Мхи и лишайники – это стопроцентные пионеры пространства. Именно они первыми «вышли» на сушу, приспособились к жизни на ней, а также стали материалом для формирования гумуса. Кроме того, мхи и лишайники лежат в основе эволюции растений.
Что такое мхи и лишайники
- Мхи – это высшие споровые растения, которые относятся к отделу Моховидных царства Растений.
- Лишайники – низшие растения, образованные симбиозом грибов и бактерий.
Сравнение мхов и лишайников
В чем же разница между мхами и лишайниками?
Мхи появились на Земле в конце девонского – в начале карбонового периода. Мхи присутствуют на всех материках, включая Антарктиду. Единственное условие, необходимое для жизни мхов, – это наличие достаточного количества влаги, требующейся для организации процесса размножения.
Лишайники появились в раннем девоне. Они распространены на всех материках и смогли приспособиться к жизни и подняться на максимальную для растений высоту в горных районах.
Мхи – это миниатюрные растения. У них отсутствуют корни, поэтому к субстрату они крепятся с помощью многоклеточных волосообразных отростков – ризоидов. Кроме закрепления в почве, ризоиды исполняют роль доставки в организм воды и питательных веществ. Но эти же вещества могут поступать в растение через стебель и листья. Листья и стебли мхов содержат хлорофилл, становясь местом проведения процесса фотосинтеза.
Лишайники – это удивительные растения. Их тело – таллом – образовано совместным проживанием грибов и водорослей. Но насильно разделенные компоненты организма лишайников способны существовать самостоятельно. В талломе лишайника гифы грибов образовывают верхнюю и нижнюю корочку. А в середине, как начинка в пироге, расположены водоросли. Они-то и занимаются фотосинтезом, обладая пигментом хлорофиллом. У лишайников нет корней. Вследствие жизненных процессов гифы грибов выделяют кислоту, разрушая субстрат, к которому они прикреплены.
Мхи – это двудомные растения. Женские особи на своих верхушках имеют органы, содержащие яйцеклетки, а мужские организмы – органы, содержащие сперматозоиды. Это – спорофиты, одно из двух поколений, которое преобладает в жизненном цикле мхов. После опыления на женском растении формируется спорангий. В нем созревают споры, которые, упав во влажную среду, прорастают. Из этой зеленой нитки – гаметофита – со временем вырастают новые женские и мужские особи.
Лишайники
могут размножаться вегетативно, бесполо и половым путем, образуя характерные плодовые тела.
Мох удерживает в почве воду, иногда заболачивая ее. Мхи были первейшим перевязочным материалом и являются базой для образования торфа.
Не перенося загрязнений в атмосфере, лишайники стали идеальными индикаторами состояния воздуха. Лишайники считаются биологическими разрушителями горных пород и основой процесса почвообразования.
Отличие мхов от лишайников заключается в следующем:
- Лишайники появились на Земле раньше, чем мхи, и имеют более широкую область распространения.
- Мох – это единый организм, лишайник – это конгломерат организмов, способных к самостоятельному существованию.
- Мхи стоят на более высокой эволюционной ступени развития, чем лишайники.
- Оба растения имеют разное биологическое и хозяйственное значение.
Моховидные относятся к высшим споровым растениям , так как для них характерно разделение тела на органы и ткани.
Моховидные широко распространены, особенно в областях с умеренным и холодным климатом. Мхи встречаются на болотах, в лесах, растут на стволах деревьев, на постройках и скалах и даже в пресных водоемах. Мхи обладают способностью выживать в условиях как морозов, так и высоких температур.
Мхи, в отличие от водорослей, являются наземными растениями. При этом они являются самыми примитивными по строению сухопутными растениями.
В отличие от водорослей, тело мохообразных разделено на специализированные ткани, каждую ткань составляет особый род клеток.
При этом тело мха, как и тело водорослей, называют слоевищем . Однако в нем есть четкое разделение на стебель и листья .
У многих моховидных в центре стебля есть проводящая система, которая располагается в виде отдельных пучков. Проводящая система обеспечивает передвижение минеральных веществ и воды, а также органических веществ.
Листья мхов выглядят как зеленые пластинки, имеющие линейно-ланцетную форму. Они достаточно тонкие, состоят всего из нескольких слоев клеток или из одного слоя. Лист может содержать бесцветные клетки, среди которых есть зеленые клетки-ассимиляторы, содержащие хлорофилл. В них протекает фотосинтез.
