Sammal

Mikä on sammal

Sammal on verisuonettomien kasvien laji, joka luokitellaan Plantae-kuningaskunnan Bryophyta-luokkaan. Vaikka sammal liittyy tyypillisesti pimeisiin, kosteisiin ympäristöihin, se on itse asiassa sopeutunut asumaan monilla kuivemmilla, aurinkoisilla alueilla. Tunnistettuja sammallajeja on yli 12 000 lajia, jotka jakautuvat kahdeksaan luokkaan ja 23 eri sukuun.

Esimerkkejä sammalista

Bryopsida

Bryopsida, sammalten suurin luokka, sisältää suurimman osan tunnistetuista lajeista. Tyypillinen laji on nähtävissä yllä. Tässä kuvassa näkyy gametofyyttimuoto, sillä sporofyytit eivät ole kehittyneet. Bryopsida-luokkaan kuuluvia sammalia löytyy kaikkialta maailmasta, ja ne kasvavat oikeiden olosuhteiden vallitessa lähes kaikilla käytettävissä olevilla pinnoilla betonista paljaisiin peltoihin. Kaikkiaan luokassa on yli 11 500 sammallajea. Ennen kuin geneettiset ja anatomiset todisteet viittasivat useampien luokkien jakamiseen, kaikki sammallajeet esiintyivät tässä luokassa.

Andreaeobryopsida

Luokassa Andreaeobryopsida esiintyvät sammalet edustavat vain paria lajia. Nämä sammallajeet ovat endeemisiä vain muutamassa osassa Alaskaa ja Länsi-Kanadaa. Nämä sammalkasvit ovat kehittäneet ainutlaatuisen sietokyvyn tämän alueen ilmastoon. Tämä sekä erot niiden genetiikassa ja itiökapselien kehityksessä saivat tutkijat poistamaan ne Bryopsidoista omaan ainutlaatuiseen luokkaansa. Monet muut sammallajeet on jaettu omiin luokkiinsa, joita on yhteensä kahdeksan. Suuri enemmistö luokitellaan kuitenkin edelleen Bryopsida-luokkaan.

Sammaltyypit

Vaikka sammalia ei välttämättä ole eri lajeja, on tällä hetkellä olemassa kahdeksan tunnustettua luokkaa, jotka eroavat toisistaan genetiikan, anatomian ja fysiologian perusteella. Tärkeää on, että tutkijat tarkastelevat niiden lisääntymistapoja ja rakenteita auttaakseen tunnistamaan ja luokittelemaan eri sammalryhmiä. Kahdeksan eri luokkaa on lueteltu alla:

Esim, Sphagnopsida-luokkaan kuuluu Sphagnum-suku, jolla on tärkeitä teollisia käyttötarkoituksia. Tätä sammalta, joka on tunnettu siitä, että se muodostaa paksuja sammalkerroksia laajoille alueille, voidaan kerätä kaupallisesti turpeeksi. Sammal voidaan tunnistaa sen kasvutavasta, joka on suuret litteät levyt. Lisäksi Sphagnum-sammalilla on ainutlaatuinen tapa levittää itiöitään. Sen sijaan, että itiöitä ympäröivä kotelo halkaistaan kevyesti ja annetaan niiden pudota ulos, tämän luokan sammalet käyttävät räjähdysmäisempää strategiaa. Kammiossa olevaa ilmaa puristamalla syntyy paine. Sporofyytin solut jatkavat tätä prosessia, kunnes itiöitä pidättelevä operculum repeää. Tällöin itiöt paiskautuvat ilmaan kuin ”party-popper” tai ylitäytetty ilmapallo. Tämä lisää huomattavasti aluetta, jonka itiöt voivat saavuttaa, ja se on luokalle ominaista.

Sammalten elinkierto

Kuten kaikissa kasveissa, sammallajeissa esiintyy sukupolvien vuorottelua, jossa kaksi eri yksilöluokkaa suorittaa lisääntymisprosessin eri osat. Tällaisessa järjestelmässä yksi organismi, sporofytti, on diploidi organismi, joka tuottaa haploideja itiöitä meioosin avulla. Alla olevassa kuvassa pitkät varret, joiden huipulla on pieniä rakenteita, ovat sporofyytti.

Kun sporofyyttisukupolvi on vapauttanut itiöt, se kuolee. Itiöt löytävät paikan, johon ne voivat laskeutua, ja kehittyvät haploidiksi organismiksi, gametofyytiksi. Tämä on sammaleen hallitseva rakenne, jonka tyypillisesti näkee, jos sammal ei lisäänny. Tämä näkyy kuvassa sporofyytin tyvestä, joka on paljon lyhyempi ja näennäisesti eri laji. Gametofyytti vastaa sukusolujen tuottamisesta, jotka kykenevät sulautumaan yhteen. Katso alla olevaa kuvaa sammalen lisääntymisestä.

Kuvan vasemmassa yläkulmassa tapahtuu hedelmöittyminen. Siittiöt ja munasolut, sukusolut, syntyvät sukusolujen erityisissä elimissä. Siittiöt vapautuvat ympäristöön ja kulkeutuvat arkkipäätyyn, jossa sijaitsee munasolu. Kun siittiö hedelmöittää munasolun, syntyy zygootti. Zygootista kehittyy sporofyytti, joka itse asiassa kasvaa gametofyytistä. Sporofyytti, joka on jälleen diploidi organismi kahden haploidisen sukusolun fuusioitumisen jälkeen, on vastuussa meioosin läpikäymisestä ja prosessin aloittamisesta alusta.

