Мохоподібні як модель дослідження екофізіологічної адаптації до умов природного середовища
DOI:
https://doi.org/10.14255/2308-9628/14.101/6Ключові слова:
слова: мохоподібні, гаметофіт, екофізіологічна адаптація, пойкілогідричність, толерантність до висушування.Анотація
Встановлено 11 характерних ознак адаптаційної стратегії мохоподібних як нащадків перших ембріофітів, які представляють гаметофітний напрям еволюції вищих рослин. Коротко охарактеризовано кожну з ознак стратегії та відзначено відмінні від судинних рослин біологічні, морфологічні, фізіологічні та генетичні особливості адаптації. Показано, що пойкілогідричність і толерантність до висушування є одними з визначальних ознак екофізіологічної адаптації мохоподібних.
Посилання
ARO E.-M. (1982). A comparison of the chlorophyll-protein composition and chloroplast ultrastructure in two bryophytes and two higher plants. Zeits. Pflanzenphysiol., 108: 97-105.
AWASTHI V., NATH V., ASTHANA A.K. (2010). Effect of Some Physical Factors on Reproductive Behaviour of Selected Bryophytes. International J. of Plant Reproductive Biology, 2 (2): 141-145.
BARDUNOV L.V. (1984). Drevneyshye na sushe. Novosibirsk: Nauka. 158 p. [БАРДУНОВ Л.В. (1984). Древнейшие на суше. Новосибирск: Наука. 158 с.]
BAYIK O.L. (2004). Visnyk Lviv. un-tu. Ser. biol., 36: 122-131. [БАЇК О.Л. (2004). Внутрішньовидова структура мохів. Вісник Львів. ун-ту. Сер. біол., 36: 122-131]
BEWLEJ J.D. (1979). Psisiological aspects of desiccation tolerance. Ann. Rev. Plant Physiol., 30: 195-237.
BISANG I., EHRLÉN J. (2002). Reproductive effort and cost of sexual reproduction in female Dicranum polysetum. Bryologist, 105: 384-397.
BOIKO M.F. (1986). Mnogourovnevost regulyatsii vodnoho rezhyma u stepnoo mkha Tortula ruralis. Briolihenologicheskie issledovaniya v SSSR, 19-23. [БОЙКО М.Ф. (1986). Многоуровневость регуляции водного режима у степного мха Tortula ruralis. Брио-лихенологические исследования в СССР, 19-23]
BOIKO M.F. (2008). Cheklist mokhopodibnykh Ukrainy. Kherson: Aylant. 232 p. [БОЙКО М.Ф. (2008). Чекліст мохоподібних України. Херсон: Айлант. 232 c.]
BOIKO M.F. (2013). Botanica. Systematyka nesudynnykh roslyn. 276 p. [БОЙКО М.Ф. (2013). Ботаніка. Систематика несудинних рослин. Навч. Посібник. Київ. Вид-во «Ліра-К». 276 с.]
CHEN Y., GUO S., CAO T. (2008). Asexual reproduction of moss and its applications. Chinese J. Ecol., 27 (6): 993-998.
CLEAVITT N.L. (2002). Stress tolerance of rare and common moss species in relation to their occupied environments and asexual dispersal potential. J. Ecol., 90: 785-795.
CRONBERG N., MOLAU U., SONESSON M. (1997). Genetic variation in the clonal bryophyte Hylocomium splendens at hierachical geographical scales in Scandinavia. Heredity, 78: 293-301.
CRONBERG N., NATCHEVA R., HEDLUND K. (2006). Microarthropods mediate sperm transfer in mosses. Science, 313: 1225.
CRUM H.A. (1972). The geographic origins of the mosses of North America’s deciduous forest. J. Hattori Bot. Lab., 35: 269-298.
CUMING A.C. (2009). Mosses as Model Organisms for Developmental, Cellular and Molecular Biology. Bryophyte Biology. Eds. Goffinet B., Shaw A.J., 2nd edn. Cambridge University Press, Cambridge: 199-236.
DUCKETT J.G., LIGRONE R. (1992). A survey of diaspore liberation mechanisms and germination patterns in mosses. J. Bryol., 17: 335-354.
DURING H.J. (1990). Clonal growth patterns among bryophytes. Clonal growth in plants: regulation and function. Eds. Van Groenendael J., De Kroon H. The Hague, Netherlands: SPB Academic Publishing: 153-176 p.
