Вопрос 1. Что такое ризоиды?

Ризоиды - нитевидные образования из одной или нескольких однорядных клеток; служат для прикрепления к субстрату и поглощения из него воды и питательных веществ. Имеются у мхов, лишайников, некоторых водорослей и грибов.

Вопрос 2. Почему водоросли относят к низшим растениям?

Водоросли относятся к низшим растениям, т.к они не имеют ни корней, ни стеблей, ни листьев.

Вопрос 3. Что такое спора?

Споры – микроскопические зачатки низших и высших растений, имеющие разное происхождение и служащие для их размножения и (или) сохранения при неблагоприятных условиях. В биологии понятие «спора» подразделяется на:

* споры бактерий, служащие для пережидания неблагоприятных условий;

* споры растений, споровиков и грибов, служащие для размножения.

Лабораторная работа № 10. Строение мха.

1. Рассмотрите растение мха. Определите особенности его внешнего строения, найдите стебель и листья.

Стебель прямостоячий не разветвленный. Длина стебля составляет 12см, но может достигать 30-40 см. Стебли густо покрыты листьями. На верхушке есть коробочка со спорами. В низу стебля есть выросты – ризоиды.

2. Определите форму, расположение, размер и окраску листьев. Рассмотрите лист под микроскопом и зарисуйте его.

Листья ввогнутые тёмно-зелёные, имеют обхватываюий стебель черешок. Каждый лист на верхней своей поверхности имеет ассимиляционные пластиночки и крупную основную жилку. Лист похож на толстоватую иголочку и на миниатюрные растения льна. Нижние листья на стебле развиваются в форме чешуек.

3. Определите, ветвистый или неветвистый стебель у растения.

У мха неветвистый стебель.

На верхушках мужских растений размещаются половые органы, в которых развиваются подвижные половые клетки (гаметы) - сперматозоиды.

У женских растений на верхушках расположены половые органы с женской половой клеткой (гаметой) - яйцеклеткой.

На женских растениях развиваются коробочки на длинных ножках, покрытые волосистыми заострёнными колпачками. Они напоминают сидящую кукушку. В коробочках развиваются споры. Высыпаясь и прорастая, они образуют новые растения мха.

5. Рассмотрите коробочку со спорами. Каково значение спор в жизни мхов?

Растение образует многочисленные споры. Высыпаясь и прорастая, они образуют новые растения мха. Из каждой споры при благоприятных условиях развивается побег с небольшой продолжительностью жизни, который выглядит как коробочка (спорангий) на ножке.

6. Сравните строение мха со строением водоросли. В чём их сходство и различие?

Различия: у водорослей нет корней, их тело представлено слоевищем. У мхов появляются ризоиды. Водоросли живут только в водной среде, мхи живут только во влажной среде. У мхов есть стебли и листья, но их нет у водорослей.

Сходства: в клетках есть пластиды (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты), поэтому могут осуществлять фотосинтез. Неограниченно растут в течении всей жизни. Неподвижны.

7. Запишите свои ответы на Вопросы.

Вывод: мхи по сравнению с водорослями более развиты. Они уже могут находиться не в воде, а во влажной среде. Уже появляются стебли и листья.

Вопрос 1. Почему мхи называют высшими споровыми растениями?

Так как тело мхов расчленено на стебель и листья, а размножаются они спорами, то их относят к высшим споровым растениям.

Вопрос 2. Каково строение кукушкина льна?

Его стройные коричневатые стебельки покрыты маленькими тёмно-зелёными листиками и похожи на миниатюрные растения льна.

У кукушкина льна есть мужские и женские растения. На верхушках мужских растений размещаются половые органы, в которых развиваются подвижные половые клетки (гаметы) - сперматозоиды (от греческих слов «сперма» - семя, «зоон» - живое существо и «эйдос» - вид). У женских растений на верхушках расположены половые органы с женской половой клеткой (гаметой) - яйцеклеткой.

На женских растениях развиваются коробочки на длинных ножках, покрытые волосистыми заострёнными колпачками. Они напоминают сидящую кукушку. Отсюда и название мха - кукушкин лён. В коробочках развиваются споры. Высыпаясь и прорастая, они образуют новые растения мха.

Вопрос 3. Чем сфагнум отличается от кукушкина льна?

Кукушкин лен – зеленый мох, сфагнум - светло-зеленый мох, торфяной. У кукушкина льна есть ризоиды, у сфагнума-нет. У кукушкина льна стебель не ветвится, а у сфагнума - есть ветви трех видов, в листьях у кукушкина льна нет мертвых клеток, а у сфагнума их большое количество, это воздухоносные клетки, способные к поглощению влаги. Коробочки со спорами у кукушкина льна имеют волосистый колпачок и вытянутую форму, у сфагнума они без колпачка и округлые. У кукушкина льна растения мужские и женские, а у сфагнума – обоеполые. Коробочки со спорами у кукушкина льна располагаются на верхушках женских растений по одной, а у сфагнума по 3-5.

