spodní straně samičích opor vyvine diploidní generace, sporofyt. Sporofyt se skládá z pouzdra, stonku a patky – haustoriálních buněk, které zajišťují vstřebávání živin z pletiv gametofytu. V pouzdru dochází k tvorbě výtrusů a speciálních buněk, které uvolňují hmotu výtrusů – elater (viz též Elater). Sporofytní stonek Marchantia je velmi krátký a tobolka zůstává po dlouhou dobu skryta v tkáních těla matky. Jak tobolka dozrává, stonek se prodlužuje, tobolky se obnažují, otevírají a rozptýlí haploidní spory. Jeden porost Marchantia produkuje asi 7 milionů spor.

Sporangia marchantia variablea. А–С — vývoj sporangia, různá stadia. D–Е – zralé sporangium. F — samičí porost s uzavřenými zralými sporangiemi. G – otevřené sporangium s výtrusnou hmotou a elatery. H — samičí porost s otevřenými sporangiemi. Fotografie z thenode.biologists.com

Klíčení spor je závislé na světle a alespoň v laboratorních podmínkách vyžaduje dlouhé denní světlo. Výtrusy nabobtnají a začnou syntetizovat chlorofyl, poté klíčí. První fáze vývoje jsou známy až do buňky: nejprve se vytvoří první rhizoid, poté z malého počtu buněk kulovitá protonéma.

Marchantia thallus tvoří speciální struktury pro vegetativní množení – kulaté koše s plodovými těly. Košíky se objevují v důsledku prodloužení epidermálních buněk. Poté se další epidermální buňky na dně koše začnou dělit a tvořit plodová tělíska – malé mnohobuněčné útvary s jedním nebo více růstovými body. Když kapky padají do koše, plodová těla se rozptýlí s kapkami deště.

U Marchantia variablea se základna a košíček s plodovými těly mohou vyskytovat na stejném stélku současně. V laboratorních podmínkách může být tvorba opor stimulována dlouhými denními hodinami a daleko červeným světlem a tvorba košíčků krátkými hodinami denního světla, to znamená, jak by se dalo očekávat, fáze nepohlavní a pohlavní reprodukce jsou spouštěny odlišným prostředím. faktory. Co vede k současnému výskytu porostů a košů v přírodě, se zatím nepodařilo zjistit.

Marchantia pěstovaná v květináči. Na povrchu stélky jsou patrné póry a koše s plodovými těly. Foto © Evgenia Pravdolyubova, oblast Rjazaň, červenec 2014

V marchantia thallus je několik typů tkání: kožní tkáň – epidermis; nefotosyntetická základní tkáň, jejíž některé buňky nesou zásoby živin – škrobová zrna nebo olejová tělíska; a asimilační tkáň schopná fotosyntézy. Olejová tělíska, vytvořená z fragmentů endoplazmatického retikula, jsou unikátní organelou známou pouze u játrovek. Obsahují směs hydrofobních látek různého složení, především terpenoidů, dále aromatické látky, nenasycené mastné kyseliny a triglyceridy. Některé z těchto látek v experimentech vykazují cytotoxicitu vůči živočišným buňkám, antibakteriální a antifungální aktivitu. Proteiny související s enzymy syntézy isoprenu byly také nalezeny v olejových tělíscích Marchantia. Význam olejových tělísek nebyl přesně stanoven, ale lze předpokládat, že tyto látky dokážou odpuzovat zvířata, která si chtějí pochutnávat na šťavnatém stélku, chránit stélku před ultrafialovým zářením a potlačovat rozvoj patogenních hub.

