Beth yw Gwymon ?

(Colofn a ysbrydolwyd gan daith ar ran Galwad Cynnar BBC Radio Cymru fel rhan o Ŵyl Arall Caernarfon 2018. Darlledwyd recordiad o’r daith ar fore Sadwrn Awst 4ydd.)

Nid y gwymon sydd ar ben rhestr disgwyliadau y rhan fwyaf o ymwelwyr glan y môr yr haf yma. Ar y cyfan, hefyd, rhaid cyfaddef nad ydynt ar ben rhestr diddordeb mwyafrif naturiaethwyr a botanegwyr ychwaith. Eto, i mi, dyma rai o bethau byw mwyaf diddorol y biosffer. Yn fy nydd i, ‘roedd Fucus vesiculosus yn rhan o gwricwlwm lefel A CBAC (ynghyd â Mucor, Spirogyra, Amoeba a Hydra).  Deallaf eu bod oll wedi’u disodli bellach. Efallai mai fy mhroblem oedd eu bod yn dod ar gychwyn ein cwrs botaneg yn y brifysgol. Syrthiais mewn cariad â hwynt ac fe fethais symud ymlaen at blanhigion eraill ! Yn ystod fy ngyrfa cefais sawl cyfle i weithio arnynt oherwydd ryw arbenigrwydd ffiseg o’u heiddo. Dyna Chara (Rhawn yr ebol), Nitella a’r ryfeddol Acetabularia – pob un â chelloedd digon mawr i’w trin a’ch llaw a defnyddio technegau ffisegol i fesur pethau megis eu foltedd trydanol, eu gwasgedd mewnol a’u cryfder mecanyddol. Cladophora rupestris a’i wasgedd yn cyfateb i dwrbin stêm Atomfa’r Wylfa. Wyau Fucus vesiculosus a’u fflachiadau o galsiwm wrth ymdopi â’r trai a’r llanw a’r sialens o ffurfio corff cyfan yn cychwyn o un gell.   Cofiaf fownsio cell Nitella (tua 2 mm ar eu traws) ar hyd llawr y lab yn Jülich fel superball bach. Fe’u defnyddiwyd, dros y blynyddoedd i ddarganfod nifer o briodoleddau creiddiol celloedd pob planhigyn yn y byd. Ar ôl ymddeol, un o nifer o “ffoaduriaid” sydd gennyf yn fy nhŷ gwydr yw tanc neu ddau o Chara.

Ond cyn mynd ar ôl rhywogaethau egsotig megis Chara, beth yn union yw gwymon glan y môr – a beth yw eu perthynas â gweddill bywyd ?

Un peth pwysig – nid ydynt yn blanhigion. Dros y blynyddoedd bu sawl ymgais i osod trefn dosbarthu ar holl bethau byw. Ar y cychwyn manteisiodd  gwyddonwyr megis Edward Llwyd ar briodoleddau gweledol i wneud hyn. Yn y cyfnod hwn hwylustod a thaclusrwydd cofnodi’r cread oedd y cymhelliad. Wedi’r cyfan, os mai Duw sydd wedi creu pob math o fywyd yn arbennig – nid oes rheswm dros feddwl bod unrhyw berthynas arall rhyngddynt. Ond ynghanol y bedwaredd ganrif ar bymtheg bu gweledigaeth Alfred Russel Wallace a Charles Darwin yn fodd i osod rheswm esblygiadol dros y dosbarthu hwn. Daeth y ddelwedd o “goeden” yn bwrw canghennau i gynrychioli patrymau y perthyn. Am ganrif bu’r “cysylltiadau coll” (missing links) yn destun sgwrs a gwawd bob yn ail.

Gydag ymddangosiad technoleg DNA (geneteg moleciwlar) ar ddiwedd yr ugeinfed ganrif daeth modd hollol newydd a thrylwyr i osod ”trefn” ar gydberthynas holl fywyd. Ond os bu disgwyl cael atebion syml sydyn, fe’m siomwyd. Rhaid ail ysgrifenni cryn dipyn o’r gwerslyfrau – ond ‘rydym yn bell o weld yr hanes terfynol.  Ac mae hanes gwymon yn gyflwyniad da i’r cymhlethdodau.

