Photosynthetic and CO2 diffusion capacities in relation to phyllidia anatomy in Briophytes

Abstract

[eng] Bryophytes were the first plants to conquere terrestrial habitats and represent a particular group among land plants as they mainly occur under gametophytal stage, were no stomata are found. Although mosses are the main representatives of Bryophytes, their physiological characterization has been sparsely studied as well as the one of Selaginella denticulata (Desv. ex Poir.) Spring., a Lycophyte. Aiming to discern how much lower is photosynthesis in mosses and S. denticulata as compared to that of ferns and Spermatophytes, the latter and six moss species were grown under optimal conditions. On average, photosynthesis in mosses was three times lower than in S. denticulata and both tested groups had significantly lower rates than ferns and Spermatophytes. These differences were not due to differences in the electron transport rate (ETR) or in the maximum velocity for carboxylation (Vc,max), but rather to differences in mesophyll conductance (gm), the latter being four times higher in S. denticulata. gm was smaller in these two groups as compared with ferns and Spermatophytes. Finally, an anatomical characterization of studied species was performed to assess which foliar traits were those more responsible for establishing limited gm and maximum photosynthesis. In agreement with previous studies in other plant groups, gm was significantly related to variations of the cell wall thickness and the chloroplasts surface area exposed to the mesophyll per leaf area

[cat] Els Briòfits foren les primeres plantes que conqueriren hàbitats terrestres i representen un grup singular entre les plantes terrestres ja que el seu cicle vital està dominat per l'estadi gametofídic, on no es troben estomes. Malgrat que les molses són el grup amb més exemplars d'entre els briòfits, la seva caracterització fisiològica ha estat poc estudiada, tal com ocorre amb el licòfit Selaginella denticulata (Desv. ex Poir.) Spring. Amb l'objectiu de determinar quant menor és la fotosíntesi de molses i S. denticulata en comparació a la de falgueres i espermatòfits, aquest licòfit i sis molses es van créixer en condicions òptimes. La fotosíntesi de les molses va ser tres vegades menor que la de S. denticulata i, ambdós grups, presentaren valors significativament menors que els observats a falgueres i espermatòfits específicament. Aquestes diferències no foren degudes a diferències en les taxes de transport d'electrons (ETR) ni en la velocitat màxima de carboxilació (Vc,max), sinó a diferències en la conductància del mesòfil (gm), la qual fou quatre vegades major a S. denticulata. gm fou també menor en aquests dos grups que les descrites a falgueres i espermatòfits. Finalment, es va realitzar una caracterització anatòmica de les espècies estudiades per a establir quins trets foliars eren els més implicats en la limitació de la gm i la màxima fotosíntesi. En concordança amb estudis previs en altres gups de plantes, gm es relacionà significativament amb les variacions en la gruixa de la paret cel·lular i en la superfície de cloroplasts exposada al mesòfil per àrea foliar.