Are heavy metal tolerant mosses defined by lamina cell size

Eine vergleichende Studie der Zellmorphologie der Lamina (Grose, Form) von sieben Moosen und die Zellwanddicke und Okotoxikologie von funf Moosen wurde durchgefuhrt. Bei der Wahl der Arten lagen Arten, die fur das Biomonitoring der atmospharischen Schwermetallablagerung in Osterreich eingesetzt werden, im Mittelpunkt. Diese Studie untersucht den Einfluss spezifischer Laminazellgrosen auf die Zink- und Eisentoleranz bei Moosarten, die beim Biomonitoring verwendet werden (Hypnum cupressiforme, Pleurozium schreberi, Scleropodium purum) und vergleicht sie mit anderen Moosarten (Entosthodon hungaricus, Hennediella heimii, Physcomitrella patens, Plagiomnium affine). Die Laminazellen wurden im Hellfeld-Mikroskop analysiert und vermessen. Das Moostoleranzexperiment wurde an den beblatterten Moos Gametophyten durchgefuhrt. Die Mossgametophyten wurden fur 48 Stunden den folgenden drei verschiedenen Schwermetall-Losungen ausgesetzt: Zinkchlorid (ZnCl2), Zinksulfat (ZnSO4) und Eisen(II)-sulfat (FeSO4) (Konzentrationsbereich: 1 M to 10-8 M). Die Vitalitat der Lamina-Zellen wurde mit der Verwendung von Plasmolyse-Versuchen mit 0.8 M D-Mannitol (C6H14O6) getestet. Es konnten signifikante Artenunterschiede in den Lamina Zellgrosen (Lange, Breite) und der Zellwanddicke fur manche Moose gefunden werden (p ≤ 0.05). Einige Moosarten unterscheiden sich signifikant in der Toleranz zu ZnCl2. Alle getesteten Moosarten unterscheiden sich signifikant in der Toleranz zu ZnSO4. Auserdem konnten Unterschiede in der Toleranz zu FeSO4 zwischen den Biomonitoring Arten (H. cupressiforme, P. schreberi, S. purum) und den anderen Arten, die nicht fur das Biomonitoring in Osterreich verwendet werden (P. affine, P. patens), festgestellt werden. Insgesamt tolerierten die getesteten Moosarten eine hohere Konzentration an Eisen als Zink. Interessanterweise zeigten zwei Moosarten Todeszonen, jedoch nur nachdem sie ZnSO4 ausgesetzt wurden. Es konnte kein Trend beobachtet werden, dass alle Biomonitoring Arten eine hohere Toleranz aufweisen als die anderen Moss Arten. Allerdings zeigten nur die Biomonitoring Arten die maximalsten Toleranzen gegenuber Schwermetallen und wie Tyler (1990) berichtete, unterscheiden sich die Toxizitatslimits bei Bryophyten je nach Art. Es ist bemerkenswert, dass signifikante Korrelationen zwischen der Lamina-Zellgrose und der Schwermetalltoleranz von Moosen gefunden werden konnten. Wahrscheinlich hangt das Verhaltnis zwischen der Zellgrose und der Toleranz gegenuber den Schwermetallen von der Metallspezies ab. Es wurden positive Korrelationen zwischen den beiden Grosenvariablen (der Lamina-Zelllange und das Verhaltnis der Zelllange zur -breite) und der Schwermetalltoleranz der Moose gefunden. Es konnten negative Korrelationen zwischen der Lamina-Zellbreite und der Schwermetalltoleranz der Moose gefunden werden. Interessanterweise zeigten die Zellbreite und das Verhaltnis der Zelllange zur -breite eine der hochsten Korrelationen zur FeSO4-Toleranz der Moose mit einer hohen Signifikanz (p ≤ 0.001). Positive und negative Korrelationen zwischen der Zellwanddicke und den Schwermetalltoleranzen konnten ermittelt werden. Weitere detaillierte Zellwandanalysen mittels Elektronenmikroskopie werden vorgeschlagen. Wenn die Lamina-Zellgrose als das Verhaltnis der Zelllange zur -breite definiert wird, kann daraus geschlossen werden, dass die Lamina-Zellgrose von Moosen mit ihrer Schwermetalltoleranz korreliert. Diese Arbeit hat das Ziel die Auswirkungen von Schadstoffen einschlieslich Schwermetallen auf die Morphologie, Physiologie und Homoostase von Biomonitoring Arten zu untersuchen, da die anthropogene Verschmutzung zunimmt.