BRIOLOĢIJA: VĒSTURE, IZPĒTES UN IZPĒTES OBJEKTS - BIOLOĢIJA - 2025

Briología ir disciplīna, kas ir atbildīga par pētījumu sūnu (liverworts, sūnas un antóceras). Tās nosaukums cēlies no grieķu bryon, kas nozīmē sūnas. Šīs bioloģijas nozares izcelsme ir 18. gadsimta vidū, uzskatot vācu Johanu Hedvigu par savu tēvu par viņa ieguldījumu brofīta jēdziena definēšanā un par ieguldījumu grupas sistemātikā.

Jaunākie pētījumi bryoloģijā ir vērsti uz dažādām jomām. Starp tiem izceļas tie, kas saistīti ar šīs augu grupas saglabāšanu un to ekoloģisko izturēšanos. Tāpat liela nozīme ir pētījumiem, kas veikti sistemātikas un floristikas jomā.

Vēsture

Bryophytes aizvēsturiskie lietojumi

Ir pierādījumi par dažu sūnu izmantošanu senajās civilizācijās. Ir dati, ka akmens laikmetā mūsdienu Vācijas iedzīvotāji savācis Neckera crispa sūnas un ka cilvēki izmantojuši Sphagnum ģints sugas, kas sastopamas kūdrājos.

Tā kā Sphagnum rada vides apstākļus, kas novērš dzīvnieku ķermeņa sadalīšanos, ir atrasti mumificēti cilvēku ķermeņi līdz 3000 gadu vecumam.

Īpaša interese ir par Tollundas cilvēku, kurš tika atklāts 1950. gadā purvā Dānijā un datēts ar 4. gadsimtu pirms mūsu ēras (dzelzs laikmets).

Tollundas cilvēks. Avots: Svens Rosborns, no Wikimedia Commons

Grieķu-romiešu periods

Pirmās atsauces uz bryoloģiju atbilst grieķu-romiešu periodam. Tomēr tajā laikā brifīti nebija atzīti par dabisku grupu.

Grieķu-romiešu ārstniecības augi šajos augos radīja terminu “aknu vate”, atsaucoties uz Marchantia sugām. Viņi uzskatīja, ka marchantia thallus daivas (līdzīgas aknām) var izārstēt aknu kaites.

18. un 19. gadsimts

Brioloģija kā formāla disciplīna sāka veidoties 18. gadsimtā. Tomēr šī laika autori tajā pašā grupā iekļāva bryophytes un likopodiophytes.

Pirmos brofītu aprakstus vācietis Johans Dilleniuss sastādīja 1741. gadā. Autors publicēja darbu Historia muscorum, kurā viņš atpazīst 6 sūnu ģintis un uzrāda 85 gravējumus.

Vēlāk Carolus Linneaus 1753. gadā sniedz interesantu ieguldījumu bryoloģijā, atpazīstot 8 ģintis bryophytes ietvaros.

Britu botāniķis Samuels Grejs 1821. gadā bija pirmais, kurš atzina briofītus kā dabisku grupu. Tās klasifikācija atzīst Musci (sūnas) un Hepaticae (aknu vagas) kā divas lielas grupas.

Bryoloģijas tēvs tiek uzskatīts par vācu botāniķi Johannu Hedvigu. Šis autors 18. gadsimta beigās iedibina mūsdienās zināmo brifītu jēdzienu. Viņš publicēja grāmatu Species Moscorum, kur ir izveidoti brifītu sistemātikas pamati.

Johans Hedvigs. Avots: skatiet autora lapu, izmantojot Wikimedia Commons

Ilgu laiku bryofītos tika atzītas tikai divas grupas; aknu pūtītes un sūnas. Tikai 1899. gadā Ziemeļamerikas botāniķis Maršals Hove atdalīja Anthocerotae no aknu kārpām.

20. un 21. gadsimts

Divdesmitā gadsimta sākumā nozīmīgi kļuva pētījumi par brofītu morfoloģiju un dzīves ciklu. Tāpat nozīmīgi bija daudzi floristikas pētījumi dažādās pasaules daļās.