Gwreiddyn Coeden Bywyd

Mae popeth byw yn ddibynnol ar DNA. Bellach fe sylweddolwn fod pob moleciwl ohono trwy’r byd yn defnyddio’r union un iaith enetig. Arwyddocâd ysgytwol hyn yw bod popeth sy’n byw heddiw yn ddisgynnydd o wrthrych a ddatblygodd (o bosib ar hap – ond mae rhai yn dadlau bod sylfaen thermodynameg i’r côd) yr iaith honno.  Os bu unwaith “ieithoedd” eraill maent wedi hen, hen ddiflannu. Dyma un wedd o’r gwreiddyn – ond nid oes yn rhaid i’r “gwrthrych” hwnnw fod wedi bod yn fyw.  Disgrifir penllanw’r peth yma yn LUCA (Last Common Universal Ancestor) a disgynnydd iddo/iddi yw popeth byw ar y

ddaear heddiw. Tan yr 1970au, ystyriwyd mai bacteria (pethau byw heb amheuaeth) oedd y cam nesaf, ond yn 1977, ar sail y tystiolaeth DNA newydd,  dadleuodd dau fiolegydd o’r Unol Dalaethiau, Carl Woese and George E. Fox, fod dau fath creiddiol o “facteria” yn bodoli – a’u bod wedi bodoli o’r cyfnod cynharaf wedi LUCA. Cedwid yr enw bacteria am un dosbarth a bedyddiwyd y lleill  yn archaebacteria. Bellach fe gwyddom nad math o facteria ydynt ond math hollol wahanol o fywyd (yr Archaea) – ac mae’n bodoli hyd heddiw. Mewn ffordd, felly, mae i fywyd ddau wreiddyn – y bacteria a’r archaea.

Ond i gymhlethu pethau mae pob math arall o fywyd yn gyfuniad o’r ddau yma. Weithiau sawl cyfuniad. Mae canghennau’r goeden yn cyd-asio ar eu ffordd i’w brig!  Nid wyf am gychwyn manylu, gan fod arbenigwyr yn dal i ddadlau’n hapus am ddehongliad y data mega-luosog sy’n dod o’r dilyniannau DNA (a’r wybodaeth newydd a ddaw yn rheolaidd o ddadansoddiadau gwell  ffosiliau).  Ond yn fras cytunir i gyfuniad pwysig ddigwydd ychydig dros ddwy fil miliwn (sef dau biliwn)

o flynyddoedd yn ôl. Un dehongliad yw bod, ryw ddiwrnod, un gell archaea wedi llyncu cell bacteriwm (sef ei bwyta, fel oedd ei harfer) ond yn lle ei threulio, ei throi yn rhan (a ddaeth yn nhreigl amser) symbiotig o’r gell. Un gell yn byw o fewn cell arall. Disgynyddion y bacteria hynny yw’r mitocondria sydd yn rhan hanfodol o fywyd macrosgobig y byd, gan ein cynnwys ni. Roedd y gell “dol Rwsiaidd” newydd yn fath newydd o gell. Bellach ‘roedd tri dosbarthiad i fywyd – Bacteria, Archaea a’r Ewcaryotau ac ‘roedd y llwyfan yn barod am bob math o ddatblygiadau.  Yn fras (er fy mod yn ymwybodol bydd yr arbenigwyr esblygiad yn gwingo gyda’m gor-symleiddio), disgynyddion uniongyrchol yr uniad yma ydym ni a’r Anifeiliaid eraill, trydedd Deyrnas Bywyd. Disgynnydd arall, y bedwaredd Deyrnas, yw’r Ffwng a ymddangosodd tua 1.5 biliwn o flynyddoedd yn ôl.

Tarddiad Gwymon

Felly, o’r diwedd, dyma droi at Blanhigion a Gwymon.  Tua dwy fil miliwn (dau biliwn) o flynyddoedd yn ôl ymddangosodd yn y bacteria math a oedd yn gallu defnyddio egni’r haul i greu bwyd o garbon deuocsid – ymddangosodd ffotosynthesis, un o gamau mawr esblygiad bywyd ar y ddaear.  Mae disgynyddion y bacteria hyn, y Seianobacteria, o yn byw hyd heddiw. (Ar adegau o dywydd braf, mae mathau ohonynt yn ddrwg enwog fel  rhan o’r “llanw coch” sy’n creu problemau i anifeiliaid a phobl fel ei gilydd. ) Rywbryd yn ystod y biliwn blwyddyn canlynol, bu i un o’r celloedd Ewcaryotig (y “ddol Rwsieg” wreiddiol) gaethiwo un o’r celloedd ffotosynthetig yma. Bellach ‘roedd (o leiaf) tair cangen wedi uno i ffurfio math newydd ar fywyd.

Fucus serratus, Gwymon Danheddog. Alga brown sy’n tyfu ar waelod y llanw.