DURING H.J. (1992). Ecological classifications of bryophytes and lichens. Bryophytes and Lichens in a Changing Environment. Eds. Bates J.W., Farmer A.M.. Clarendon Press, Oxford: 1-31 p.
DURING H.J. (2001). Diaspore banks. Bryologist, 104: 92-97.
EDWARDS D., WELLMAN C.H., AXE L. (1998). The fossil record of early land plants and interrelationships between primitive embryophytes: too little and too late? Bryology for the twenty-first century. Eds. Bates J.W., Ashton N.W., Duckett. J.G. Leeds, UK: Maney Publishing and British Bryological Society: 15-43.
ENNOS R.A. (1990). Population genetics of bryophytes. Trends Ecol. Evol., 5: 38-39.
GENKEL P.A. (1982). Fiziologiya zharo- i zasukhoustoychivykh rastenii. M.: Nauka. 279 p. [ГЕНКЕЛЬ П.А. (1982). Физиология жаро- и засухоустойчивых растений. М.: Наука. 279 с.]
GLIME J. M. (2006). Bryophyte Ecology. E-book sponsored by Michigan Technological University (MTU), Botanical Society of America (BSA), International Association of Bryologists (IAB). <http://www.bryoecol.mtu.edu/
HANSON D., ANDREWS T.J., BADGER M.R. (2002). Variability of the pyrenoid-based CO2 concentrating mechanism in hornworts (Anthocerotophyta). Funct. Plant Biol., 29: 407-416.
HEBER U., BILGER W., BLIGNY R., LANGE O.L. (2000). Phototolerance of lichens, mosses and higher plants in an alpine environment аnalysis of photoreactions. Planta, 211: 770-780.
KHORKAVTSIV YA.D., LOBACHEVS’KA O.V. (2011). Nauk. zap. Ternopil. nats. ped. un-tu im. Volodymyra Ghnatiuka. Ser. biol., 47 (2): 150-154.[ХОРКАВЦІВ Я.Д., ЛОБАЧЕВСЬКА О.В. (2011). Особливості генеративного розмноження домінантного виду моху Barbula unguiculata Hedw. на відвалах сірчаного видобутку. Наук. зап. Тернопіль. нац. пед. ун–ту ім. Володимира Гнатюка. Сер. біол., 47 (2): 150-154]
LIGRONE R., DUCKETT J.G., RENZAGLIA K.S. (2000). Conducting tissues and phyletic relationships of bryophytes. Philosoph. Trans. Roy. Soc. London B, 355 (1398): 795-813.
LOBACHEVS’KA O.V. (2004). Visnyk Lviv. un-tu. Ser. biol., 36: 215-219. [ЛОБАЧЕВСЬКА О.В. (2004). Репродуктивна фенологія моху Orthotrichum obtusifolium Brid. Вісник Львів. ун-ту. Сер. біол., 36: 215-219]
LOBACHEVS’KA O.V. (2011). Nauk. zap. Ternopil. nats. ped. un-tu im. Volodymyra Ghnatiuka. Ser. biol., 47 (2): 109-113. [ЛОБАЧЕВСЬКА О.В. (2011). Екологічні особливості та репродуктивна стратегія мохоподібних на антропогенно трансформованих територіях. Наук. зап. Тернопіль. нац. пед. ун–ту ім. Володимира Гнатюка. Сер. біол., 47 (2): 109-113]
LOBACHEVS’KA O.V. (2012а). Ukr. botan. zhur., 69 (3): 407-415. [ЛОБАЧЕВСЬКА О.В. (2012а). Репродуктивна стратегія мохоподібних на девастованих територіях видобутку сірки (Львівська область). Укр. ботан. журн., 69 (3): 407-415]
LOBACHEVS’KA O.V. (2012b). Chornomors’k. botan. zh., 8 (1): 67-77. [ЛОБАЧЕВСЬКА О.В. (2012б). Мохоподібні породних відвалів Червоноградського гірничопромислового району. Чорноморськ. бот. ж., 8 (1): 67-77]
LOBACHEVS’KA O.V. (2012v). Sezonni zminy pigmentnoho kompleksu Ceratodon purpureus (Hedw.) Brid. v umovakh tekhnohenno transformovanykh terytorii. ІV vidkrytyi zizd fitobiolohiv Prychornomoria, prysvyachenyi yuvileiu profesora Mykhaila Fedosiiovycha Boika. Zb. tez dop. Kherson: Aylant. 16 p. [ЛОБАЧЕВСЬКА О.В. (2012в). Сезонні зміни пігментного комплексу Ceratodon purpureus (Hedw.)
