Mwsoglau yn eu hamgylchedd eithafol ar y wal o amgylch Amgueddfa Genedlaethol Caerdydd.
Mwsoglau yn eu hamgylchedd eithafol ar y wal o amgylch Amgueddfa Genedlaethol Caerdydd.
Grimia clustog-llwyd (<em>Grimmia pulvinata</em>) â blew gwyn, i’w weld yma ar wyneb y graig ar Ben y Gogarth, Llandudno. <em>© Kath Slade</em>
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!

Serennog y waun (Campylopus introflexus) â blew gwyn. Cafodd ei weld gyntaf yn y DU yn ystod y 1940au ac mae’n eithaf cyffredin bellach, diolch i’w allu i wrthsefyll dysychiad, o bosibl. © Kath Slade

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

sylw(3)

Michael
5 Mawrth 2019, 18:28
Are there any adult animals that can manage anything similar in the way of anhydrobiosis?

It strikes me that genetically modified humans, closely attended to by automated attendants (and probably networked nano-machines within their own bodies), could make good such of such a thing for hibernation during star travel.

If they could then be cooled to very low temperatures, it seems at least semi-plausible that twenty-five years might be extended to the century or more that might be necessary for such a thing.

For now, obviously, the use of such an idea would have to be limited to science fiction . . . but that doesn't seem a bad use.

Of course, anyone ignorant of the process and finding them like that might incorrectly assume that they had died in transit.

For Bob: Microscopic life living in near solid rock has been found on Earth (in Earth actually) at depths of nearly a mile. It is at least possible that Mars might support some sort of similar life, deep underground. Being that if it exists, it may be life transplanted from Earth via asteroids or, more likely, from Mars to Earth via the same mechanism, then it may not be as different from life here as many scientists would doubtless hope.
Marc Haynes Staff Amgueddfa Cymru
12 Chwefror 2019, 15:03

Hi Bob,

Thank you very much for your enquiry. Please see the reply below from this article's author, our curator Katherine Slade:

'It is thought that currently, without help from us, the Mars environment is generally too extreme for plants to survive. When compared with Earth, there is very little oxygen, higher radiation, lower atmospheric pressure, greater extremes of temperature as well as, crucially, no liquid water. While plants cannot currently survive on Mars, some algae, cyanobacteria and lichens may be able to survive, at least in simulations. Also, it has been shown that there are a good range of nutrients in Mars soil that could support plant growth. In the future, we may also be able to engineer plants by changing their DNA so that they have traits that enable survival on Mars.'

Bob the builder
8 Chwefror 2019, 03:25
Can plants survive on mars?

Gadael sylw