У многих мхов на нижней части стебля имеются корнеподобные выросты (ризоиды ). Они представляют собой выросты эпидермиса и похожи на корневые волоски. Во многом ризоиды выполняют функцию корней, т. е. закрепляют растение в почве и всасывают воду с растворенными в ней минеральными веществами.
Представители мхов
Кукушкин лен
Кукушкин лен является многолетним растением. Растет во влажных местах (на болотах, в еловых лесах).
Высота стебля растения достигает 20 см, он имеет зеленовато-коричневый цвет.
На стебле кукушкина льна плотно по спирали располагаются маленькие узкие зеленые листья.
У кукушкина льна имеются ризоиды, которые закрепляют его в почве и поглощают из нее воду.
На примере кукушкина льна обычно рассматривают жизненный цикл мхов, в котором происходит чередование двух поколений. Причем у мхов поколение гаметофита преобладает над поколением спорофита.
Спора кукушкина льна гаплоидная (т. е. содержит одинарный набор хромосом). Попав во влажную почву она прорастает и дает начало листостебельному растению. Таким образом, фотосинтезирующие растения мхов гаплоидные, что отличает их от других высших растений.
У кукушкина льна есть женские и мужские растения, т. е. он двудомный. На женских растениях развиваются специальные органы - архегонии , а на мужских - антеридии . В архегониях образуются яйцеклетки, а в антеридиях - сперматозоиды. Для того, чтобы произошло оплодотворение, сперматозоиды должны подплыть к яйцеклеткам, находящимся в архегониях. А для этого нужна вода. Таким образом, оплодотворение у мохообразных возможно лишь при наличии воды. Этот факт ограничил их распространение по суше в процессе эволюции.
Оплодотворение у кукушкина льна происходит обычно в период сильных дождей. При этом образуется диплоидная зигота (она содержит двойной набор хромосом: один от яйцеклетки, другой - от сперматозоида). Зигота остается на верхушке женского растения кукушкина льна, и через год из нее развивается коробочка на длинной ножке. Это образование представляет собой спорофит, так как состоит из диплоидных клеток.
Коробочка кукушкина льна называется спорангием, у нее есть крышечка и колпачок. В спорангии созревают споры. При этом происходит мейоз и в результате образуются гаплоидные споры.
Созревшие споры высыпаются из коробочки. В благоприятных условиях спора прорастает и развивается в листостебельное растение мха. Но сначала будущее растение кукушкина льна выглядит как нить зеленой водоросли. Это может служить доказательством того, что мхи произошли от водорослей.
Сфагнум
Сфагнум является представителем белых мхов, которые называют еще торфяными, так как они образуют залежи торфа.
В умеренном климате сфагнум растет на болотах. Это многолетние растение, стебель которого сильно ветвится.
В отличие от кукушкина льна, в стебле сфагнума нет проводящих пучков. Также у сфагнума отсутствуют ризоиды. Поэтому воду он поглощает всем телом.
Листья сфагнума содержат два вида клеток. Одни клетки содержат хлоропласты и зеленые, другие - без хлоропластов и бесцветные. Клетки расположены в один слой, поэтому листья выглядят полосатыми двуцветными. Фотосинтезирующие клетки листа мелки и длинные. Бесцветные клетки крупные, имеют большие поры в оболочках. Эти клетки используются для поглощения и удержания воды. Из-за того, что сфагнум поглощает и удерживает большое количество влаги, происходит заболачивание почвы.
Чередование поколений и размножение у сфагнума (его жизненный цикл) такой же как у кукушкина льна. Однако, в отличие от кукушкина льна, у сфагнума антеридии и архегонии образуются на одном растении, т. е. он является однодомным.
Сфагнум растет верхушкой своего побега. При этом снизу стебель отмирает. Отмершие части стеблей сфагнума уплотняются, в отсутствие кислорода не разлагаются и образуют торфяные залежи. Кроме того, сфагнум выделяет антисептическое вещество сфагнол, которое тормозит гниение. Поэтому в слоях торфа сохраняются различные организмы (останки животных и растений).
Сфагнум растет медленно, всего несколько сантиметров в год.
