BRIOLOGIE: HISTORIE, PŘEDMĚT STUDIA A VÝZKUM - BIOLOGIE - 2025

Briología je disciplína, která je zodpovědná za studium mechorostů (játrovky, mechy a antóceras). Název pochází z řeckého bryonu, což znamená mech. Toto odvětví biologie má svůj původ v polovině 18. století, přičemž německého Johanna Hedvika považovalo za svého otce za jeho příspěvky k vymezení pojmu mechorost a za jeho přínos pro systematiku skupiny.

Nejnovější studie v bryologii se zaměřily na různá pole. Mezi nimi vynikají ty, které se týkají ochrany této skupiny rostlin a jejich ekologického chování. Stejně tak má velký význam výzkum prováděný v oblasti systematiky a floristika.

Dějiny

Pravěká použití mechorostů

Existují důkazy, že některé mechy byly používány starými civilizacemi. Existují záznamy, že v době kamenné obyvatelé dnešního Německa sbírali mech Neckera crispa a že lidé využívali druhy rodu Sphagnum, které se nacházejí v rašeliništích.

Protože Sphagnum vytváří podmínky prostředí, které zabraňují rozkladu těla zvířete, byla nalezena mumifikovaná lidská těla až do věku 3 000 let.

Zvláštní zájem je ten známý jako muž Tollund, objevený v roce 1950 v bažině v Dánsku, pocházející ze 4. století před naším letopočtem (doba železná).

Tollund muž. Zdroj: Sven Rosborn, z Wikimedia Commons

Řecko-římské období

První zmínky o bryologii odpovídají řecko-římskému období. V té době však nebyly mechorosty považovány za přirozenou skupinu.

Greco-římští bylinkáři vytvořili pro tyto rostliny termín „játrovky“ ve vztahu k druhu Marchantia. Věřili, že laloky marchantia thallus (podobné játra) mohou léčit onemocnění jater.

18. a 19. století

Briologie jako formální disciplína se začala rozvíjet v 18. století. Autoři této doby však do stejné skupiny zahrnuli mechorosty a lykopodiofyty.

První popisy mechorostů provedl německý Johann Dillenius v roce 1741. Autor publikoval dílo Historia muscorum, kde rozeznává 6 rodů mechů a představuje 85 rytin.

Pozdnější, Carolus Linneaus v 1753 dělá zajímavé příspěvky k bryology tím, že rozpozná 8 rodů uvnitř mechorostů.

Britský botanik Samuel Gray, v roce 1821, byl první, kdo uznal mechorosty jako přirozenou skupinu. Jeho klasifikace uznává Musci (mechy) a Hepaticae (játrovky) jako dvě velké skupiny.

Bryologickým otcem je německý botanik Johann Hedwig. Tento autor na konci 18. století zavádí koncept mechorostu, který známe dnes. Publikoval knihu Species Moscorum, kde jsou založeny základy systematiky mechorostů.

Johann Hedwig. Zdroj: Viz stránka autora, prostřednictvím Wikimedia Commons

Po dlouhou dobu byly v mechorostech rozpoznávány pouze dvě skupiny; játrovky a mechy. Teprve v roce 1899 severoamerický botanik Marshall Howe oddělil Anthocerotae od jater.

20. a 21. století

Během počátku dvacátého století se staly důležité studie týkající se morfologie a životního cyklu mechorostů. Stejně tak bylo relevantní mnoho floristických studií v různých částech světa.

Tato vyšetřování přispěla k pochopení velké rozmanitosti druhů mechorostů. Byla také zahájena šetření týkající se ekologie těchto druhů a jejich funkce v ekosystémech.

S vývojem molekulárních technik dosáhla bryologie značných pokroků v evolučních studiích. Bylo tedy možné určit jejich fylogenetické postavení v rostlinách a jejich roli při kolonizaci terestrického prostředí.

V 21. století se bryologové zaměřili především na fylogenetické a ekologické studie. Dnes je bryologie konsolidovanou disciplínou s mnoha odborníky v různých oborech po celém světě.

Předmět studia

Bryfyty se vyznačují tím, že pro sexuální reprodukci nepředstavují vodivé tkáně a závisí na vodě. Kromě toho je dominantní gametofyt (generace haploidů) a na něm závisí sporofyt (generace diploidů).

Mezi některé z oborů, které bryologie studuje, je studium životních cyklů mechů, jater a hornworů. Tento aspekt má velký význam, protože nám umožnil rozpoznat různé druhy.

Červený mech. Zdroj: Původním uploaderem byla Vaelta na anglické Wikipedii., prostřednictvím Wikimedia Commons

Podobně bryologové přikládali systematickým studiím velký význam, protože se má za to, že mechorosty byly prvními rostlinami kolonizujícími pozemské prostředí.

Na druhé straně se bryologie zaměřila na ekologické studie mechů, což je skupina schopná růst v extrémních podmínkách prostředí spojených s určitým ekologickým chováním.

Zabýval se také studiem biochemie a fyziologie mechorostů. Stejně tak je v zájmu skupiny bryologů určit druhovou bohatost mechorostů v různých oblastech planety.