Dyma ble mae hyd yn oed fersiwn gor-syml yr hanes yn cymhlethu. Tua biliwn o flynyddoedd yn ôl digwyddodd rhywbeth tebyg eto (yn hollol annibynnol). Roedd ail fath o gell, a math ar fywyd, Trindodaidd wedi ymddangos.  Gelwir disgynyddion y ddau ymddangosiad yma yn “Algâu” – ond fel y gwelwch, mae eu cartiau achau mor wahanol i’w gilydd ag ydyw ein rhai ni (anifeiliaid) a ffwng.  Gwyrdd yw lliw prif bigment ffotosynthetig yr asiad cynharaf a coch yn lliw prif bigment yr ail asiad. O ganlyniad fe’u henwir yn Algâu Gwyrdd (Chlorophyta) ac Algâu Coch (Rhodophyta).

Cyn symud i’r trydydd brif ddosbarth o Algâu macrosgopig (y mae eraill, megis fy hoff Chara) gwell datgelu mae’n debyg mai disgynyddion yr Algâu Gwyrdd yw holl blanhigion y byd. Gellir dadlau, felly, fod yr Algâu Gwyrdd yn blanhigion o fath (ac fel yr egluraf, mae’r rhain yn rhan o’r hyn a elwir yn wymon).

Ond y “Gwymon” mwyaf cyfarwydd yw’r tomennydd o dyfiant brown, llithrig sy’n glynu wrth greigiau a cherrig ar lan y môr.  Algâu Brown yw’r rhain. Er eu hamlygrwydd a’u pwysigrwydd i fyd natur, hyd at 2010 ansicr iawn oedd eu tarddiad. Yn sgil darllen dilyniant DNA un ohonynt (Ectocarpus siliculosus (Dillwyn) Lyngbye) yn y flwyddyn honno, dadlennwyd eu bod yn ymddangosiad cymharol ddiweddar – tua 200 miliwn o flynyddoedd yn ôl. Mae popeth yn “gymharol” mi wn, ond ‘roedd y Dinosoriaid mawr eisoes wedi sefydlu eu Hymerodraeth dros y byd pan ymunodd yr Algâu Brown â Theulu Mawr Bywyd. Mae prysurdeb wrth gasglu rhagor o ddilyniannau DNA gwahanol fathau. Y gobaith yw bydd

y wybodaeth yma yn allwedd i’w cart achau.  Ar un adeg credid eu bod yn “uniad” o wymon gwyrdd a coch, ond bellach tueddir i dybio eu bod yn drydydd uniad annibynnol rhwng rhyw fath o Ewcaryot a disgynnydd y seianobacteria. (Ond, rhaid cyfaddef, rhaid aros am eglurhad cywir a llawn.)  Rwy’f wedi ceisio awgrymu ffurf y “goeden achau” yn y diagram ynghlwm.

Cymysgedd, felly, yw “Gwymon” y traeth o dri math o leiaf o ffurf annibynnol o fywyd. Yr Algâu Brown sy’n teyrnasu, ond ceir hefyd ddigon o’r algâu gwyrdd i’ch difyrru. Ond i mi, y rhai coch yw’r goreuon. I ddechrau, un enghraifft ohonynt yw’r hyn a ddefnyddir i wneud Bara Lawr (Porphyra umbilicalis). Ond eu ffurfiau geometrig o’u gweld trwy ficrosgop ysgafn, ynghŷd â’u cylchoedd bywyd rhyfeddol (bu J. Lloyd Williams, tad Cymdeithas Alawon Gwerin Cymru, yn allweddol wrth ddeall cylchoedd bywyd yr Algâu Brown) sy’n cario’r dydd.  Fe’u gwelwch ar eu gorau mewn pyllau creigiog, yn llety a chysgod i’r crancod a mân gramenogion hoff-gan-blant y pyllau hynny.

Beth felly a wnawn â’r gwymon wrth osod Pethau Mewn Trefn. Bellach mae’r gwerslyfrau a’r gwefannau yn datgan chwe Theyrnas Byw.  Bacteria, Archaea, Anifeiliaid, Ffwng, Planhigion – a’r Protista.  Beth ?  Grŵp eang o bethau sydd ddim yn ffitio i’r pum Teyrnas arall yw’r Protista, yn cynnwys pethau mor wahanol â’r Amoeba bach, ungell a chwrel. Yma y mae’r tri dosbarthiad o Algâu sy’n cynrychioli gwymon yn byw – ynghŷd â sawl math arall o “Algâu” (y rhan fwyaf yn ficrosgopig, ond hefyd y Chara sy’n rhan o dyfiant ein nentydd croyw yng Nghymru).

Am y tro fe’ch gadawaf yng nghwmni ambell lun a dynnwyd o gynhaeaf gwymon taith Galwad Cynnar a’r Ŵyl Arall.