Brid. в умовах техногенно трансформованих територій. ІV відкритий з’їзд фітобіологів Причорномор’я, присвячений ювілею професора Михайла Федосійовича Бойка. Зб. тез доп. Херсон: Айлант. 16 p.]
LOBACHEVS’KA O.V. (2012h). Vplyv mokhopodibnykh na kyslotnist ta vmist volohy u verkhniomu shari tekhnoghennogho gruntu. Rekultyvatsia skladnykh tekhnoekosystem u novomu tysiacholitti: noosfernyi aspect. Mizhnar. nauk.-prakt. konf. Dnipropetrovsk. 235-237. [ЛОБАЧЕВСЬКА О.В. (2012г). Вплив мохоподібних на кислотність та вміст вологи у верхньому шарі техногенного ґрунту.
Рекультивація складних техноекосистем у новому тисячолітті: ноосферний аспект. Міжнар. наук.-практ. конф. Дніпропетровськ. 235-237]
LOBACHEVS’KA O.V., DEMKIV O.T. (1990). Ukr. botan. zhurn., 47 (2): 17-24. [ЛОБАЧЕВСЬКА О.В., ДЕМКІВ О.Т. (1990). Мінливість вмісту ДНК в ядрах листяних мохів. Укр. ботан. журн., 47 (2): 17-24]
LOBACHEVS’KA O.V., RABYK I.V. (2012). Visnyk Lviv. un-tu. Ser. biol., 60: 145-155. [ЛОБАЧЕВСЬКА О.В., РАБИК І.В. (2012). Особливості вегетативного розмноження мохоподібних на відвалах сірчаного видобутку. Вісник Львів. ун-ту. Сер. біол., 60: 145-155]
LOBACHEVSKAIA O.V. (2010). Adaptivnye reaktsii mkhov v usloviakh tekhnoghennoho zaghriaznenia. Briolohia: traditsii i sovremennost. Sbornik statei po materialam mezhd. briologhicheskoi konf. posviashchonnoi 110-letiu so dnia rozhdenia Z.N. Smirnovoi i K.I. Ladyzhenskoi. Sankt-Peterburgh. 96-100. [ЛОБАЧЕВСКАЯ О.В. (2010). Адаптивные реакции мхов в условиях техногенного загрязнения. Бриология: традиции и современность. Сборник статей по материалам междунар. бриологической конференции, посвященной 110-летию со дня рождения З.Н. Смироновой и К.И. Ладыженской. Санкт-Петербург. 96-100]
LONGTON R.E. (1976). Reproductive biology and evolutionary potential in bryophytes. J. Hattori Bot. Lab., 41: 205-223.
LONGTON R.E. (1997). Reproductive biology and life-history strategies. Adv. Bryol., 6: 65-102.
LONGTON R.E. (2006). Reproductive ecology of bryophytes: what does it tell us about the significance of sexual reproduction. Lindbergia, 31: 16-23.
LONGTON R.E., SCHUSTER R.M. (1983). Reproductive biology. New Manual of Bryology. Ed. R.M. Schuster. 1. Hattori Bot. Lab., Nichinan, Japan: 386-462.
MELNYCHUK V.M. (1957). Ukr. botan. zhurn., 14: 52-63. [МЕЛЬНИЧУК В.М. (1957). Матеріали до вивчення водного режиму листяних мохів. Укр. ботан. журн., 14: 52-63]
MICHEL P., LEE W.G., DURING H.J., CORNELISSEN J.H.C. (2012). Species traits and their non-additive interactions control the water economy of bryophyte cushions. J. of Ecol., 100: 222-231.
MILE C.J., LONGTON R.E. (1990). The role of spores in reproduction in mosses. Bot. J. Linn. Soc., 104: 149-173.
MISHLER B.D. (1988). Reproductive ecology of bryophytes. Plant Reproductive Ecology, Patterns and Strategies / Eds. J. Lovett Doust, L. Lovett Doust. Oxford Univer. Press, New York: 285-306.
MISHLER B.D. (2001). Bryophytes aren't just small tracheophytes. Am. J. Bot., 88 (11): 2129-2131.