Значение моховидных
Животные почти не едят мхи.
Однако мхи играют важную роль в природе, так как накапливают влагу, регулируют водный баланс местности. При этом мхи часто приводят к заболачиванию почв, что следует считать их отрицательным влиянием.
Мхи способны накапливать многие вредные вещества, в том числе радиоактивные.
Моховидные образуют торф, который является полезным ископаемым для человека. Торф используется как топливо, удобрение, сырье для промышленности. Из него получают древесный спирт, пластмассы и др.
Сухой сфагнум обладает антисептическими свойствами. Раньше его использовали в качестве перевязочного материала.
Мхи распространены преимущественно в хорошо увлажнённых местах и лишь изредка в засушливых областях (в сухой период они находятся в состоянии покоя и возобновляют жизнедеятельность при выпадении осадков).
В отличие от водорослей, мхи имеют стебель и листья, за исключением ряда видов примитивных печёночных мхов, у которых тело представлено слоевищем. Настоящих корней у мхов нет, их заменяют ризоиды, которыми они укрепляются в почве и всасывают воду.
Так как тело мхов расчленено на стебель и листья, а размножаются они спорами, то их относят к высшим споровым растениям.
Различают печёночные и листостебельные мхи.
Те, у кого дома есть аквариум, хорошо знают плавающее растение, зелёным ковром покрывающее поверхность воды. Это один из печёночных мхов - риччия (рис. 68). Тело её состоит из вильчато разветвлённого слоевища. При хорошем освещении риччия быстро разрастается, образуя плотные подушки на поверхности воды.
Рис. 68. Печёночные мхи
У плавающей риччии ризоидов нет, но при высыхании водоёмов, оставшись на сырой почве, она может их образовать. Различные виды печёночных мхов встречаются в сырых лесах, на болотах, в водоёмах.
Листостебельные мхи . Один из самых известных листостебельных зелёных мхов - кукушкин лён (рис. 69), его часто можно встретить в заболоченных или просто во влажных местах. Его стройные коричневатые стебельки покрыты маленькими тёмно-зелёными листиками и похожи на миниатюрные растения льна.
Рис. 69. Мох кукушкин лён
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.
Кукушкин лён - многолетнее растение. Покрывая в сырых местах почву сплошным ковром, он часто вытесняет другие зелёные мхи.
Строение мха
- Рассмотрите растение мха. Определите особенности его внешнего строения, найдите стебель и листья.
- Определите форму, расположение, размер и окраску листьев. Рассмотрите лист под микроскопом и зарисуйте его.
- Определите, ветвистый или неветвистый стебель у растения.
- Рассмотрите верхушки стебля, найдите мужские и женские растения.
- Рассмотрите коробочку со спорами. Каково значение спор в жизни мхов?
- Сравните строение мха со строением водоросли. В чём их сходство и различие?
- Запишите свои ответы на вопросы.
Представителем белых, или сфагновых, мхов является сфагнум.
Сфагнум - растение с сильно ветвящимся стеблем (рис. 70). В отличие от кукушкина льна и других зелёных мхов, он не имеет ризоидов. Стебель и ветви большинства видов сфагнума покрыты мелкими светло-зелёными листьями. Каждый лист состоит из одного слоя клеток. Клетки эти двух разных типов, их различия хорошо заметны под микроскопом.
Рис. 70. Мох сфагнум
Узкие зелёные клетки, содержащие хлоропласты, соединены друг с другом и образуют сплошную сеть. В этих клетках образуются органические вещества, которые поступают из листьев в стебель.
Между зелёными клетками находятся другие, более крупные. Их цитоплазма разрушена, сохранились только оболочки с отверстиями, поэтому эти мёртвые клетки прозрачны и могут заполняться водой или воздухом. До 2/3 поверхности листа состоит из этих клеток. Благодаря такому строению сфагнум быстро всасывает и проводит воду.
Снаружи стебли также покрыты прозрачными мёртвыми клетками. Мёртвые клетки листьев и стеблей сфагнума способны поглощать воды в 20-25 раз больше своей массы, долго её удерживать, постепенно отдавая живым клеткам.