Šie pētījumi palīdzēja izprast lielo brifītu sugu daudzveidību. Tika sākti arī pētījumi par šo sugu ekoloģiju un to funkcijām ekosistēmās.

Attīstoties molekulārajiem paņēmieniem, bryology guva ievērojamus panākumus evolūcijas pētījumos. Tādējādi ir bijis iespējams noteikt to filoģenētisko stāvokli augos un to lomu sauszemes vides kolonizācijā.

21. gadsimtā bryologi galvenokārt ir pievērsušies filoģenētiskiem un ekoloģiskiem pētījumiem. Mūsdienās bryoloģija ir konsolidēta disciplīna, kurā darbojas neskaitāmi eksperti dažādās jomās visā pasaulē.

Pētījuma objekts

Bryophytes raksturo tas, ka nav vadošu audu un atkarībā no ūdens seksuālai reprodukcijai. Turklāt dominē gametofīts (haploīdā paaudze), un no tā ir atkarīgs sporofīts (diploīds paaudzes).

Starp dažām jomām, kurās tiek pētīta bryology, ir sūnu, aknu kārpiņu un ragu kārpu dzīves cikla izpēte. Šim aspektam ir liela nozīme, jo tas ļāva mums atpazīt dažādas sugas.

Sarkanā sūna. Avots: sākotnējais augšupielādētājs bija Vaelta angļu Vikipēdijā. , izmantojot Wikimedia Commons

Tāpat bryologi lielu nozīmi ir piešķīruši sistemātiskiem pētījumiem, jo ​​tiek uzskatīts, ka bryophytes bija pirmie augi, kas kolonizēja sauszemes vidi.

No otras puses, bryology ir koncentrējusies uz sūnu ekoloģiskiem pētījumiem - grupu, kas spēj augt ekstremālos vides apstākļos, kas saistīti ar īpašu ekoloģisko izturēšanos.

Viņš ir pievērsies arī brifītu bioķīmijas un fizioloģijas pētījumiem. Tāpat bryologu grupa ir ieinteresējusi noteikt briofītu sugu bagātību dažādos planētas reģionos.

Jaunāko pētījumu piemēri

Pēdējos gados bryology pētījumi ir vērsti uz saglabāšanas, ekoloģiskajiem, floristiskajiem un sistemātiskajiem aspektiem.

Saglabāšana

Saglabāšanas jomā ir veikti pētījumi par brifītu ģenētisko mainīgumu un ekoloģiskajiem faktoriem.

Vienā no šiem pētījumiem Hedenäs (2016) pētīja 16 sūnu sugu ģenētisko mainīgumu trīs Eiropas reģionos. Tika konstatēts, ka katras sugas populācijas ģenētiskais sastāvs katrā reģionā bija atšķirīgs. Viņu ģenētisko atšķirību dēļ ir jāaizsargā populācijas katrā no pētītajiem reģioniem.

Tāpat pētīta saldūdens tilpņu nozīme brofītu kopienu veidošanā. Eiropā veiktā darbā Monteiro un Vieira (2017) atklāja, ka šie augi ir jutīgi pret ūdens straumju ātrumu un substrāta veidu.

Šo pētījumu rezultātus var izmantot, lai noteiktu prioritāros apgabalus šo sugu saglabāšanai.

Ekoloģija

Ekoloģijas jomā tiek veikti pētījumi par toleranci pret brofītu izžūšanu. Piemēram, Gao et al. (2017) ir pētījuši transkriptus (transkribēto RNS), kas iesaistīti sūnas Bryum argenteum žāvēšanas procesos.

Ir bijis iespējams uzzināt, kā RNS tiek pārrakstīts šīs sūnas izžāvēšanas un rehidratācijas laikā. Tas ļāva labāk izprast mehānismus, kas saistīti ar toleranci pret šo augu žāvēšanu.

Floristika un bioģeogrāfija

Bryophyte sugu pētījumi, kas sastopami dažādos ģeogrāfiskos reģionos, tiek veikti diezgan bieži. Pēdējos gados tie ir kļuvuši svarīgi, lai noteiktu dažādu teritoriju bioloģisko daudzveidību.