Seuraavasti monilla sammallajeilla on kyky lisääntyä suvuttomasti käyttämällä solukimppuja, joita kutsutaan gemmaksi. Nämä gametofyytissä syntyneet solut irtoavat, kun ne altistuvat virtaavalle vedelle. Näin ne voidaan kuljettaa uuteen paikkaan, jossa voi syntyä kokonainen uusi kasvi. Jos olet joskus nähnyt sammaleen kasvavan vesipisaran alla, se on todennäköisesti päässyt sinne tätä kautta. Sukupuolinen lisääntyminen vie paljon energiaa, ja se on yleensä hyväksi geenipoolin monipuolistamiseksi. Sukupuolinen lisääntyminen on paljon nopeampaa, ja se voi tapahtua aina kun sataa.

Tässä elinkierrossa joillakin sammallajeilla sama sukupuoli on edustettuna yhdessä gametofyytissä, kun taas toisilla on eri sukupuolten eri gametofyytit. Tämä on toinen tapa, jolla sammallajeja voidaan erottaa ja tunnistaa toisistaan.

Sammalen kaupalliset käyttötarkoitukset

Sammalen tärkein kaupallinen käyttötarkoitus on turve, joka on uusiutuva polttoaine. Kun sammal kasvaa, se työntää alas vanhaa sammalta ja muodostaa tiheitä biopolttoainemattoja. Turve voidaan polttaa nuotiossa tai uunissa, kuten on tehty vuosisatojen ajan monissa eri maissa. Turvesammalta voidaan käyttää myös lannoitteena ja kasvualustana erilaisille kaupallisesti tärkeille kasveille ja sienille. Jopa skotlantilaisessa viskissä käytetään tunnetusti turpeenpolttoa maltaan savustamiseen, mikä antaa viskille oman maun.

Sammal on myös tulossa yhä tärkeämmäksi ja laajemmalle levinneeksi maisemointikasviksi. Useat kulttuurit, kuten japanilaiset, ovat vuosisatojen ajan käyttäneet sammalta keinona koristella ulkotiloja. Se on ruohonurmen tavoin viihtyisä, miellyttävän vihreä ja helppohoitoinen. Äärimmäisemmissä käyttökohteissa sitä voidaan käyttää jopa viherkaton pohjana, joka on uusi suojelutekniikka, jolla pyritään vähentämään kaupunkien lämpövaikutusta.

Viime aikoina sammalella on ollut käyttöä jopa lääketieteen ja kuluttaja-alalla. Sammal on kuivattuna erittäin imukykyinen. Jopa imukykyisempi kuin puuvilla. Tämä johti siihen, että sammalta käytettiin haavoittuneiden sotilaiden siteissä. Jotkut jopa väittivät, että sammalella oli antibakteerisia ominaisuuksia, jotka auttoivat haavojen paranemista. Lisäksi sammalta on käytetty vaippavaihtoehtona useissa maissa. Sammalen, joka on täysin biohajoava, sanotaan päihittävän monet nykyisin käytetyt muovi- ja puuvillatuotteet.

Visailu

1. Jos sammal voi lisääntyä suvuttomasti, mitä hyötyä on suvullisesta lisääntymisestä?
A. Se käyttää vähemmän energiaa
B. Se vie vähemmän aikaa
C. Se yhdistelee ja monipuolistaa geenejä, joita organismi voi käyttää

2. Tunnistat uuden kasvimuodon. Se on pieni, ja siinä on pieniä lehtiä, jotka muistuttavat sammalta. Tutustut varteen tarkemmin mikroskoopin alla. Siinä on pieniä verisuonikudoksen nippuja, jotka erottuvat selvästi muusta kudoksesta. Määrität, että tämä uusi laji on:
A. Sammal
B. Ei sammal
C. Mahdotonta sanoa

3. Pieni hyönteinen, jousihäntä, vetää puoleensa sammalta, ja se saattaa vastata sammalkasvien pölytyksestä. Jos kehitetään hyönteismyrkky, joka kohdistuu näihin hyönteisiin, miten se voisi vaikuttaa energiateollisuuteen?
A. Hyönteinen ei voi vaikuttaa siihen
B. Turvetta tuottava sammal voisi kuolla, mikä vaikuttaisi energiankuluttajiin
C. Sammal lisääntyisi enemmän, mikä tekisi energiasta halvempaa

• Hartwell, L. H., Hood, L., Goldberg, M. L., Reynolds, A. E., & Silver, L. M. (2011). Genetiikka: From Genes to Genomes. Boston: McGraw Hill.
• McMahon, M. J., Kofranek, A. M., & Rubatzky, V. E. (2011). Plant Science: Growth, Development, and Utilization of Cultivated Plants (5. painos). Boston: Prentince Hall.
• Rubinstein, C. V., Gerrienne, P., de la Puente, G., Astini, R. A., & Steemans, P. (2010). Varhaisen keski-ordoviikin todisteet maakasveista Argentiinassa (itäinen Gondwana). New Phytologist, 188(2).