Вопрос 4. Чем мох отличается от водоросли?

Мхи более сложно организованы, чем водоросли. Среди водорослей есть большая группа одноклеточных, все мхи – многоклеточные организмы. Большинство водорослей живет в водной среде, большинство мхов – на суше, но с высоким процентом влажности. Тело мха дифференцированно на органы, лишь у самых развитых водорослей можно наблюдать что-то похожее на ткани. У мхов есть внешние отличия между мужскими, женскими особями, между половым и бесполым поколением. У водорослей все особи одного вида одинаковы. Мхи не могут размножаться вегетативно, а водоросли могут. Мхи имеют стебли и листья, как все высшие растения, а у водорослей таллом.

Вопрос 5. Какое значение имеют мхи в природе и жизни человека?

Мхи, поселяясь на лугах, в лесах, сплошным ковром покрывают почву, затрудняя поступление воздуха. Это ведёт к закисанию и заболачиванию почв.

Листостебельные, особенно сфагновые, мхи сплошным ковром покрывают болота и, отмирая, образуют торф, который широко используется человеком. Торф применяется как топливо, удобрение и как сырьё для промышленности. Из торфа получают древесный спирт, карболовую кислоту, пластмассы, изоляционные ленты, смолу и многие другие ценные материалы. Некоторые животные питаются мхом.

Подумайте

Почему даже самые крупные мхи не достигают размеров более 80 см?

Мхи не бывают высокими потому что в местах, где они произрастают очень "бедная" почва. Морозы и сильный ветер - довольно неблагоприятные условия для существования. У мхов нету проводящей системы и, как следствие, ограниченный рост в высоту.

Задания для любознательных

1. Рассмотрите под микроскопом листья мха сфагнума. Отметьте особенности строения двух типов клеток, из которых они состоят.

В клетках листа присутствуют два вида клеток. Узкие зеленые клетки, в которых происходит фотосинтез (есть хлорофилл), соединены концами и образуют сетчатую структуру, в которой происходит движение органических веществ. Между ними находятся крупные прозрачные мертвые клетки, от которых остались только оболочки (в них вода).

2. Поместите в банку с влажной почвой немного риччии. Банку накройте стеклом и поставьте в тёплое светлое место. Следите, чтобы почва была постоянно влажной. Наблюдайте, что будет происходить с риччией.

Риччия начнет развиваться, т.к. условия благоприятные (от влажного и теплого воздуха, света). У плавающей риччии ризоидов нет, но на сырой почве она может их образовать.

Если растить риччию в воде, то если температура ниже, чем 20°С, рост риччии замедляется, но внешний вид остается привлекательным. Также надо знать, что оптимальной для этого растения считается мягкая вода, жесткость которой не должна превышать 15 единиц, но если этот показатель выше 8, это уже негативным образом сказывается на росте. Допустимый уровень pH – 4-8.

Тесты

620-1. Скопление какой группы растений способствует заболачиванию почвы?
А) плауновидных
Б) хвощевидных
В) моховидных
Г) папортниковидных

Ответ

620-2. Стебель с листьями в процессе эволюции впервые появился у
А) водорослей
Б) моховидных
В) хвощевидных
Г) папоротниковидных

Ответ

620-3. Мхи представляют тупиковую ветвь в эволюции растений, так как
А) от них произошли более высокоорганизованные папоротники
Б) они не дали начала более высокоорганизованным растениям
В) от них произошли более высокоорганизованные хвощи
Г) они произошли от одноклеточных водорослей

Ответ

620-4. Какой признак характерен для мхов?
А) придаточные корни развиваются от стебля
Б) споры образуются в коробочке
В) у них отсутствует побег
Г) опыление предшествует оплодотворению

Ответ

620-5. У мхов из споры развивается
А) коробочка на ножке
Б) семя
В) зелёная нить
Г) заросток

Ответ

620-6. Приспособленность мха сфагнума к жизни в условиях избыточного увлажнения проявляется в наличии
А) корневища с придаточными корнями
Б) клеток с хлоропластами
В) мертвых клеток
Г) ризоидов

Ответ

620-7. Представители какого отдела царства Растения изображены на рисунке?