MISHLER B.D. (2003). The biology of bryophytes, with special reference to water. Fremontia, 3 (3): 34-38.
NEWTON A.E., COX C.J., DUCKETT J.G. et al. (2000). Evolution of the major moss lineages: phylogenetic analyses based on multiple gene sequences and morphology. Bryologist, 103 (2): 187-211.
NEWTON A.E., MISHLER B.D. (1994). The evolutionary significance of asexual reproduction in mosses. J. Hattori Bot. Lab., 76: 127-145.
OKSENYUK U.A., LOBACHEVS’KA O.V. (2009). Visnyk Lviv. un-tu. Ser. biol., 50: 26-34. [ОКСЕНЮК У.А., ЛОБАЧЕВСЬКА О.В. (2009). Цитохімічний аналіз вмісту нікелю в клітинах гаметофіту моху Funaria hygrometrica Hedw. Вісник Львів. ун-ту. Сер. біол., 50: 26-34]
OLIVER M. J., TUBA Z., MISHLER B.D. (2000а). The evolution of vegetative desiccation tolerance in land plants. Plant Ecol., 151: 85-100.
OLIVER M.J., VELTEN J., MISHLER B.D. (2005). Desiccation-tolerance in Bryophytes: A Reflection of the Primitive Strategy for Plant Survival in Dehydrating Habitats. Interg. Comp. Biol., 45: 788-799.
OLIVER M.J., VELTEN J., WOOD A.J. (2000b). Bryophytes as experimental models for the study of environmental stress tolerance: Tortula ruralis and desiccation-tolerance in mosses. Plant Ecol., 151: 73-84.
PARTYKA L.YA. (1976). Ukr. botan. zhurn., 33 (4): 414-435. [ПАРТИКА Л.Я. (1976). Вивчення викопних мохоподібних у Радянському Союзі. Укр. ботан. журн., 33 (4): 414-435]
POHJAMO M., LAAKA-LINDBERG S., OVASKAINEN O. ET AL. (2006). Dispersal potential of spores and asexual propagules in the epixylic hepatic Anastrophyllum hellerianum. Evol. Ecol., 20: 415-430.
POTEMKIN A.D. (2007). Botan. zhurn., 92 (11): 1625-1651. [ПОТЁМКИН А.Д. (2007). Marchantiophyta, Bryophyta, Anthocerotophyta особые пути гаметофитного направления эволюции высших растений. Ботан. журн., 92 (11): 1625-1651]
PROCTOR M.C.F. (1984). Structure and ecological adaptation. The Experimental Biology of Bryophytes. Eds. Dyer A. F., Duckett, J. G. Academic Press, London: 9-37.
PROCTOR M.C.F. (2000). Mosses and alternative adaptation to life on land. New Phytol., 148: 1-6.
PROCTOR M.C.F. (2000). The bryophyte paradox: tolerance of desiccation, evasion of drought. Plant Ecol., 151: 41-49.
PROCTOR M.C.F. (2009). Physiological ecology. Bryophyte Biology. Eds. Goffinet B., Shaw A.J., 2nd edn. Cambridge University Press, Cambridge: 237-268.
PROCTOR M.C.T. (1981). Diffusion resistances in bryophytes. 21-st. Symp. Brit. Ecol. Soc. Edinburg, 1979. Oxford e.a. 219-229.
RABYK I., DANYLKIV I., SHCHERBACHENKO O. (2010). Visnyk Lviv. un-tu. Ser. biol., 53: 58-66. [РАБИК І., ДАНИЛКІВ І., ЩЕРБАЧЕНКО О. (2010). Структура і динаміка бріофітних угруповань на девастованих землях Львівщини (на прикладі відвалу гірничо-хімічного підприємства "Сірка"). Вісник Львів. ун-ту. Сер. біол., 53: 58-66]
RECHEVS’KA N.YA. (2001). Adaptatsia mokhiv do toksychnoi dii vazhkukh metaliv. Fiziolohia roslyn v Ukraiyny na mezhi tysyacholit. Kyiv. 1: 94-98. [РЕЧЕВСЬКА Н.Я. (2001). Адаптація мохів до токсичної дії важких металів. Фізіологія рослин в Україні на межі тисячоліть. Київ: 1: 94-98]
RENZAGLIA K.S., SCHUETTE S., DUFF R.J. et al. (2007). Bryophyte phylogeny: Advancing the molecular and morphological frontiers. Bryologist, 110 (2): 179-213.
