BRIOLOGIJA: ZGODOVINA, PREDMET PREUČEVANJA IN RAZISKOVANJA - BIOLOGIJA - 2026

Briología je disciplina, ki je pristojen za preučevanje mahovi (jetrenjakov, mahovi in antóceras). Ime izvira iz grškega brilja, kar pomeni mah. Ta veja biologije je nastala v sredini 18. stoletja, saj je Nemec Johann Hedwig ocenil za svojega očeta zaradi njegovih prispevkov pri opredeljevanju koncepta brifiofita in za njegov prispevek k sistematiki skupine.

Najnovejše študije kriologije so se osredotočile na različna področja. Med njimi izstopajo tiste, povezane z ohranjanjem te skupine rastlin in njihovim ekološkim obnašanjem. Prav tako je raziskovanje na področju sistematike in floristike zelo pomembno.

Zgodovina

Prazgodovinske uporabe bryofitov

Obstajajo dokazi o uporabi nekaterih mahov v starih civilizacijah. Obstajajo zapisi, da so prebivalci današnje Nemčije v kameni dobi nabirali mah Neckera crispa in da so ljudje izkoristili vrste rodu Sphagnum, ki jih najdemo v šotiščih.

Ker Sphagnum ustvarja okoljske pogoje, ki preprečujejo razgradnjo živalskega telesa, so našli mumificirana človeška telesa do 3.000 let.

Posebej zanimiva je tista, imenovana človek Tollund, odkrita leta 1950 v močvirju na Danskem, ki izvira iz 4. stoletja pr.n.št.

Tollund človek. Vir: Sven Rosborn, iz Wikimedia Commons

Grško-rimsko obdobje

Prve omembe kriologije ustrezajo grško-rimskemu obdobju. Vendar pa takrat brijofiti niso bili priznani kot naravna skupina.

Grško-rimski zeliščarji so te rastline skovali izraz "jetrni piki" v zvezi z vrsto Marchantia. Menili so, da lahko režnja mahancija thallus (podobno kot jetra) zdravi jetrno bolezen.

18. in 19. stoletje

Briologija kot formalna disciplina se je začela razvijati v 18. stoletju. Vendar pa so avtorji tega časa v isto skupino vključili brijofite in likopodite.

Prve opise briofitov je naredil Nemec Johann Dillenius leta 1741. Ta avtor je objavil delo Historia muscorum, v katerem prepozna 6 rodov mahov in predstavi 85 gravur.

Kasneje je Carolus Linneaus leta 1753 zanimivo prispeval k kriologiji s prepoznavanjem 8 rodov znotraj bryofitov.

Britanski botanik Samuel Gray je bil leta 1821 prvi, ki je prepoznal kriofite kot naravno skupino. Njegova razvrstitev priznava Musci (mahovi) in Hepaticae (jetrni piki) kot dve veliki skupini.

Za očeta kriologije velja, da je nemški botanik Johann Hedwig. Ta avtor konec 18. stoletja vzpostavlja koncept braiofita, ki ga poznamo danes. Izdal je knjigo Species Moscorum, v kateri so postavljene osnove sistematike bryophyte.

Johann Hedwig. Vir: Glej stran za avtorja, prek Wikimedia Commons

Dolgo časa sta bili znotraj braiofitov prepoznani le dve skupini; jetrni piki in mahovi. Šele leta 1899 je severnoameriški botanik Marshall Howe ločil Anthocerotae od jetrnih pik.

20. in 21. stoletje

V zgodnjem dvajsetem stoletju so postale pomembne študije o morfologiji in življenjskem ciklu bryofitov. Prav tako so bile pomembne številne floristične študije v različnih delih sveta.

Te raziskave so prispevale k razumevanju velike raznolikosti vrst bryophyte. Začele so se tudi raziskave o ekologiji teh vrst in njihovem delovanju znotraj ekosistemov.

Z razvojem molekularnih tehnik je briologija v evolucijskih študijah močno napredovala. Tako je bilo mogoče določiti filogenetski položaj teh znotraj rastlin in njihovo vlogo pri kolonizaciji prizemnega okolja.

V 21. stoletju so se kriologi osredotočili predvsem na filogenetske in ekološke študije. Danes je kriologija konsolidirana disciplina, s številnimi strokovnjaki na različnih področjih po vsem svetu.

Predmet preučevanja

Za briofite je značilno, da ne predstavljajo prevodnih tkiv in da je odvisno od vode za spolno razmnoževanje. Nadalje prevladuje gametofit (haploidna generacija), od tega pa je odvisen sporofit (diploidna generacija).

Med nekaterimi področji, ki jih bryology preučuje, je preučevanje življenjskih ciklov mahov, jetrnih pikic in hornworts. Ta vidik je zelo pomemben, saj nam je omogočil prepoznavanje različnih vrst.

Rdeči mah. Vir: Prvotni pošiljatelj je bil Vaelta na angleški Wikipediji. , prek Wikimedia Commons

Prav tako so kriologi dali velik pomen sistematičnim raziskavam, saj velja, da so bili briofiti prve rastline, ki so kolonizirale kopensko okolje.

Po drugi strani se je kriologija osredotočila na ekološke študije mahov, skupine, ki lahko raste v ekstremnih okoljskih pogojih, povezanih z določenim ekološkim vedenjem.

Prav tako se je ukvarjal s študijem biokemije in fiziologije braiofitov. Prav tako je skupina bryologov zanimala določitev vrstnega bogastva bryofitov v različnih regijah planeta.