Ответ

620-8. Какие растения относятся к отделу Мохообразные?
А) обитающие на суше и размножающиеся семенами
Б) листостебельные, не имеющие корней, размножающиеся спорами
В) все растения влажных мест обитания
Г) все травянистые растения

Ответ

620-9) Какие приспособления к поглощению большого количества воды появились в процессе эволюции у мхов?
А) ризоиды – выросты на стебле
Б) крупные мёртвые клетки
В) коробочки со спорами
Г) клетки тонкой покровной ткани

Ответ

620-10. У зелёных мхов, в отличие от водорослей,
А) клетки имеют большое и малое ядра
Б) оплодотворение происходит при наличии воды
В) слоевище разделено на ткани и органы
Г) осуществляется половое и бесполое размножение

Ответ

620-11. К какому отделу высших растений относится изображенное на рисунке растение?

А) Покрытосеменные
Б) Голосеменные
В) Папоротникообразные
Г) Мохообразные

Ответ

620-12. По каким признакам моховидных отличают от других растений?
А) в процессе их развития происходит чередование поколений
Б) размножаются спорами
В) имеют листья, стебель и ризоиды
Г) способны к фотосинтезу

Ответ

620-13. Папоротники, в отличие от зелёных мхов, имеют
А) ризоиды
Б) корни
В) листья
Г) стебли

Ответ

620-14. Из спор зелёного мха кукушкина льна развивается(-ются)
А) заросток в виде зелёной пластины
Б) предросток в виде зелёных нитей
В) растения с листьями
Г) семена будущего растения

Ответ

620-15. Из высших растений корней нет у
А) Цветковых
Б) Хвойных
В) Мхов
Г) Папоротников

Ответ

620-16. Папоротники распространены на Земле значительно шире мхов, так как они
А) имеют развитую корневую систему и более эффективно размножаются
Б) появились в ходе эволюции раньше и успели лучше приспособиться
В) широко выращиваются человеком для своих нужд
Г) успешно распространяются различными животными

Ответ

620-17. Наиболее простое строение среди высших растений имеют мхи, так как
А) у них нет корней
Б) стебель у них неветвящийся, с узкими листьями
В) они образуют органические вещества из неорганических
Г) у них есть воздухоносные клетки

Ответ

620-18. Почему мхи представляют тупиковую ветвь в эволюции растений?
А) они не освоили наземно-воздушную среду обитания
Б) они произошли от водорослей
В) они не имеют корней и размножаются спорами
Г) они не дали начало более высокоорганизованным растениям

Ответ

620-19. Представитель какого отдела царства Растения изображен на рисунке?

А) Папоротниковидные
Б) Голосеменные
В) Плауновидные
Г) Моховидные

Ответ

620-20. К какой группе организмов относят зеленые растения, не имеющие корней, размножающиеся спорами, в жизненном цикле которых преобладает половое поколение?
А) мохообразные
Б) папоротникообразные
В) голосеменные
Г) плауновидные

Какая наука изучает многообразие организмов и объединяет их в группы на основе родства: 1) морфология; систематика; 3) экология; 4) ботаника. Способность

растений скрещиваться и давать плодовитое потомство – это основной признак: 1) рода; 2) отдела; 3) класса; 4) вида. Если на гаметофите развиваются только архегонии, то он называется: 1) обоеполым; 2) мужским; 3) женским; 4) спорофитом. Что представляет взрослое растение у голосеменных: 1) спорофит; 2) гаметофит; 3) слоевище; 4) архегоний. Назовите структурные компоненты клеток зелёных водорослей, в которых происходит фотосинтез: 1) вакуоли; 2) хлоропласты; 3) хромотафоры; ; 4) ядра. Назовите зелёную водоросль, у которой имеется красный «глазок» для восприятия света: 1) хлорелла; 2) хламидомонада; 3) спирогира; 4) улотрикс. Что можно сказать о наличии жгутиков у хламидомонады: 1) отсутствуют; 2) есть 2 жгутика; 3) есть 4 жгутика; 4) имеются реснички. Как называется тело ламинарии: 1) корпус; 2) хроматофор; 3) слоевище; 4)эндосперм. Назовите способ размножения хламидомоныды, при котором образуются зигота: 1) бесполое; 2) половое. Что из перечисленного характерно для кукушкина льна: 1) имеет корни; 2) многолетнее растение; 3) однодомное растение; 4) относится к покрытосеменным. Назовите особенность, характерную для сфагнума: 1) каждый лист состоит из клеток двух разных типов – зелёных живых и бесцветных мертвых; 2) хорошо развиты ризоиды; 3) крупные широкие листья; 4) споры не образуются. Что образуется из проросшей споры у кукушкина льна: 1) зигота; 2) зародыш; 3) протонема; 4) зрелое растение. Какие растения относят к семенным: 1) моховидные; 2) плауновидные; 3) хвощевидные; 4) папоротниковидные; 5)хвойные. Назовите стадию развития папоротника, из которой формируется заросток: 1) спора; 2) зигота; 3) зародыш; 4) яйцеклетка. Назовите растение, у которого развиваются весенние спороносные и летние фотосинтезирующие побеги: 1) папоротник щитовник мужской; 2) плаун булавовидный; 3) хвощ полевой; 4) кукушкин лён. Как называют орган, в котором у папоротника развиваются сперматозоиды: 1) архегоний; 2) антеридий; 3) спорангий; 4) семенник. Где у хвоща полевого в основном происходит фотосинтез: 1) в стеблях; 2) в листьях; 3) в корневище; 4) в спороносных колосках. Назовите особенность расположения хвоинок сосны обыкновенной: 1) отходят непосредственно от молодых ветвей; 2) отходят от мелких чешуйчатых бурых листочков; 3) отходят от укороченных побегов; 4) отходят крупным пучком. Где у сосны образуются яйцеклетки и питательная ткань – эндосперм: 1) на чешуйках мужских шишек; 2) в спорангиях; 3) в семязачатках; 4) на заростке. Сколько лет живут хвоинки лиственницы: 1) менее 1 года; 2) 2-3 года; 3) 4-5 лет; 4) 5-7 лет. Назовите значение хвоинок сосны: 1) увеличивают фотосинтезирующую поверхность; 2) защищают от поедания животными; 3) позволяют экономить воду и легко переносить засуху; 4) не затеняют ближайшие хвоинки. Назовите структуру у сосны обыкновенной, оболочка которой формирует два пузырька, наполненные воздухом: 1) семязачаток; 2) пылинка; 3) чешуя женских шишек; 4) семя.