Sekce Marchantia thallus. А – vzduchová komora, В – břišní šupiny, С – rhizoidy. Asimilační tkanina je barvena fialová, všimněte si, jak je tenký. Řez procházel přes rákosové oddenky, jejichž svazky jsou chráněny břišními šupinami. Délka segmentu stupnice je 0,2 mm. Obrázek z commons.wikimedia.org

Asimilační tkanina tvoří vzduchové komory, které komunikují s atmosférou prostřednictvím pórů, jeden pór na komoru. Podporují výměnu plynů a díky vodoodpudivé kutikule nedovolí kapkám vody proniknout do vzduchových komor. Někdy se tyto póry nazývají průduchy, ale to není zcela správné: navzdory obecné funkci je struktura pórů Marchantia zcela odlišná od struktury průduchů mechů z jiných oddělení a průduchů cévnatých rostlin. Tyto póry, až na vzácné výjimky, nejsou schopny při dehydrataci stélky měnit svůj průměr (s výjimkou játrovek rodu Preissia se speciální strukturou pórů). Překvapivé je i to, že vznikají v haploidní generaci, všechny ostatní vyšší rostliny mají průduchy pouze na sporofytech.

Schéma řezu vzduchovou komorou Marchant. Struktura ve tvaru sudu – je čas. Skládá se ze 4–7 prstenců umístěných nad sebou, každý ze 4–5 buněk. Čerpání z webu elte.prompt.hu

Ačkoli marchantia nemá kořeny, může vytvářet mykorhizní symbiózy s houbami glomus. Ke kontaktu mezi plísňovými a jaterními buňkami dochází uvnitř talu. Pro Marchantia variablea není vytvoření takové symbiózy příliš typické a bylo zaznamenáno pouze u jednoho poddruhu – Marchantia polymorpha subsp. montivagans, který roste v chudší půdě než ostatní poddruhy. Několik druhů bazidiomycetových hub se specializovalo na krmení na Marchantia. Tyto houby patří do rodu Loreleia. Není přesně stanoveno, zda se jedná o saprotrofy nebo parazity.

Loreleia postii – jeden z druhů hub rostoucích na marchantiích. Nebylo přesně stanoveno, zda se jedná o saprotrofa na odumřelých částech thallusu, nebo parazita na živých tkáních Marchantia. Foto © Evgenia Pravdolyubova, okres Jamalo-Něnec, červenec 2018

Ruderální rostliny, mezi které patří Marchantia, se obvykle pěstují snadno: obnova narušených stanovišť vyžaduje minimální úsilí. A právě ruderální druhy se často stávají pro biology modelovými objekty. Arabidopsis neboli Talův rhizoid, slavná kvetoucí rostlina, na které byly studovány základní principy rostlinné fyziologie, je plevel, jako Marchantia. První laboratorní pokusy s Marchantií se datují do XNUMX. století. Používal se ke sledování vývoje plodových těl a oplození. V éře molekulárně genetického výzkumu byla Marchantia variablea jednou z prvních rostlin, jejichž mitochondrie a plastidy byly sekvenovány. Pro Marchantia byly vyvinuty protokoly pěstování a genetické transformace. Nedávno byla určena a analyzována kompletní sekvence genomu Marchantia variablea.

Motivace ke studiu Marchantia se neomezuje pouze na pohodlí jejího pěstování. Vědci se zajímají o její komplexní a unikátní strukturu a porovnávají vzorce vývoje různých struktur u gametofytů Marchantia a sporofytů cévnatých rostlin. Genom Marchantia je srovnáván s genomy vyšších rostlin ve snaze pochopit postavení jaterníků na evolučním stromě vyšších rostlin. Existují pádné argumenty jak pro to, že játrovky jsou základní skupinou všech ostatních vyšších rostlin, tak pro to, že jsou sesterskou skupinou pravých mechů. Pokud jsou játrovky bazální skupinou, pak lze předpokládat, že v životním cyklu posledního společného předka všech vyšších rostlin převažovalo i haploidní stadium a v tomto případě zní hypotéza o posunu exprese regulačních genů rozumně ( viz: Moderní vyšší rostliny vznikly v důsledku posunu v genové expresi, “Elements”, 10.04.2018). Pokud se všechny tři divize mechorostů spojí do monofyletické skupiny, sestry cévnatých rostlin, pak nemůžeme říci nic o životním cyklu posledního společného předka všech vyšších rostlin. Ale každopádně studium jaterníků a jejich porovnávání s jinými vyššími rostlinami nám umožňuje dozvědět se něco o cestách evoluce a o tom, jak mohl vypadat a fungovat tajemný předek vyšších rostlin.