Обычно сфагнум растёт на верховых болотах, покрывая поверхность почвы сплошным ковром, но он может расти и под пологом леса среди кукушкина льна. Там, где поселился сфагнум, почвы переувлажнены. На избыточно влажной почве деревья растут плохо, становятся угнетёнными, а сфагнум, напротив, разрастается пышным ковром, и лес постепенно заболачивается.
Размножается сфагнум спорами, так же как кукушкин лён и другие мхи. На концах верхних ветвей у него образуются маленькие коробочки, в которых споры созревают.
Значение мхов 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.
Новые понятия
Мох. Спора. Высшее споровое растение. Сперматозоид. Яйцеклетка
Вопросы
- Почему мхи называют высшими споровыми растениями?
- Каково строение кукушкина льна?
- Чем сфагнум отличается от кукушкина льна?
- Чем мох отличается от водоросли?
- Какое значение имеют мхи в природе и жизни человека?
Подумайте
Почему даже самые крупные мхи не достигают размеров более 80 см?
Задания для любознательных
- Рассмотрите под микроскопом листья мха сфагнума. Отметьте особенности строения двух типов клеток, из которых они состоят.
- 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.
Знаете ли вы, что...
- В слоях торфа сохраняются пни и корни деревьев, листья и пыльца растений, живших тысячелетия назад. Полностью они не разрушаются, так как в торфяной толще мало кислорода, кроме того, сфагнум выделяет вещества, препятствующие развитию бактерий. При осушении и разработке болот в толще торфа иногда находят хорошо сохранившиеся старинные лодки, останки погибших в болоте животных и людей.
- Сфагнум широко использовали в годы войны как заменитель ваты из-за его высокой влагоёмкости и хороших бактерицидных свойств.
На земле существуют представители растительного мира, которые считаются крупнейшими. Это различные виды мхов и лишайников. Практически любые их разновидности находят применение в производстве лекарственных препаратов. Некоторые используют даже в строительстве благодаря низкой теплопроводности. Выделена и специальная наука бриология, занимающаяся изучением моховидных.
В природе насчитывается около 20 тысяч видов мхов Сфагновые виды
Сфагнум - один из самых известных мхов России. Он растёт на болотах. Нижняя область у него сухая, жёлтого цвета, тогда как верхняя зона зелёная и влажная. Наблюдается такое из-за недостаточного поступления кислорода и минеральных соединений. Определённая часть растения со временем отмирает, превращается в торф. Его используют для производства топлива.
Какие растения относятся к мхам группы сфагнума :
- балтийский;
- оттопыренный;
- береговой;
- прорезной.
Сфагнум имеет множество применений Любые разновидности мха сфагнума характеризуются множеством полезных качеств. С его помощью можно дезинфицировать раны, обеззараживать гнойные поверхности. Повязки с марлей и сфагнумом накладывают на ожоги. Его можно использовать при иммобилизации конечностей, чтобы предотвратить трение повязки о кожу. Одновременно растение обеспечивает увлажняющий эффект.
Растение характеризуется противогрибковыми свойствами. Изготовленные на его основе стельки для обуви уменьшают потоотделение. Сфагнум хорошо впитывает в себя жидкость. Известно, что он может вобрать в себя воды в 20 раз больше собственной массы. Его можно было бы использовать в борьбе с кровотечением вместо ваты благодаря указанному свойству. К тому же он не препятствует дыханию кожи, не формирует корок.
Сфагнум находит применение в строительстве деревянных домов. Его используют для герметизации стыков между брёвнами, обеспечивая стабильную температуру в помещении. Хорош он и при возведении бань.
Грунт благодаря такому приёму станет более плодородным. На дно цветочного горшка тоже можно положить сфагнум, пропитав его водой: так можно оставить растение надолго без полива.
Печёночные разновидности
Это отдельная группа моховидных растений, объединяющая несколько подвидов. Собственное название они получили благодаря характерной форме, напоминающей печень. Растения обитают в субтропиках и тропиках, обычно у них длинные листья и стебель. Кроме того, они образуют ещё и самое старое семейство мхов. Наиболее известным его представителем является блефаростома волосолистная. Для неё характерна плоская форма.
Печёночные мхи обычно обнаруживаются на валежниках, камнях, пнях, по берегам водоёмов. Они формируют рыхлые и плотные слои. Отдельную категорию составляют бриофиты. Они разделены на несколько групп в соответствии с внешним видом листьев, стеблей и способа закрепления в грунте. Растения формируют плотные слои высотой от нескольких миллиметров до 3 см. Иногда на их долю приходятся огромные территории.