Izceļas pētījumi, kas veikti par Arktikas floru. Lewis et al. (2017) atklāja, ka bryophytes ir īpaši bagātīgi šajā planētas apgabalā. Turklāt tiem ir liela ekoloģiskā nozīme, pateicoties viņu spējai izdzīvot šajās galējās vidēs.

Vēl viens reģions, kurā veikti daudzi floristikas pētījumi, ir Brazīlija. Šajā valstī ir ļoti daudzveidīga vide, kurā var veidoties brifīti.

Starp tiem izceļas Peñaloza et al. (2017) veiktais pētījums par briofītu floru augsnēs ar augstu dzelzs koncentrāciju Brazīlijas dienvidaustrumos. Tika atrastas deviņdesmit sešas sugas, kas aug dažādos substrātos un mikrobiotopos. Turklāt šīs grupas daudzveidība ir ļoti augsta salīdzinājumā ar citām jomām ar līdzīgu vidi.

Taksonomija un filoģenēze

Pētījumā, kuru veica Sousa et al., 2018. gadā, tika pārbaudīts brofītu monofiālais sastāvs (grupa, kuru veido sencis un visi tā pēcnācēji). Tāpat tiek ierosināts, ka šī grupa atbilst evolūcijas filiālei, kas nav traheofīti (asinsvadu augi), un ka tie nav viņu senči, kā tika ierosināts iepriekš.

Tāpat pētījumi ir veikti dažās problēmu grupās, lai noteiktu to sistemātisko nostāju (Zhu and Shu 2018). Tas attiecas uz Marchantiophyta sugu, kas ir endēmiska Austrālijai un Jaunzēlandei.

Pēc molekulāro un morfoloģisko pētījumu veikšanas tika noteikts, ka suga atbilst jaunai monospecifiskai ģintij (Cumulolejeunea).

Atsauces

1. Fram J (2012) Divi gadsimti pēc Bryophytes sistemātikas - kas nesīs nākotni? Arhīvs Bryology 120: 1-16.
2. Gao B, X Li, D Zhang, Y Liang, H Yang, M Chen, Y Zhang, J Zhang and A Wood (2017) Desicication tolerance in bryophytes: dehidrācijas un rehidratācijas transkriptomi izžūšanas tolerances bryophyte Bryum argenteum. Dabas zinātniskie ziņojumi 7.
3. Hedenäs L (2016) Intraspecifiskajai daudzveidībai ir nozīme brofītu saglabāšanā - iekšējais transkripcijas starplikas un rpl16 G2 introna variācijas dažās Eiropas sūnās. Journal of Bryology 38: 173-182
4. Lewis L, SM Ickert-Bond, EM Biersma, P Convey, B Goffinet, Kr Hassel, HKruijer, C La Farge, J Metzgar, M Stech, JC Villarreal un S McDaniel (2017). Nākotnes virzieni ir prioritātes Arktikas bryophyte pētījumiem Arktikas zinātne 3: 475-497
5. Monteiro J un C Vieira (2017) Straumes brifītu kopienas struktūras noteicošie faktori: ekoloģijas ievešana saglabāšanā. Saldūdens bioloģija 62: 695-710.
6. Peñaloza G, B Azevedo, C Teixeira, L Fantecelle, N dos Santos un A Maciel-Silva (2017) Bryophytes par Brazīlijas dzelzs akmens atsegumiem: daudzveidība, vides filtrēšana un ietekme uz saglabāšanu. Flora: 238: 162-174.
7. Sousa F, PG Foster, P Donoghue, H Schneider un CJ Cox (2018) Kodolu olbaltumvielu filoģenēzes atbalsta monofīli no trim bryophyte grupām (Bryophyta Schimp.) Jaunais fitologs
8. Vitt D (2000) Sūnu klasifikācija: divsimt gadus pēc Hedvigas. Nova Hedwigia 70: 25-36.
9. Zhu R un L Shu (2018). Sistemātiskā pozīcija Microlejeunea ocellata (Marchantiophyta: Lejeuneaceae) - ārkārtas suga, kas endēmiska Austrālijai un Jaunzēlandei. The Bryologist, 121: 158-165.