Что из перечисленного ниже для хвойных не характерно: 1) образование семян; 2) образование смолы; 3) образование мужских и женских шишек; 4) настоящие сосуды, обеспечивающие быстрое перемещение воды.

Моховидные — очень обширная группа высших растений, занимающая по количеству видов второе место после цветковых растений. Мхи существуют с глубокой древности.

Почти все мхи — многолетние низкорослые — до 5-7 см — травянистые растения, проживающие в местах повышенной влажности, так как для их оплодотворения требуется вода. Устроены мхи очень просто. Они состоят из стебля и листьев, корня у мхов нет. Иногда функцию корней выполняют выросты клеток стебля, называемые ризоидами (кукушкин лен, маршанция), иногда нет и ризоидов (сфагнум).

Изнутри мхи состоят из основной и фотосинтезирующей тканей. Никаких других тканей — механических, проводящих, запасающих, покровных — у мхов нет.

Для жизненного цикла мхов характерно чередование поколений, то есть половая (гаметофит) и бесполая (спорофит) стадии сменяют друг друга. Однако, в отличие от высших растений, стадия гаметофита у них преобладающая. Спорофитная форма самостоятельно существовать у мхов не может, она развивается на гаметофите, питается за счет него, и имеет вид коробочки со спорами на тонкой ножке.

Мхи являются двудомными растениями, женские и мужские половые клетки у них образуются на разных особях.

Таким образом, жизненный цикл мхов можно представить следующим образом: Женские и мужские гаплоидные гаметофиты — многолетние зеленые стебли с листьями и иногда ризоидами, периодически образуют на своих верхушках (кукушкин лен) или боковых веточках (сфагнум) половые органы — антеридии (мужские) и архегонии (женские). В антеридиях образуются сперматозоиды со жгутиками, в архегониях — яйцеклетки. Во время дождя или обильной росы сперматозоиды подплывают к архегониям и оплодотворяют яйцеклетки. (Без воды оплодотворение у мхов невозможно.) Прямо здесь же, в архегонии на женском растении образуется диплоидная зигота. Из нее путем деления клеток образуется спорофит — коробочка со спорами на тонкой ножке. Внутри коробочки находится спорангий — орган, производящий споры (делением клеток путем мейоза). Когда споры созревают, коробочка раскрывается, споры высыпаются наружу и разносятся ветром. Попав в благоприятные условия, споры прорастают. Сначала из споры появляется зеленая нить — протонема. На ней образуются почки, из которых вырастают новые растения, и весь цикл повторяется.

Различают два класса мхов — листостебельные мхи и печеночники.

К листостебельным относятся, в частности, кукушкин лен и сфагнум.

Мох Кукушкин лен

Кукушкин лен живет в сырых хвойных лесах, образуя сплошной зеленый ковер. Его стебли, 15-20 см высотой, покрыты жесткими острыми листочками, и не ветвятся. Под землей стебли заканчиваются ризоидами, через которые растения всасывают воду и минеральные вещества.

