Historia briologii, przedmiot badań, przykłady badań



The briologia jest dyscypliną odpowiedzialną za badania mszaków (wątrobowców, mchów i antóceras). Jego nazwa pochodzi od greckiego bryon, co oznacza mech. Ta gałąź biologii ma swój początek w połowie XVIII wieku, uważając niemieckiego Johanna Hedwiga za swojego ojca za jego wkład w definicję mszaka i jego wkład w systematyczną grupę.

Najnowsze badania przeprowadzone w ramach briologii koncentrowały się na różnych dziedzinach. Wśród nich wyróżniają się te odnoszące się do ochrony tej grupy roślin i ich zachowania ekologicznego. Równie ważne są badania prowadzone w dziedzinie systematyki i florystyki.

Indeks

  • 1 Historia
    • 1.1 Prehistoryczne zastosowania mszaków
    • 1.2 Okres grecko-rzymski
    • 1.3 XVIII i XIX wiek
    • 1.4 XX i XXI wiek
  • 2 Obiekt badań
  • 3 Przykłady najnowszych badań
    • 3.1 Konserwacja
    • 3.2 Ekologia
    • 3.3 Florystyka i biogeografia
    • 3.4 Taksonomia i filogeneza
  • 4 odniesienia

Historia

Prehistoryczne zastosowania mszaków

Istnieją dowody na wykorzystanie niektórych mchów przez starożytne cywilizacje. Istnieją zapisy, że w epoce kamiennej mieszkańcy dzisiejszych Niemiec zbierali mech Neckera crispa i tak dalej ludzie wykorzystywali gatunki z rodzaju Sphagnum które znajdują się na torfowiskach.

Ponieważ Sphagnum generuje warunki środowiskowe, które zapobiegają rozkładowi ciała zwierząt, odkryli zmumifikowane ciała ludzkie do 3000 lat.

Szczególnie interesujący jest tak zwany człowiek Tollund, odkryty w 1950 roku na torfowisku w Danii, pochodzący z IV wieku pne. (Epoka żelaza).

Okres grecko-rzymski

Pierwsze odniesienia do briologii odnoszą się do okresu grecko-rzymskiego. Jednak w tym czasie mszaki nie zostały uznane za grupę naturalną.

Grecko-rzymscy zielarze ukuli termin „wątrobowy” dla tych roślin w odniesieniu do gatunku Marchantia. Uważali, że płatek płata Marchantia (podobny do wątroby) może leczyć dolegliwości wątroby.

XVIII i XIX wiek

Briologia jako dyscyplina formalna zaczęła się rozwijać w XVIII wieku. Jednak autorzy tego czasu obejmowali mszaki i likopodiafity należące do tej samej grupy..

Pierwsze opisy mszaków zostały wykonane przez niemieckiego Johanna Dilleniusa w 1741 roku. Autor ten opublikował pracę Historia muscorum, gdzie rozpoznaje 6 rodzajów mchów i przedstawia 85 rycin.

Następnie Carolus Linneaus w 1753 r. Wnosi interesujący wkład w briologię, rozpoznając 8 rodzajów mszaków.

Brytyjski botanik Samuel Gray w 1821 roku jako pierwszy rozpoznaje mszaki jako grupę naturalną. Jego klasyfikacja rozpoznaje jako dwie duże grupy Musci (mchy) i Hepaticae (wątroba).

Uważa się, że ojcem briologii jest niemiecki botanik Johann Hedwig. Ten autor pod koniec XVIII wieku ustanawia koncepcję mszaka, którą znamy dzisiaj. Opublikował książkę Gatunki Moscorum, gdzie ustalono podstawy systematyki mszaków.

Przez długi czas w mszakach rozpoznawano tylko dwie grupy; wątrobowce i mchy. Dopiero w 1899 roku amerykański botanik Marshall Howe oddziela Anthocerotae od wątrobowców.

XX i XXI wiek

Na początku XX wieku ważne stały się badania dotyczące morfologii i cyklu życiowego mszaków. Ponadto wiele badań florystycznych dotyczyło różnych części świata.

Badania te przyczyniły się do zrozumienia wielkiej różnorodności gatunków mszaków. Rozpoczęto również badania dotyczące ekologii tych gatunków i ich funkcji w ekosystemach.

Wraz z rozwojem technik molekularnych briologia poczyniła wielkie postępy w badaniach ewolucyjnych. Tak więc możliwe było określenie ich filogenetycznej pozycji w roślinach i ich roli w kolonizacji środowiska lądowego.

W XXI wieku biolodzy skupili się głównie na badaniach filogenetycznych i ekologicznych. Obecnie briologia jest dobrze ugruntowaną dyscypliną, z wieloma ekspertami w różnych dziedzinach na całym świecie.

Obiekt badań

Mszaki charakteryzują się brakiem przewodzących tkanek i zależą od rozmnażania się wody. Ponadto gametofit (generacja haploidów) jest dominujący i zależy od sporofitu (pokolenie diploidalne).

Wśród dziedzin badanych przez briologię jest badanie cykli życiowych mchów, wątrobowców i antoceras. Ten aspekt ma ogromne znaczenie, ponieważ umożliwił rozpoznanie różnych gatunków.

Podobnie biologowie przywiązują wielką wagę do systematycznych badań, ponieważ uważa się, że mszaki były pierwszymi roślinami kolonizującymi środowisko lądowe.

Z drugiej strony, briologia skupiła się na badaniach ekologicznych mchów, grupy zdolnej do wzrostu w ekstremalnych warunkach środowiskowych związanych z określonym zachowaniem ekologicznym.

