Mech

Co je mech

Mech je druh necévnaté rostliny, zařazený do oddělení Bryophyta v říši Plantae. Mech, ačkoli je typicky spojován s tmavým a vlhkým prostředím, se ve skutečnosti přizpůsobil k osídlení mnoha sušších a slunných oblastí. Je známo více než 12 000 druhů mechů, které zahrnují 8 tříd a 23 různých rodů.

Příklady mechů

Bryopsida

Mechy (Bryopsida), největší třída mechů, obsahuje většinu uznávaných druhů. Typický druh si můžete prohlédnout výše. Na tomto obrázku je vidět forma gametofytu, protože sporofyt není vyvinutý. Mechy třídy Bryopsida se vyskytují po celém světě a při vhodných podmínkách rostou téměř na každém dostupném povrchu, od betonu až po holá pole. Celkem je v této třídě více než 11 500 druhů mechů. Než genetické a anatomické důkazy naznačily rozdělení více tříd, všechny druhy mechů se vyskytovaly v rámci této třídy.

Andreaeobryopsida

Mechy vyskytující se ve třídě Andreaeobryopsida představuje pouze několik druhů. Tyto druhy mechů jsou endemické pouze v několika částech Aljašky a západní Kanady. Tyto mechy si vyvinuly jedinečnou toleranci ke klimatu v této oblasti. To a rozdíly v jejich genetice a vývoji tobolek s výtrusy vedly vědce k tomu, že je vyčlenili z Bryopsida do vlastní jedinečné třídy. Mnoho dalších druhů mechů bylo rozděleno do vlastních tříd, celkem osmi. Velká většina je však stále klasifikována jako Bryopsida.

Typy mechů

Ačkoli nemusí nutně existovat různé typy mechů, v současnosti je uznáváno 8 tříd, které se liší genetikou, anatomií a fyziologií. Důležité je, že vědci při určování a kategorizaci různých skupin mechů sledují jejich rozmnožovací zvyklosti a struktury. Osm různých tříd je uvedeno níže:

Jako příklad, do třídy Sphagnopsida patří rod Sphagnum, který má důležité průmyslové využití. Tento mech, který je známý tím, že vytváří silné vrstvy mechu na velkých plochách, lze komerčně těžit jako rašelinu. Tento mech lze identifikovat podle způsobu růstu, který je ve velkých plochých plátech. Dále mají druhy mechu Sphagnum jedinečný způsob šíření svých výtrusů. Místo toho, aby pouzdro obklopující spory mírně prasklo a nechalo je vypadnout, používají mechy této třídy výbušnější strategii. Stlačením vzduchu v komůrce vzniká tlak. Buňky sporofytu pokračují v tomto procesu, dokud nepraskne operkulum, které drží výtrusy vzadu. Tím výtrusy vystřelí do vzduchu jako „party-popper“ nebo přeplněný balónek. Tím se výrazně zvětší plocha, na kterou mohou výtrusy dosáhnout, a je to pro tuto třídu jedinečné.

Životní cyklus mechů

Stejně jako u všech rostlin i u mechů dochází ke střídání generací, kdy dvě různé třídy jedinců provádějí oddělené části rozmnožovacího procesu. V takovém systému je jeden organismus, sporofyt, diploidním organismem, který vytváří haploidní výtrusy procesem meiózy. Na obrázku níže jsou vysoké stonky s malými strukturami na vrcholu sporofytem.

Po uvolnění spor generace sporofytu však odumírá. Výtrusy si najdou místo, kde se usadí, a vyvinou se v haploidní organismus, gametofyt. To je dominantní struktura mechu, kterou obvykle vidíte, pokud se mech nerozmnožuje. Na obrázku je vidět na bázi sporofytu, který je mnohem kratší a zdánlivě patří k jinému druhu. Gametofyt je zodpovědný za produkci gamet, které jsou schopné splynout. Podívejte se na následující obrázek rozmnožování mechů.

V levé horní části obrázku dochází k oplození. Spermie a vajíčka, gamety, vznikají ve zvláštních orgánech gametofytu. Spermie se uvolňují do okolí a putují do archegoniální hlavičky, v níž je uloženo vajíčko. Jakmile spermie oplodní vajíčko, vznikne zygota. Ze zygoty se vyvine sporofyt, který vlastně vyrůstá z gametofytu. Sporofyt, po splynutí dvou haploidních gamet opět diploidní organismus, je zodpovědný za to, že projde meiózou a proces začne znovu.