На верхушке мужских особей развивается антеридий, окруженный красно-бурыми листьями. На верхушке женских особей — архегонии. После дождя или росы, подвижные двухжгутиковые сперматозоиды выплывают из антеридий и оплодотворяют яйцеклетки на женских растениях. Из зиготы вырастает спорофит — коробочка на длинной ножке, прикрытая крышечкой — остатком архегония, где развиваются споры. После созревания споры высыпаются и из них вырастают новые растения. Под зеленым ковром кукушкиного льна накапливается вода, и происходит быстрое заболачивание местности.

Мох сфагнум

Сфагнум не имеет ризоидов. Он поглощает влагу всей поверхностью тела. От его стебля отходят тонкие веточки, усыпанные мелкими листьями, которые свисают по бокам, и образуют как бы фитиль, по которому поднимается вода. В народе сфагнум называют белым мхом из-за того, что его стебель покрыт крупными мертвыми пустыми клетками, заполненными воздухом или водой. Эти клетки — бочки придают сухому сфагнуму беловатый цвет.

Архегонии и антеридии у сфагнума образуются на боковых веточках. После оплодотворения на архегонии образуется шаровидный спорофит на короткой ножке.

Сфагнум постоянно растет верхушкой, а нижние его части отмирают, но разлагаются очень медленно, так как в слое мха создается кислая среда и постоянно низкая температура. Залежи сфагнума образуют торф.

Печеночники

В тропиках часто встречается еще одна разновидность мха — печеночники. Примером является маршанция . У нее имеется стелющееся листовидное слоевище, разделенное на две части — нижнюю — основную, и верхнюю, фотосинтезирующую. К почве маршанция прикрепляется ризоидами.

ГлавнаяСлучайная страница

Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятнымКак сделать объемную звезду своими рукамиКак сделать то, что делать не хочется?Как сделать погремушкуКак сделать неотразимый комплиментКак противостоять манипуляциям мужчин?Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вамиКак сделать идею коммерческойКак сделать хорошую растяжку ног?Как сделать наш разум здоровым?Как сделать, чтобы люди обманывали меньшеВопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?Как сделать лучше себе и другим людямКак сделать свидание интересным?

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Схема 11. Чередование поколений у представителей отдела Моховидных

Таблица 13. Отдел Моховидные

Общая характеристика	Наиболее примитивная группа высших растений. Около 27 тыс. видов. Широко распростра­нены во всех частях света. Растут на почве, на стволах растений, на скалах и стенах домов. Некоторые виды живут в воде.
Строение	Небольшие (до нескольких сантиметров), многолетние (редко однолетние) растения. Тело состоит из простых или разветвлен­ных стеблей, покрытых листочками. У примитивных мхов (печеночные мхи) тело представлено слоевищем. Корней нет, их роль выполняют вытянутые клетки в ниж­ней части стебля (ризоиды). Нет механиче­ских тканей и настоящих сосудов.
Питание	Фотосинтезирующие растения.
Размножение	В жизненном цикле происходит правиль­ное чередование полового и бесполого по­колений. Половое поколение (гаметофит) представлено зелеными растениями, бес­полое поколение (спорофит) развивается на гаметофите и представляет собой коро­бочку с ножкой. Только у мхов половое поколение преобладает над бесполым.
Значение	Одними из первых заселяют бесплодные участки (камни, скалы, пески), постепенно формируя субстрат для поселения других высших растений. Формируют в лесу покров (ковер), способ­ствующий возобновлению леса. Сфагновые мхи способствуют заболачива­нию местности. Они принимают участие в образовании торфа.

(Marschantia L.) - род печеночного мха из сем. маршанциевых; это - многолетнее растение, имеющее вид зеленого лопастного листка (слоевца), стелющегося по поверхности земли. На верхней, иногда ромбически-испещренной поверхности, находятся чашечки с выводковыми почками. Антеридии помещаются на особых выростках, иногда состоящих из щитка и тонкой ножки, иногда же из одного сидячего щитка. Архегонии собраны на других выростках, имеющих вид звездочки на ножке. Коробочка вскрывается восемью назад загнутыми зубчиками; периантий 4-5-лопастной. В коробочке, кроме спор, развиваются еще пружинки (элатеры). Всех видов М. насчитывается около 25, рассеянных по всей земле, обыкновенно на сырых, влажных местах. Наиболее обыкновенный вид M. polymorpha L. Мясистое лопастное слоевище этого растения имеет до 10 см длины и до 3 см ширины; по середине, вдоль слоевища, начиная от передней выемки, где сосредоточивается рост, пробегает широкая, нерезкая жилка. Верхняя поверхность испещрена ромбиками, представляющими очертание внутренних, так назыв. воздушных полостей; в полостях находится ассимиляционная ткань, в виде зеленых нитей, отходящих со дна полости; открывается полость отверстием, находящимся посредине ромбического участка верхней поверхности слоевца. С нижней стороны отходят чешуйчатые придатки и корневые волоски. Мужские - с выемчатым краем, щитки на ножке; антеридии погружены в верхнюю поверхность щитка.