Печёночный мох Пеллия можно вырастить в аквариуме Один из самых красивых представителей семейства печёночных мхов. Встречается она достаточно редко и произрастает в болотистых местностях Китая и Таиланда. Можно вырастить её и в домашних условиях, но потребуется аквариум. Мох способен расти на камне, песке и древесине. У него отсутствуют специальные ворсинки, которые позволяют прочно держаться на поверхности, поэтому лучше закреплять растения нитью или леской.
Когда колония разрастётся, она будет самостоятельно поддерживать себя и обеспечивать всем необходимым. Стебли у пеллии довольно хрупкие, поэтому не стоит размещать её в тех местах, где обитают растительноядные рыбы. В целом при наличии правильного ухода пеллия способна превратиться в отличное украшение для аквариума.
Печёночники размножаются половым и бесполым способом. По внешнему виду представители этой группы могут значительно отличаться друг от друга, так как сюда входит большое количество мхов и лишайников.
Эта категория объединяет в себе 10 000 видов мхов. Кукушкин лён является классическим её представителем. Обнаружить его можно почти в любом лесу. Растение напоминает миниатюрное деревце, имеющее большое количество остроконечных листьев. В подходящих условиях обитания оно может формировать большие колонии и разрастаться до внушительных размеров. Если разместить кукушкин лён в саду, в дальнейшем от него придётся долго избавляться.
Когда начинается цветение мха, на верхушке стебля формируется семенная коробочка. По мере созревания она открывается, и ветер разносит семена. Лесники считают это растение вредителем из-за того, что оно способно интенсивно разрастаться в условиях хорошего освещения и влажности почвы.
Кукушкин лен относится к листостебельному виду мха По внешнему виду представители этого класса напоминают печёночников. Описание мха листостебельного такое: пластинчатая розетка тёмно-зелёного цвета, плотно прилегающая к грунту и достигающая диаметром до 3 см. На ней присутствуют роговидные выросты высотой до 3 см, представленные в большом количестве.
Помимо кукушкиного льна, класс объединяет ещё несколько классических представителей. Список их включает :
- Гипнум кипарисовый. Обитает в лесу и покрывает значительные площади. Иногда поселяется на крышах и стенах домов. Стебли у него имеют удлинённую форму.
- Тортулу стенную. Растёт на известняках, стенах построек и образует миниатюрные подушечки, из которых вытягиваются длинные стебли.
Еще одна разновидность листостебельных мхов – Политрихум можжевельникоподобный - Политрихум можжевельникоподобный. Его коробочки со спорами напоминают цветы.
- Циррифиллум волосконосный. Формирует светло-зелёные дерновники. Отдаёт предпочтение почве, богатой известняком. Обнаружить его можно в зарослях кустарниковых, лесах. Можно сажать и на приусадебном участке.
- Хилокомиум блестящий. Встречается в лесах достаточно часто. Во время интенсивного роста формирует каскады, которые как бы поделены на несколько этажей.
- Антоцерос гладкий. Обитает в северных широтах. Обычно именно этот вид появляется первым после весенней оттепели.
Подкласс Андреевые
Эти растения предпочитают холодные участки с температурой около -5°С. Они имеют прямые маленькие и жёсткие листья. За счёт тонких ворсинок мхи проникают в структуру камня и укореняются в ней. В общей сложности насчитывается примерно 100 представителей этого класса. Наиболее известны из них дикранум многоножковый и родобриум розетковидный.
Родобриум розетковидный один из 100 видов мхов подкласса Андреевые В России обнаруживается лишь 10 видов, которые размножаются декоративным путём. Они внешне чётко отличаются от зелёных мхов и сфагнума. Механизм их формирования следующий :
- Появляются бесцветные споры, которые в дальнейшем прорастают.
- Происходит деление клеток под оболочкой. Формируются клубневые тельца, состоящие из множества клеток.
- Образуется зелёная лентовидная протонема.
Листья у таких растений однослойные, состоят из бесцветных волосков, обладающих повышенной впитывающей способностью. Они поглощают влагу из воздуха. На стебле отсутствуют проводящие пучки.