Příklady nedávného výzkumu

V posledních letech se výzkum bryologie zaměřil na aspekty ochrany, ekologické, floristické a systematické.

Zachování

V oblasti ochrany byly provedeny studie genetické variability a ekologických faktorů mechorostů.

V jednom z těchto výzkumů studoval Hedenäs (2016) genetickou variabilitu 16 druhů mechů ve třech evropských regionech. Bylo zjištěno, že genetické složení populací každého z druhů bylo v každé oblasti odlišné. Kvůli jejich genetickým rozdílům je nutné chránit populace v každé ze sledovaných oblastí.

Rovněž byl studován význam sladkovodních útvarů pro rozvoj společenství mechorostů. V práci provedené v Evropě zjistili Monteiro a Vieira (2017), že tyto rostliny jsou citlivé na rychlost vodních proudů a typ substrátu.

Výsledky těchto výzkumů lze použít k vymezení prioritních oblastí pro ochranu těchto druhů.

Ekologie

V oblasti ekologie se provádějí studie tolerance vůči vysychání mechorostů. Například Gao et al. (2017) studovali transkripty (transkribovaná RNA) zapojené do procesů sušení mechu Bryum argenteum.

Bylo možné vědět, jak se RNA přepisuje během vysychání a rehydratace tohoto mechu. To umožnilo lepší pochopení mechanismů zahrnutých v toleranci k vysychání těchto rostlin.

Floristika a biogeografie

Studie druhů mechorostů vyskytujících se v různých geografických oblastech jsou poměrně časté. V posledních letech se staly relevantními pro stanovení biologické rozmanitosti různých oblastí.

Studie prováděné na flóře Arktidy vynikají. Lewis et al. (2017) zjistili, že v této oblasti planety jsou hojně přítomné mechorosty. Kromě toho mají velký ekologický význam díky své schopnosti přežít v těchto extrémních prostředích.

Další oblastí, kde bylo provedeno mnoho floristických studií, je Brazílie. V této zemi existuje velká rozmanitost prostředí, ve kterých se mohou mechorosty vyvíjet.

Mezi nimi vyniká studie provedená Peñalozou a kol. (2017) o květech mechorostů v půdách s vysokou koncentrací železa v jihovýchodní Brazílii. Bylo nalezeno devadesát šest druhů, které rostly na různých substrátech a na mikrohabitatech. Kromě toho je rozmanitost této skupiny ve srovnání s jinými oblastmi s podobným prostředím velmi vysoká.

Taxonomie a fylogeneze

Ve studii provedené Sousou et al. V roce 2018 byla ověřena monofylie (skupina tvořená předkem a všemi jejími potomky) mechorostů. Podobně se navrhuje, aby tato skupina odpovídala evoluční větvi jiné než tracheofyty (vaskulární rostliny) a že nejsou jejich předky, jak bylo dříve navrženo.

Stejně tak byly provedeny studie v některých problémových skupinách s cílem definovat jejich systematické postavení (Zhu a Shu 2018). To je případ druhu Marchantiophyta, který je endemický pro Austrálii a Nový Zéland.

Po provedení molekulárních a morfologických studií bylo zjištěno, že druh odpovídá novému monospecifickému rodu (Cumulolejeunea).

Reference

1. Fram J (2012) Dvě století Systematiky Bryophytes - Co přinese budoucnost? Archiv pro Bryology 120: 1-16.
2. Gao B, X Li, D Zhang, Y Liang, H Yang, M Chen, Y Zhang, J Zhang a A Wood (2017) Tolerance vysychání u mechorostů: transkripty dehydratace a rehydratace u mechorostu Bryum argenteum. Vědecké zprávy o přírodě 7.
3. Hedenäs L (2016) Intraspecifická diverzita je důležitá při ochraně mechorostů - vnitřní transkribovaný spacer a rpl16 G2 intronová variace v některých evropských mechech. 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 a S McDaniel (2017) Budoucí směry a priority pro výzkum arktického mechorostu Arctic Science 3: 475-497
5. Monteiro J a C Vieira (2017) Determinanty struktury komunity mechorostů: uvedení ekologie do ochrany. Freshwater Biology 62: 695-710.
6. Peñaloza G, B Azevedo, C Teixeira, L Fantecelle, N dos Santos a A Maciel-Silva (2017) Bryophytes o výchozích brazilských železných hornin: diverzita, environmentální filtrování a důsledky ochrany. Flora: 238: 162-174.
7. Sousa F, PG Foster, P Donoghue, H. Schneider a CJ Cox (2018) Fylogeneze jaderných proteinů podporují monofylitu tří skupin mechorostů (Bryophyta Schimp.) Nový fytolog
8. Vitt D (2000) Klasifikace mechů: dvě stě let po Hedvikovi. Nova Hedwigia 70: 25-36.
9. Zhu R a L Shu (2018) Systematické postavení Microlejeunea ocellata (Marchantiophyta: Lejeuneaceae), mimořádného druhu endemického pro Austrálii a Nový Zéland. The Bryologist, 121: 158-165.