Цикл развития зеленого мха (на примере кукушкина льна) — структурно-логическая схема

Женские звездочки - на других экземплярах (M. polymorpha - растение двудомное). Архегонии помещаются между лучами звездочки, на нижней стороне их, по несколько. М. polymorpha растет по сырым местам, по берегам ручьев и пр.; прежде она употреблялась в медицине (herba hepaticae fontinalis s lichenis stelati) против болезней печени и др.

Моховидные

Моховидные, или мхи – отдел высших растений, объединяющий более 100 семейств, 700 родов и около 10 тысяч видов. Эти древние растения известны с карбонового периода. По мнению ученых, мхи – это отдельная ветвь в эволюции высших растений, причем их предками считаются зеленые водоросли.

Вопрос № 38

Моховидные делятся на три обширных класса: листостебельные, антоцеротовые и печеночные мхи. Наиболее многочисленная группа – это листостебельные, или настоящие мхи. Это широко известные кукушкин лен и сфагнум.

Мхи распространены по всей нашей планете, в том числе в Антарктиде. На территории стран СНГ встречаются 1500 видов. Моховидные расселяются повсюду, за исключением морей, почв с высоким содержанием солей и мест, подвергающихся интенсивной эрозии. Образуют массивные скопления в тенистых участках, чаще рядом с водоемами, но могут хорошо развиваться и на открытых сухих местах. При усиленном росте мхов происходит заболачивание почв, снижается качество сельскохозяйственных угодий. В болотистой местности эти растения формируют основную массу торфяных залежей.

Строение моховидных

Подавляющее большинство мхов – многолетние наземные (реже пресноводные) растения. Характерной их особенностью является групповые формы роста (подушки, дерновинки, куртинки). Подавляющее большинство мхов – мелкие растения высотой всего несколько сантиметров, редкие водные формы достигают в длину до 30 см. Моховидные лишены корней, проводящей системы, цветков, как у покрытосеменных растений. Механическая, водопроводящая и ассимиляционная ткань обособлены лишь частично. В тканях всех растений данного отдела содержится зеленый фотосинтезирующий пигмент – хлорофилл, хотя цвет листьев разных видов может меняться от темно-коричневого до светло-салатового. Условно организм экземпляра мха делится на стебель и листья, некоторые виды выглядят как плоские листовидные пластинки – слоевища. Для прикрепления к почве или другому субстрату служат ризоиды – аналоги корней высших растений.

Размножение моховидных

Размножение происходит бесполым, вегетативным и половым путем. Поэтому эти растения способны к быстрому расселению. При вегетативном размножении молодые особи развиваются из частей материнского растения (листьев, ветвей, специальных почек, клубеньков, выводковых телец). Так клонированные растения разрастаются и могут захватывать обширные площади.

Как половое, так и бесполое поколение мхов развиваются на одном растении.

В жизненном цикле моховидных преобладает гаплоидное половое поколение. Гаметофит – многолетнее растение с листоподобными и корнеподобными (ризоидами) выростами. Органами полового размножения являются антеридии и архегонии. В антеридиях образуются двухжгутиковые сперматозоиды, которые способны перемещаться к яйцеклетке из архегоний исключительно в водной среде. При слиянии половых клеток формируется диплоидный спорофит.

Бесполое размножение осуществляется путем образования спор. Спорофит короткоживущий, находится на гаметофите и состоит из трех частей: спорангия (коробочки) со спорами, ножки, к которой крепится коробочка, и подошвы – места прикрепления к гаметофиту. Тесная связь спорофита и гаметофита объясняет факт групповых форм роста мхов.

Значение моховидных

В природе моховидные первыми заселяют необжитый субстрат и являются господствующими в биоценозах, где покрывают почву сплошным ковром (тундра). Важную роль выполняют мхи в регуляции водного баланса ландшафтов в связи со способностью впитывать и удерживать огромное количество воды.

В хозяйстве человека мхи, вызывая заболачивание почв, ухудшают качество сельскохозяйственных земель. Разрастаясь, могут предотвращать эрозию почв, удаляя влагу с поверхности в подземные воды. Ряд сфагновых мхов используются в медицине как перевязочные средства. Моховидные участвуют в создании залежей полезного ископаемого – торфа.