Дубовый и обыкновенный
Дубовый мох выделяют в отдельный вид. У него имеется мягкое кустовидное слоевище. Оно предпочитает северные и умеренные широты, растёт в горных лесах, укореняется на стволах сосны, дуба, ели и пихты. Слоевище может менять оттенок в зависимости от погодных условий. В засушливое время оно обычно имеет ярко-жёлтый или тёмно-красный тон. Как только наступает летняя жара, цвет растения меняется на бледно- голубой или белый.
В зависимости от сезона и погодных условий дубовый мох меняет окраску Примечательно, что этот мох отличается сильными аллергенными свойствами . Несмотря на это, его в небольших количествах задействуют в производстве духов. Это объясняется его оригинальным терпким запахом хвои. В народной медицине дубовый мох тоже высоко ценится. Из него готовят настойку, которая эффективна против множества болезней.
Мох обыкновенный встречается на территории Азии и Европы, Северной Америки и Африки. Он предпочитает стоячие воды, но встречаются и в водоёмах с течением. Он имеет тонкие разветвлённые стебли 40−50 см длиной. Листья заострённые, насыщенно-зелёные, длиной до 1 см.
Места обитания
Лучше всего мхи ощущают себя на скалах и камнях. Здесь им не приходится конкурировать с цветковыми растениями – последние просто не способны выжить в подобных условиях. Если неподалёку располагается водоём, то повышенная влажность тоже способствует их гармоничному росту.
Болота – распространенные места обитания мхов В ткани мха присутствует специальный тип клеток, способных долго сохранять воду. При длительном отсутствии атмосферных осадков растения переходят в состояние покоя. Они снижают собственный метаболизм и меняют цвет. Вместе с тем им достаточно получить всего несколько капель влаги, чтобы вернуться к привычной жизни.
Тортула стенная предпочитает солнечные и сухие места Чаще всего можно увидеть мох во влажных тенистых местах . Но есть виды, которые приспособились к сухим и солнечным территориям. Примером может послужить тортула стенная. У неё на листьях присутствуют прозрачные волоски, оберегающие растения от зноя. У этих растений имеются и другие приёмы для выживания. К примеру, сфагнум может сформировать кислую среду, что отпугивает бактерии, грибы, растений-конкурентов, которые могут его вытеснить. А антоцеросы предпочитают жить в симбиозе с синими водорослями. Последние вырабатывают азот и отдают его своему «соседу».
Хотя мох имеет довольно неприметный вид, он играет весьма значимую роль в экосистеме. Растения эти способны удерживать в себе много влаги, что благоприятно отражается на водном балансе болотистой местности. На открытых пространствах эта его особенность способствует уменьшению почвенной эрозии. К тому же без сфагнума невозможно образование торфа, добываемого на болотах. Растения образуют плотный зелёный ковёр, который служит благоприятной средой обитания для мелких животных и множества насекомых.
Отдел моховидные – это высшие споровые растения, видовое разнообразие которых достигает 20 тыс. Изучение мхов ведется много столетий, ученых занятых их исследованием прозвали бриологами, они основали отдельную ботаническую отрасль, посвященную мохообразным – бриологию. Бриология – наука о мхах, изучает строение, размножение и развитие моховидных (собственно мхов, печеночников, антоцеротовых).
Общая характеристика мхов
Мох — общие характеристики
Моховидные – одни из древнейших растений, населяющих нашу планету. Остатки найдены в окаменелостях конца палеозойской эры. Распространение мхов связано с предпочтением влажной среды и затенённой местности, поэтому большинство населяют северную часть Земли. Плохо приживаются на засоленных территориях и пустынях.
Классы моховидных
Листостебельные мхи – самый многочисленный класс. Растения состоят из стебля, листьев и ризоидов.
Стебель может расти вертикально или горизонтально, разделен на кору и основную ткань (содержит воду, крахмал, хлоропласты для фотосинтеза).
Клетки стебля могут давать нитевидные отростки – ризоиды , необходимы для крепления к почве и поглощения воды. Они чаще находятся у основания стебля, но могут покрывать его по всей длине.
Листья простые, часто крепятся к стеблю под прямым углом, по спирали. Листовые пластинки оснащены хлоропластами, в центре располагается жилка (служит для проведения питательных веществ).