RENZAGLIA, K.S., VILLARREAL J.C.A., DUFF R.J. (2009). New insights into morphology, anatomy, and systematics of hornworts. Bryophyte Biology. Eds. Goffinett B., A.J. Shaw. Second ed. Cambridge: Cambridge University Press: 139-172 p.
RESKI R. (1998). Physcomitrella and Arabidopsis – the David and Goliath of reverse genetics. Trends Plant Sci., 3: 209-210.
RESKI R. (2003). Physcomitrella patens as a Novel Tool for Plant Functional Genomics / Plant Biotechnology 2002 and Beyond: Proceedings of the 10th IAPTCB Congress (June 23–28, 2002) Ed. Vasil I.K. Orlando, Florida, Usa: Kluwer Academic Publishers: 205-208.
RIPETS’KYI R.T., KHORKAVTSIV YA. D., LOBACHEVS’KA O.V., KIT N.A. (2008). Dopovidi Nacionalnoi akademii nauk Ukrainy, 2: 161-166 [РІПЕЦЬКИЙ Р.Т., ХОРКАВЦІВ Я.Д., ЛОБАЧЕВСЬКА О.В., КІТ Н.А. (2008). Адаптація клону моху Pottia intermedia (Тurn.) Fürnr. до ртуті / Доповіді Національної академії наук України, 2: 161-166]
ROWNTREE J.K., DUCKETT J.G., MORTIMER C.L. (2007). Formation of Specialized Propagules Resistant to Desiccation and Cryopreservation in the Threatened Moss Ditrichum plumbicola (Ditrichales, Bryopsida). Annals of Botany, 100: 483-496.
SAVICH-LYUBITSKAYA L.I. (1954). Flora sporovykh rasteniy SSSR, 3: 15-134. [САВИЧ-ЛЮБИЦКАЯ Л.И. (1954). Андреевые и бриевые мхи. Флора споровых растений СССР, 3: 15-134]
SHAW A.J. (2000). Population ecology, population genetics and microevolution. Bryophyte Biology. Eds. Shaw A.J., Goffinet B. Cambridge University Press, Cambridge: 369-402.
SHAW A.J., SZÖVÉNYI P., SHAW B. (2011). Bryophyte diversity and evolution: windows into the early evolution of land plants. Am. J. Bot., 98 (3): 352-369.
SHAW J., RENZAGLIA K. (2004). Phylogeny and diversification of bryophytes. Amer. J. Bot., 91: 1557-1581.
SÖDERSTRÖM L., DURING H.J. (2005). Bryophyte rarity viewed from the perspectives of life history strategy and metapopulation dynamics. J. Bryol., 27: 259-266.
SOKHAN’CHAK R.R., LOBACHEVS’KA O.V. (2012). Biologhichni Studii / Studia Biologica, 6 (1): 101-108. [СОХАНЬЧАК Р.Р., ЛОБАЧЕВСЬКА О.В. (2012). Особливості впливу моху Campylopus introflexus (Hedw.) Brid. на відновлення техногенних субстратів шахтних відвалів. Біологічні Студії / Studia Biologica, 6 (1): 101-108]
TRACHTENBERG S., ZAMSKI E. (1979). The apoplastic conduction of water in Polytrichum juniperinum Willd. gametophytes. New Phytol., 83: 49-52.
VAN DER VELDE M., DURING H.J., VAN DE ZANDE L., BIJLSMA R. (2001a). The reproductive biology of Polytrichum formosum: clonal structure and paternity revealed by microsatellites. Mol. Ecol., 10 (10): 2423-2434.
VAN DER VELDE M., VAN DE ZANDE L., BIJLSMA R. (2001b). Genetic structure of Polytrichum formosum in relation to the breeding system as revealed by microsatellites. J. Evol. Biol., 14 (2): 288-295.
WYATT R., ODRZYKOSKI I.J., STONEBURNER A. (1989). High levels of genetic variability in the haploid moss Plagiomnium ciliare. Evolution, 43: 1085-1096.
КYIAК N.YA., BAYIK O.L. (2011). Biologhichni Studii/ Studia Biologica, 5 (2): 131-140. [КИЯК Н.Я., БАЇК О.Л. (2011). Участь бріофітів у відновленні девастованих територій сірчаного видобутку. Біологічні Студії / Studia Biologica, 5 (2): 131-140]