Цикл развития листостебельного мха на примере мха кукушкин лен

Это наиболее распространенный представитель зеленых мхов. Растет в мокрых и влажных лесах, на кочках торфовых болот. Образует густые дерновины из прямостоящих «стеблей» высотой около 40 см, покрытых узкими линейно-ланцетными «листьями», которые состоят из нескольких слоев клеток. Посредине «листа» подобно центральной жилке формируются проводящие вытянутые и толстостенные механические клетки. На верхней поверхности «листа» образуется зеленая бахрома из коротких хлорофиллоносных нитей. Это фотосинтезирующая ткань. Около основания «стебля» развиваются многоклеточные ризоиды.

Органы полового размножения расположены на верхушках «стеблей» разных растений, которые обычно растут рядом. На мужских экземплярах видны большие красноватые (или желтоватые) «листья», образующие розетку вокруг антеридиев. Антеридий - мешочек на короткой ножке, в котором развиваются сперматозоиды. Архегонии собраны группой, образуют женскую половую почку, или женский «цветок». «Листья», окружающие архегонии, ничем не отличаются от стебельных. Архегонии - колбообразные образования с длинной узкой шейкой и вздутым брюшком. В них развивается яйцеклетка.

После оплодотворения яйцеклетки архегония сперматозоидом, происходящего при наличии воды, начинает развиваться спорофит. Спорофит состоит из трех частей: стопы, ножки и коробочки, в которой образуются споры. Стебелек и коробочка спорофита называются спорогоном. Коробочка спорогона сверху покрыта колпачком, под которым расположена крышечка коробочки. Внутри находится центральный стержень - колонка, к которой прикрепляется споровый мешок (в нем развиваются споры). Коробочка имеет специальное приспособление для рассеивания спор - перистом. Это зубчики, расположенные по краю коробочки, между которыми имеются поры. Зубчики способны к гигроскопическим движениям, вследствие чего в сухую погоду они открывают поры, через которые высыпаются споры. На земле спора прорастает, образуя протонему, или предросток, в виде зеленой разветвленной нити. На протонеме возникают почки, из которых со временем развивается гаметофит» Кукушкин лен - растение многолетнее.

Предыдущая глава::: К содержанию::: Следующая глава

Развитие мохообразных не отличается от других высших растений и представляет собой чередование гаплоидной и диплоидной фаз развития. Преобладающим поколением является гаметофит . Он развивается из споры, ядро которой имеет гаплоидный набор хромосом, поэтому все клетки гаметофита тоже гаплоидные. Первоначально из споры развивается протонема, имеющая вид ветвящейся нитчатой водоросли или пластинки. Никакого запаса питательных веществ спора не содержит, поэтому молодой гаметофит должен их синтезировать самостоятельно посредством фотосинтеза. Наличие необходимой для этого хлоренхимы определяет зеленую окраску гаметофита. Дальнейшее развитие растения из протонемы зависит от его систематического положения.

У печеночных мхов многократное деление верхушечной клетки в трех плоскостях дает начало пластинчатым структурам, на которых впоследствии разовьются половые органы, в связи с чем они получили название гаметофоров (). Более сложное формирование гаметофита происходит у лиственных мхов. Их гаметофоры имеют вид облиственных побегов, и развиваются они из почек, которые формируются на протонеме.

На гаметофорах образуются половые органы — женские архегонии и мужские антеридии. Чаще всего на одном растении развиваются органы только одного пола — двудомные мхи, но нередко имеет место двудомность (когда на одной особи формируются как женские половые органы, так и мужские). Наконец, у отдельных форм отмечается многодомность. В этом случае на одном растении образуются как однополые гаметофоры, так и обоеполые. Архегонии и антеридии обычно располагаются группами и в типичном случае окружены различного рода защитными образованиями. Чаще всего с помощью подставок они возвышаются над поверхностью гаметофита, но нередко погружаются в его глубину.

Антеридии представляют собой овальные тельца, окруженные тонкой однослойной оболочкой. Они наполнены сперматогенными клетками, которые при митотическом делении дают начало двум подвижным сперматозоидам, снабженным двумя жгутиками. Напомним, что клетки гаметофита изначально гаплоидные, поэтому половые клетки образуются не в результате мейо- за, как это обычно имеет место у диплоидных организмов, а посредством митоза.

Архегоний устроен сложнее и обычно представляет собой структуру, по своей форме напоминающую бутылку. В утолщенной его части, называемой брюшком, находится крупная яйцеклетка, которая также образуется в результате митоза. Внутри суженной шейки в один ряд располагаются шейковые клетки, одна из которых — брюшная шейковая клетка — находится над яйцеклеткой.

Несмотря на то обстоятельство, что мохообразные представляют собой наземные растения, оплодотворение у них возможно только в присутствии капельно-жидкой воды. Через шейку сперматозоиды проникают в брюшко архегония и оплодотворяют находящуюся там яйцеклетку. В результате образуется диплоидная зигота, которая по прошествии определенного периода покоя дает начало диплоидному поколению — спорофиту.