Лиственные мхи могут размножаться стеблями, почками, ветвями, которые дают побег, так формируются сплошные ковры из мхов, устилающие землю. К классу листостебельных относятся сфагновые (имеют разнообразный окрас стебля — светло-зелёный, желтый, красный), андреевые и бриевые мхи.
Печеночники встречаются на побережьях, болотах, скалистой местности. Отличительные черты: листья не имеют жилки, дорсовентральное строение, особый механизм раскрытия спорофита.
Листья расположены рядами, имеют две лопасти (нижняя лопасть, часто, завёрнутая и служит как резервуар для воды), ризоидные отростки – одноклеточные. Во время высыпания спор, спорофитовая коробочка раскрывается на отдельные створки, а рассеиванию клеток способствуют элатеры (пружинные образования).
Размножение может осуществляться с помощью почек (вегетативно), которые образуются на верхнем полюсе листьев. Представители класса пеллия эндиевлистная, милия аномальная, мох маршанция и др.
Антоцеротовые мхи населяют тропическую зону. Многоядерное тело (таллом) имеет розетковидную форму, состоит из однотипных клеток. В верхних шарах клеток находятся хроматофоры (содержат темно-зеленый пигмент). Нижняя часть таллома дает отростки, ризоиды, само тело образует полости, заполненные вязкой жидкостью, которая поддерживает постоянную влагу.
На поверхности таллома при неблагоприятных условиях образуются клубни, устойчивые к низкой влажности, после периода засухи формируют новое поколение. Растения однодомные, органы размножения развиваются в толще таллома, стадия спорофита преобладающая. К антоцеротовым относятся фолиоцерос, антоцерос, нототилас и др.
Как размножаются мхи?
Идет чередование бесполого и полового способа размножение в жизненном цикле мхов. Бесполый период начинается с образования спор и прорастания их на влажной почве (формируется предросток, тонкая нить, которая дает жизнь мужским и женским особям). Существует два вида мхов:
Однодомные – мужские и женские органы размножения находятся на одном растении.
Двудомные – органы размножения находятся у разных представителей пола.
После прорастания споры, жизненный цикл мха переходит в половую фазу. Органы полового размножения – антеридии (мужские) и архегонии (женские). Представители мужских особей слабее женских, меньших размеров, после формирования антеридиев отмирают.
Сперматозоиды образуются на мужских растениях, яйцеклетки – на женских, после их слияния формируется зигота (находится на женской особи, она питает незрелый спорофит), которая в дальнейшем развивается в спорангий. После созревания спорангия, он раскрывается, из него высыпаются споры – начинается снова бесполый период размножения мхов.
Воспроизведение потомства возможно вегетативным способом, мхи образуют талломы (зеленые ответвления), почки, клубни, которые на влажной почве хорошо приживаются.
Каково значение спор в жизни мхов?
Споры – это клетки, необходимые для размножения мхов. Моховые растения не цветут, не имеют корней, поэтому для продолжения рода у них сформировался спорофит со спорангиями (место созревания спор).
Спорофит имеет короткий жизненный цикл, после высыхания споры рассеиваются вокруг, при попадании на влажную почву быстро приживаются. Могут при неблагоприятных условиях долго сохраняться, не прорастая, устойчивые к низким и высоким температурам, длительным засухам.
Значение мхов в природе и жизни человека
Мхи – это пища для многих беспозвоночных животных.
После отмирания дают залежи торфа, который необходим в производстве пластмасс, смол, карболовой кислоты, используется как топливо или удобрение.
Мох полностью укрывает землю в местах роста, что приводит к накоплению влаги и заболачиванию территории. Таким образом, прорастание другой растительности становится невозможным. В то же время они предотвращают эрозию, разрушение почв поверхностными водами и ветрами. Когда мхи отмирают, берут участие в образовании почвы.
Способны расти на местах пожаров, стойкие и выносливые, они населяют территорию тундры (основной растительный фон, так как другие растения не могут выжить в таких условиях).
В военное время сфагновый мох использовали, как перевязочный материал из-за его бактерицидных свойств, и способности впитывать влагу.
С помощью мхов можно ориентироваться на местности: они не любят света, поэтому располагаются с теневой стороны камней, деревьев. Мох указывает человеку на север.
В строительстве используют как утеплительный, изоляционный материал.