Dále má mnoho druhů mechů schopnost rozmnožovat se nepohlavně pomocí svazků buněk zvaných gemmy. Tyto buňky, vytvořené na gametofytu, odpadnou, když jsou vystaveny tekoucí vodě. Díky tomu mohou být přeneseny na nové místo, kde může vzniknout celá nová rostlina. Pokud jste někdy viděli mech rostoucí pod kapkou vody, je pravděpodobné, že se tam dostal právě touto cestou. Pohlavní rozmnožování vyžaduje hodně energie a je obecně dobré pro diverzifikaci genetického fondu. Asexuální rozmnožování je mnohem rychlejší a může probíhat při každém dešti.

V rámci tohoto životního cyklu mají některé druhy mechů na jednom gametofytu zastoupeno stejné pohlaví, zatímco jiné mají různé gametofyty pro různá pohlaví. To je další způsob, jak lze druhy mechů vzájemně rozlišovat a identifikovat.

Komerční využití mechů

Hlavní komerční využití mechů je jako rašelina, obnovitelný zdroj paliva. Jak mech roste, zatlačuje starý mech a vytváří husté rohože biopaliva. Rašelina se může spalovat v ohni nebo v kamnech, jak tomu bylo po staletí v mnoha různých zemích. Rašelinový mech lze také použít jako hnojivo a pěstební médium pro různé komerčně významné rostliny a houby. Dokonce i skotská whiskey je proslulá tím, že se rašelinový oheň používá k vyuzení sladu, což dodává whiskey výraznou chuť.

Mech se také stává stále důležitější a rozšířenější rostlinou pro krajinotvorbu. Některé kultury, například Japonci, používají mech již po staletí jako prostředek k výzdobě venkovního prostoru. Stejně jako travní drn je pohodlný, příjemně zelený a snadno se udržuje. V extrémnějších případech jej lze dokonce použít jako základ zelené střechy, což je nová technika ochrany přírody zaměřená na snížení tepelného efektu ve městech.

V minulosti měl mech dokonce využití v lékařství a spotřebním průmyslu. Mech je po vysušení mimořádně savý. Je dokonce savější než bavlna. To vedlo k použití mechu v obvazech pro zraněné vojáky. Někteří dokonce tvrdili, že mech má antibakteriální vlastnosti, které pomáhají hojit rány. Dále byl mech v několika zemích používán jako alternativní produkt pro výrobu plenek. Mech, který je zcela biologicky odbouratelný, údajně předčí mnoho dnes používaných plastových a bavlněných výrobků.

Kvíz

1. Jestliže se mech může rozmnožovat nepohlavně, jaká je výhoda pohlavního rozmnožování?
A. Spotřebuje méně energie
B. Zabere méně času
C. Rekombuje a diverzifikuje geny, které může organismus používat

2. Určete novou formu rostliny. Je malá, s drobnými listy, které připomínají mech. Pod mikroskopem si blíže prohlédneš stonek. Jsou na něm malé svazky cévní tkáně, jasně odlišené od zbytku. Určíš, že tento nový druh je:
A. Mech
B. Není to mech
C. Nelze určit

3. Mechy přitahují drobný hmyz, dymnivku, která může být zodpovědná za opylování mechů. Pokud bude vyvinut insekticid zaměřený na tento hmyz, jak by mohl ovlivnit energetický průmysl?
A. Nemůže být ovlivněn hmyzem
B. Mechy vytvářející rašelinu by mohly uhynout, což by ovlivnilo spotřebitele energie
C. Mech by se více rozmnožoval, což by zlevnilo energii

• Hartwell, L. H., Hood, L., Goldberg, M. L., Reynolds, A. E., & Silver, L. M. (2011). Genetika: Od genů ke genomům. Boston: McGraw Hill.
• McMahon, M. J., Kofranek, A. M., & Rubatzky, V. E. (2011). Plant Science: Growth, Development, and Utilization of Cultivated Plants (5. vydání). Boston: Prentince Hall.
• Rubinstein, C. V., Gerrienne, P., de la Puente, G., Astini, R. A., & Steemans, P. (2010). Early Middle Ordovician evidence for land plants in Argentina (eastern Gondwana) [Doklady suchozemských rostlin z raného středního ordoviku v Argentině (východní Gondwana)]. New Phytologist, 188(2).

.