Byw neu farw? Planhigion sy’n Atgyfodi?

Mwsoglau yn eu hamgylchedd eithafol ar y wal o amgylch Amgueddfa Genedlaethol Caerdydd.

Grimia clustog-llwyd (Grimmia pulvinata) â blew gwyn, i’w weld yma ar wyneb y graig ar Ben y Gogarth, Llandudno. © Kath Slade

Am ba hyd allwch chi fyw heb anadlu tybed? Yn gyffredinol, dim ond am chwe munud y gall pobl fyw heb ocsigen cyn i niwed ddigwydd i’r ymennydd. Ond beth am 25 mlynedd? Gall rhai planhigion fyw cyhyd â hynny heb resbiradu. Sut fyddai modd defnyddio’r gallu anhygoel hwn i atgyfodi i helpu miloedd o bobl? Neu efallai i’n helpu i wladychu bydoedd newydd?

Mae pob planhigyn angen dŵr i oroesi. Maen nhw’n cyfuno dŵr â charbon deuocsid yn ystod ffotosynthesis i droi siwgr yn egni. Ond beth sy’n digwydd mewn amgylcheddau eithafol lle nad oes dŵr ar gael?

Mae’r Antarctig yn amgylchedd eithafol lle nad oes dŵr ar gael i blanhigion am ei fod wedi’i gloi ar ffurf rhew solet. Ond ni fydd raid i chi edrych mor bell â’r Antarctig am amgylchedd eithafol i blanhigyn. Mae eich to, creigiau serth a phen waliau yn gynefinoedd lle byddai llawer o blanhigion yn ei chael hi’n anodd dod o hyd i ddŵr. Eto i gyd, mae mwsoglau’n tyfu yn y cynefinoedd hyn ym mhobman o’n cwmpas. Sut maen nhw’n gwneud hynny?

Mae rhai planhigion wedi addasu i gynefinoedd sych neu sychder drwy ddal eu gafael ar ddŵr pan fydd ar gael. Efallai bod arwyneb eu dail yn gwyraidd neu eu bod yn storio dŵr mewn celloedd yn debyg i gactws. Mae mwsoglau a llysiau’r afu’n sugno dŵr o’r atmosffer, ac yn aml yn dibynnu llai ar ddŵr o’r ddaear. Mae gan rai mwsoglau flew gwyn ar eu dail. Mae’r blew yn gwella gallu’r planhigyn i sugno dŵr o’r aer drwy gynyddu ei arwynebedd, a hefyd yn dal diferion bach o ddŵr.

Mae gan blanhigion eraill allu anhygoel i oroesi er eu bod wedi sychu’n gyfan gwbl. Nid yw hyn yr un fath â pheidio â rhoi dŵr i’ch cactws am rai misoedd, pan fydd y planhigyn yn defnyddio dŵr wedi’i storio i aros yn fyw. Bydd y planhigion hyn wedi sychu’n llwyr A HEFYD bydd holl brosesau bywyd fel ffotosynthesis a resbiradu’n peidio. Wrth ychwanegu dŵr, mae prosesau bywyd yn dechrau a’r planhigyn yn adfywio. Gelwir hyn yn allu i wrthsefyll dysychiad.

Cafodd y gallu i wrthsefyll dysychiad ei weld am y tro cyntaf mewn anifeiliaid dros 300 mlynedd yn ôl, pan gafodd llaid o afon sych ei roi o dan y microsgop. Roedd rotifferau bach iawn i’w gweld yn nofio o gwmpas er mawr syndod i’r sawl oedd yn syllu! Cymerodd 150 o flynyddoedd arall i wyddoniaeth gadarnhau ei bod yn bosibl i fywyd atgyfodi.

Mae’r gallu hwn i atgyfodi yn gyffredin mewn mwsoglau a llysiau’r afu llawndwf yn ogystal â hadau, sborau a phaill. Mae’n anghyffredin mewn planhigion sy’n blodeuo a rhedyn llawndwf (un eithriad amlwg yw’r Cnwpfwsogl eilfyw (Selaginella lepidophylla), planhigyn sy’n perthyn i redyn). Mae gwyddonwyr wedi llwyddo i dyfu hadau o blanhigyn lotws sy’n blodeuo a oedd yn 1100 o flynyddoedd oed.

Cafodd un math o lysiau’r afu ei adfywio ar ôl 25 mlynedd o fod wedi sychu’n gyfan gwbl. Roedd atgyfodiad y planhigyn ar ôl cymaint o amser yn arbennig o ddiddorol am ei fod yn blanhigyn llawndwf yn hytrach na sbôr neu had. Mae’n rhyfedd meddwl efallai bod y sbesimenau sych o fwsoglau a llysiau’r afu yng nghasgliadau Amgueddfa Cymru y tu ôl i mi wrth i mi ysgrifennu yn fwy byw nag a feddyliais!

Casgliadau Amgueddfa Cymru – yn fwy byw nag y maen nhw’n ymddangos ar yr olwg gyntaf?

Mae’r gallu i adfywio yn dibynnu ar ba mor gyflym y sychodd y planhigyn, am ba hyd, pa mor eithafol oedd y sychu a’r tymheredd, Mae’n bosibl fod y planhigyn yn gallu ymdopi’n well os yw wedi sychu o’r blaen ac wedi ‘caledu’. Mae mwsoglau’n gallu addasu mewn sawl ffordd sy’n ei gwneud yn bosibl iddyn nhw adfywio, yn cynnwys y gallu i:

• sugno dŵr yn gyflym
• atgyweirio cynnwys celloedd yn gyflym
• rhoi genynnau penodol ar waith a’u diffodd
• cynhyrchu llawer mwy o brotein nag arfer.

Mae’r mwsoglau hyn yn cyfrannu at fioamrywiaeth eu hunain a hefyd yn creu cynefinoedd ar gyfer rhywogaethau eraill. Ond sut all adfywio mwsogl ar ben wal fod yn ddefnyddiol? Gallai cyfrinach y mwsogl am ei allu i atgyfodi ein helpu i ddeall sut llwyddodd planhigion i gytrefu’r tir tua 470 miliwn o flynyddoedd yn ôl.

Efallai bydd darganfod sut i gyflwyno’r gallu i wrthsefyll dysychiad i blanhigion cnydau yn y dyfodol yn fwy perthnasol i bobl. Mae miloedd o bobl yn llwgu i farwolaeth bob blwyddyn pan fydd cnydau’n methu mewn sychder. Os gallwn ni helpu planhigion cnydau i oroesi sychder drwy eu rhaglennu i fynd i gysgu nes daw glaw eto, gallwn greu cyflenwad bwyd mwy sefydlog.

Un syniad diddorol yw defnyddio planhigion â gallu i wrthsefyll dysychiad er mwyn gwladychu planedau eraill. Roedd y gallu i atgyfodi yn help i blanhigion gytrefu’r tir 470 miliwn o flynyddoedd yn ôl, ac efallai y gallai ein helpu ni i wladychu bydoedd newydd ryw ddydd.

Darllen pellach:

J. Graham (2003) Stages in the Terraforming of Mars: the Transition to Flowering Plants. AIP Conference Proceedings

Peter Alpert (2005) The limits and frontiers of desiccation-tolerant life. Integrative and Comparative Biology 45:685-695

Black, M. a H. W. Pritchard (golygyddion) (2002) Desiccation and survival in plants: Drying without dying, tudalennau 207–237

Proctor et al. (2007) Desiccation-Tolerance in Bryophytes: A Review. The Bryologist, 110:4, 595-621

How Long can Seeds Live? Millenium Seed Bank at Kew Gardens