Спорофит мохообразных называется спорогон и среди всех высших растений устроен наиболее просто . В типичном случае он представляет собой коробочку, представляющую собой спорангий, которая посредством ножки переходит в тело гамето- фита. Разросшаяся и видоизмененная верхняя стенка архегония прикрывает коробочку и называется колпачком, или калиптрой. Не обладая зеленой окраской, спорогон современных мохообразных не содержит хлорофилла и не способен самостоятельно снабжать себя органическими соединениями. Поэтому все нужные для развития вещества спорогон получает от гаметофита посредством проникающей в его ткани нижней расширенной части ножки — гаустории. Внутри коробочки многочисленные материнские клетки спор делятся мейозом и дают начало тетрадам гаплоидных спор, посредством которых осуществляется бесполое размножение мохообразных (208). У печеночных мхов в коробочке среди спор находятся особые клетки, которые видоизменяются в пружинки — элатеры. Они обладают гигроскопичностью, т. е. способностью втягивать в себя пары воды при повышении влажности атмосферного воздуха. При этом элатеры раскручиваются, а при понижении влажности вновь скручиваются, перемешивая и разрыхляя при этом массу спор, что способствует выталкиванию их из коробочки после того, как она раскрывается несколькими створками.

Лиственные мхи элатерами не обладают. Проблема равномерного рассеивания спор у них решается благодаря особой структуре — перистому. Он представляет собой множество мелких зубчиков, расположенных в один или несколько рядов вокруг расширенной части коробочки (урночки). Подобно элатерам, зубцы перистома гигроскопичны. Во влажную погоду они насыщаются водой, что приводит к их деформации и перекрытию отверстий в коробочке. Споры при этом не выбрасываются, но и вода не может попасть в коробочку. В сухую погоду происходит обратный процесс.

Мох кукушкин лен: строение и размножение растения

Зубцы перистома высыхают и отгибаются наружу, открывая тем самым отверстия в коробочке, и споры, выпадающие из нее, подхватываются ветром и переносятся на расстояния, нередко значительно отдаленные от материнского растения. Громадное большинство спор гибнет, попадая в неблагоприятную среду, но спор производится так много, что часть их обязательно оказывается во влажной почве и там из них прорастает протонема, давая начало молодому гаметофиту

Наряду с описанным выше циклом развития со сменой гаметофитного и спорофитного поколений у мохообразных также широко распространено вегетативное размножение. У печеночников образуются выводковые тельца и выводковые корзиночки, а у листостебельных мхов почти из всех структур гаметофита могут образовываться вторичные протонемы.

Значение мохообразных в природе довольно ограничено и, в основном, заключается в почвообразовании. Сами эти растения не испытывают потребности в питательном субстрате в той степени, как это присуще другим высшим растениям, поскольку они не обладают корнями и необходимые им вещества способны всасывать всей поверхностью тела. Поэтому мохообразные одними из первых (наряду с лишайниками) заселяют голые скалы и другие места, доселе лишенные растительности, постепенно покрывая их сплошным ковром. Мохообразные малоуязвимы от биотических факторов, потому что очень слабо поражаются микроорганизмами, крайне неохотно поедаются насекомыми, птицами и травоядными животными (чаще всего они их просто не трогают вовсе) и, несмотря на медленный рост (который исчисляется всего лишь несколькими миллиметрами в год), в итоге дали колоссальные залежи торфа, который образуется из-за неполного гниения постепенно отмирающих нижних частей растений. Кроме того, мохообразные участвуют в регуляции водного баланса, так как они задерживают воду и переводят ее в состояние грунтовой. Нередко это приводит к заболачиванию почв и, соответственно, ухудшению их продуктивности. Следует отметить также способность мохообразных накапливать в своем теле соли тяжелых металлов и радионуклеиды.

Использование мохообразных в хозяйственной деятельности человека более значительно и, прежде всего, основывается на эксплуатации торфа.

По залежам торфа Россия занимает первое место в мире. На отдельных месторождениях толщина торфяного пласта может быть весьма значительной и достигать нескольких метров (до десяти). Чаще всего торф используют в сельском хозяйстве в качестве органического удобрения и как мульчирующий субстрат для улучшения аэрационного качества тяжелых глинистых почв, делая их структуру более «легкой». Торф используется как топливо. Кроме того, торф активно применяется в строительной индустрии благодаря своим высоким теплоизолирующим свойствам. Менее широко мохообразные используются в медицине. В частности, сфагнум обладает бактерицидным свойством и хорошо впитывает, что позволило широко применять его во время Второй мировой войны (дешевизна и распространенность мха была в тот период особенно важна в условиях повсеместного дефицита медикаментов).