Omówił również badania biochemii i fizjologii mszaków. Również grupa biologów zainteresowała się bogactwem gatunków mszaków w różnych regionach planety.

Przykłady najnowszych badań

W ostatnich latach badania w dziedzinie briologii koncentrowały się na aspektach ochrony, ekologii, florystyki i systematyczności.

Ochrona

W dziedzinie ochrony przeprowadzono badania zmienności genetycznej i czynników ekologicznych mszaków.

W jednym z tych badań Hedenäs (2016) badała zmienność genetyczną 16 gatunków mchu w trzech regionach europejskich. Stwierdzono, że skład genetyczny populacji każdego gatunku był różny w każdym regionie. Ze względu na różnice genetyczne należy chronić populacje w każdym z badanych regionów.

Podobnie zbadano znaczenie zbiorników słodkowodnych dla rozwoju społeczności mszaków. W pracy wykonanej w Europie Monteiro i Vieira (2017) stwierdzili, że rośliny te są wrażliwe na prędkość prądów wodnych i rodzaj podłoża.

Wyniki tych badań można wykorzystać do określenia obszarów priorytetowych dla ochrony tych gatunków.

Ekologia

W branży ekologii prowadzone są badania nad tolerancją na wysychanie mszaków. Na przykład Gao i współpracownicy (2017) badali transkryptomy (transkrybowane RNA) zaangażowane w procesy suszenia mchu Bryum argenteum.

Możliwe było poznanie sposobu transkrypcji RNA podczas suszenia i rehydratacji tego mchu. Pozwoliło to lepiej zrozumieć mechanizmy związane z tolerancją na suszenie tych roślin.

Florystyka i biogeografia

Badania gatunków mszaków obecnych w różnych regionach geograficznych są dość częste. W ostatnich latach nabrały one znaczenia dla określenia bioróżnorodności różnych obszarów.

Podkreśla badania przeprowadzone we florze Arktyki. Lewis i współpracownicy (2017) odkryli, że na tym obszarze planety mszaki są szczególnie obfite. Ponadto mają duże znaczenie ekologiczne ze względu na ich zdolność do przetrwania w tych ekstremalnych środowiskach.

Innym regionem, w którym przeprowadzono wiele badań florystycznych, jest Brazylia. W tym kraju istnieje duża różnorodność środowisk, w których można rozwijać mszaki.

Wśród nich są badania przeprowadzone przez Peñaloza i wsp. (2017) na temat flory mszaków w glebach o wysokim stężeniu żelaza w południowo-wschodniej Brazylii. Znaleziono 96 gatunków, rosnących na różnych podłożach i mikrosiedliskach. Ponadto różnorodność tej grupy jest bardzo wysoka w porównaniu do innych obszarów podobnych środowisk.

Taksonomia i filogeneza

W badaniu przeprowadzonym przez Sousę i współpracowników w 2018 r. Weryfikowana jest monofilia (grupa utworzona przez przodka i wszystkich jego potomków). Proponuje się również, aby grupa ta odpowiadała gałęzi ewolucyjnej odrębnej od tracheofitów (roślin naczyniowych) i nie są ich przodkami, jak wcześniej stwierdzono.

Podobnie przeprowadzono badania w niektórych problematycznych grupach w celu określenia ich systematycznej pozycji (Zhu i Shu 2018). Tak jest w przypadku gatunku Marchantiophyta, który jest endemiczny dla Australii i Nowej Zelandii.

Po przeprowadzeniu badań molekularnych i morfologicznych ustalono, że gatunek odpowiada nowemu rodzajowi monospecyficznemu (Cumulolejeunea).

Referencje

  1. Fram J (2012) Dwa wieki systematyki mszaków - Co przyniesie przyszłość? Archive for Bryology 120: 1-16.
  2. Gao B, X Li, D Zhang, Y Liang, Yang H, Chen M, Zhang Z, J Zhang i A Wood (2017) Tolerancja wysychania u mszaków: transkryptomy odwadniające i nawadniające w mszakach Bryum argenteum tolerujących suszenie. Nature Scientific Reports 7.
  3. Hedenäs L (2016) Różnorodność wewnątrzgatunkowa w ochronie mszaków - wewnętrzny transkrybowany spacer i zmienność intronu rpl16 G2 w niektórych mchach europejskich. 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 i S McDaniel (2017) Przyszłe kierunki priorytetów badań arktycznych mszaków Arctic Science 3: 475-497
  5. Monteiro J i C Vieira (2017) Determinanty struktury zbiorowisk mszaków strumieniowych: wprowadzenie ekologii do ochrony. Freshwater Biology 62: 695-710.
  6. Peñaloza G, B Azevedo, C Teixeira, L Fantecelle, N dos Santos i A Maciel-Silva (2017) Bryofity na wychodniach brazylijskiego kamienia żelaznego: wpływ różnorodności, ochrony środowiska i ochrony. Flora: 238: 162-174.
  7. Sousa F, PG Foster, P Donoghue, H Schneider i CJ Cox (2018) Filogenie białek jądrowych wspierają monofilnie trzy grupy mszaków (Bryophyta Schimp).
  8. Vitt D (2000) Klasyfikacja mchów: dwieście lat po Jadwigi. Nova Hedwigia 70: 25-36.
  9. Zhu R i L Shu (2018) Pozycja systematyczna Microlejeunea ocellata (Marchantiophyta: Lejeuneaceae), niezwykły gatunek endemiczny dla Australii i Nowej Zelandii. The Bryologist, 121: 158-165.