Zadnji raziskovalni primeri

V zadnjih letih so bile raziskave kriologije usmerjene v ohranitvene, ekološke, floristične in sistematične vidike.

Ohranjanje

Na področju ohranjanja so bile izvedene študije o genski spremenljivosti in ekoloških dejavnikih braiofitov.

V eni od teh raziskav je Hedenäs (2016) preučil gensko spremenljivost 16 vrst mahov v treh evropskih regijah. Ugotovljeno je bilo, da je genska sestava populacij vsake vrste v vsaki regiji različna. Zaradi njihovih genetskih razlik je treba zaščititi populacijo v vsaki od preučenih regij.

Prav tako je bil preučen pomen sladkovodnih teles za razvoj brivitetnih skupnosti. V delu, opravljenem v Evropi, sta Monteiro in Vieira (2017) ugotovila, da so te rastline občutljive na hitrost vodnih tokov in vrsto substrata.

Rezultati teh raziskav se lahko uporabijo za določitev prednostnih področij za ohranjanje teh vrst.

Ekologija

Na področju ekologije se izvajajo študije o toleranci do izsuševanja maščob. Na primer, Gao in sod. (2017) so preučevali transkriptome (prepisana RNA), ki so vključeni v procese sušenja mahovine Bryum argenteum.

Lahko je bilo vedeti, kako se RNA prepisuje med izsuševanjem in rehidracijo tega mahu. To je omogočilo boljše razumevanje mehanizmov, ki so vključeni v toleranco do izsušitve teh rastlin.

Floristika in biogeografija

Študije vrst bryophyte, prisotnih v različnih geografskih regijah, so precej pogoste. V zadnjih letih so postali pomembni za določanje biotske raznovrstnosti različnih območij.

Izstopajo študije o rastlinstvu Arktike. Lewis in sod. (2017) so ugotovili, da so bryofiti na tem območju planeta še posebej obilni. Poleg tega imajo velik ekološki pomen zaradi svoje sposobnosti preživetja v teh ekstremnih okoljih.

Druga regija, kjer so bile izvedene številne floristične študije, je Brazilija. V tej državi obstaja velika raznolikost okolij, v katerih se lahko razvijejo bryofiti.

Med njimi izstopa študija Peñaloza in sod. (2017) o flori brajofitov v tleh z visokimi koncentracijami železa v jugovzhodni Braziliji. Najdenih je bilo šestindvajset vrst, ki rastejo v različnih substratih in mikrohabitatih. Poleg tega je raznolikost te skupine zelo velika v primerjavi z drugimi območji s podobnimi okolji.

Taksonomija in filogenija

V raziskavi, ki so jo leta 2018 opravili Sousa in sod., Je bila monofilija (skupina, ki jo je oblikoval prednik in vsi njegovi potomci), preverjena. Prav tako se predlaga, da ta skupina ustreza evolucijski veji, ki ni traheofiti (vaskularne rastline) in da niso njihovi predniki, kot je bilo predhodno predlagano.

Prav tako so bile opravljene študije v nekaterih problematičnih skupinah, da bi opredelili njihov sistematični položaj (Zhu in Shu 2018). Tak primer je vrsta Marchantiophyta, ki je endemična za Avstralijo in Novo Zelandijo.

Po opravljenih molekularnih in morfoloških raziskavah so ugotovili, da vrsta ustreza novemu monospecifičnemu rodu (Cumulolejeunea).

Reference

1. Fram J (2012) Dve stoletji sistematike braiofitov - kaj bo prineslo prihodnost? Arhiv za kriologijo 120: 1-16.
2. Gao B, X Li, D Zhang, Y Liang, H Yang, M Chen, Y Zhang, J Zhang in A Wood (2017) Toleranca na sušenje v maščobah: transkripti dehidracije in rehidracije v bryophyte Bryum argenteum, ki prenaša izsušitev. Znanstvena poročila o naravi 7.
3. Hedenäs L (2016) Intraspecifična raznolikost je pomembna pri ohranjanju braiofitov - notranji prepisani distančnik in sprememba introna rpl16 G2 v nekaterih evropskih mahovih. 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 in S McDaniel (2017) Prihodnje usmeritve prioritete za raziskave arktičnega bryofita Arctic Science 3: 475-497
5. Monteiro J in C Vieira (2017) Determinante strukture struje bryophyte skupnosti: prinaša ekologijo v ohranjanje. Sladkovodna biologija 62: 695-710.
6. Peñaloza G, B Azevedo, C Teixeira, L Fantecelle, N dos Santos in A Maciel-Silva (2017) Bryofiti na brazilskih izsekih železnega kamna: raznolikost, vpliv na okolje in posledice ohranjanja. Flora: 238: 162-174.
7. Sousa F, PG Foster, P Donoghue, H Schneider in CJ Cox (2018) Filonije jedrskih beljakovin podpirajo monofilijo treh skupin maščob (Bryophyta Schimp.) Novi fitolog
8. Vitt D (2000) Razvrstitev mahov: dvesto let po Hedvigu. Nova Hedwigia 70: 25-36.
9. Zhu R in L Shu (2018) Sistematičen položaj Microlejeunea ocellata (Marchantiophyta: Lejeuneaceae), izredne vrste, endemične za Avstralijo in Novo Zelandijo. The Bryologist, 121: 158–165.