Зеленый мох ризоиды. Сравнение мхов сфагнума и кукушкиного льна

(19 оценок, среднее: 4,00 из 5)

Каждый из нас слышал о таком растении, как мох. Он считается по праву самым древних растениям на Земле. Как и любое другое растение он имеет свои виды и классификацию. Давайте вместе узнаем, какие существуют виды мха и для чего сегодня их используют.

Изучением разновидностей мхов, в том числе декоративных, занимается специальная наука. Называется она бриология . С помощью этой науки были исследованы и открыты многие, когда-то неведомые виды растений. Также постепенно человечество узнало особенности роста зелёного мха и других типов. В отличие от других растений, на протяжении всей истории Земли это растение не видоизменялись. В большинстве случае нам известна его лесная разновидность. Иногда его ошибочно путают с лишайниками. Поэтому чтобы впредь избегать такой путаницы, необходимо ближе познакомиться с этими растениями. Для начала познакомимся с так называемой общей характеристикой.

Общая характеристика растения

Под мхами часто подразумевают низкорослые растения. В отличие от других растений на нашей планете, у них полностью отсутствует корневая система. Однако это вовсе не мешает зелёным мхам существовать и расти. Корневую систему у них заменяют ризоиды. Ризоидами, в свою очередь, называют выросты эпидермы. Ризоиды позволяют мхам присоединяться к субстрату. Через субстрат растение получает воду.

Вода для этого растения жизненно необходима. В получаемой воде содержатся полезные минеральные вещества. Эти зелёные растения отлично умеют переживать окружающие неблагоприятные условия в природе. При наличии угнетающих условий растение просто впадает в анабиоз. В подобном состоянии зелёные мхи успешно могут прожить десятки лет. Анабиоз сам по себе способствует прекращению функционирования жизненных процессов.

Сами растения за время своего существования научилось приспосабливаться к высоким и низким температурам. В то же время оно остро нуждается во влаге. По этой причине мхи обитают во влажных местах. Их можно встретить в разных уголках нашей планеты. Существуют сады мхов. Единственная среда, в которой не растёт он это моря и засоленные почвы. Нередко его называют растением олиготрофом. Он встречается на самой разнообразной почве. Однако процесс роста очень медленный и это, пожалуй, один из главных его недостатков. Животные не питаются этими растениями. Животный мир не представляет опасности для этих декоративных растений. Поэтому их садят везде, в том числе и в садах.

Основные виды

В наше время известны целые виды мхов. Каждый вид имеет свои характерные особенности. Обратим внимание на несколько видов:

Рождественский . Название лесного мха определила форма его листочков. У него все листочки имеют форму ёлочных иголок. Рождественский мох медленно растёт. Он может благополучно расти лишь при соблюдении особых условий. Температура для успешного роста не должна превышать 22 градуса. Внешне же этот вид выглядит очень красиво. И все благодаря его иголочным листочкам, которые растут слоями и образовывают превосходные композиции;
Папоротниковый . Листья этого вида похожи на листья папоротника. Поэтому папоротник нередко путают со мхом. Папоротниковый довольно густой. Ему лучше расти в тени. Как правило, папоротниковый вид небольшого роста. Можно использовать для посадки в саду;
Ричия . Один из самых распространённых видов, который известен во всём мире. Ричия имеют форму клубочка. У этого вида полностью отсутствует корень и стебельки. Корень, листочки и стебелёк в этом случае заменяют слои из веточек. Мох ричия успешно растут при соблюдении всех условиях. Например, он нуждается в хорошем освящении и в водной среде. Интенсивность освящения оказывает влияние не только на процесс роста, но и на окрас. Под воздействием освящения цвет ричия, может, существенно меться. Стандартный оттенок — ярко-зелёный;
Гипновый мох . Растёт на камне, стволах деревьев, на земле и на ветках. Гипновый вид остро нуждается в тени. Хотя и способен стойко выдержать солнечные нападки. Отлично подходит для сооружения разнообразных садовых дорожек и газонов, расположенных в саду или вокруг дома;
Ключевой . Как и ричия, ключевой мох известен широкому кругу людей и распространён практически по всему миру. Исключением является Австралия. Цветовой окрас ключевого вида полностью зависит от мощности освящения. Он может быть красным, а может иметь темно-зелёный цвет. Кроме, освящения на цвет оказывает значительное влияние состав грунта, в котором он пребывает. Сам декоративный мох состоит из стебельков, на которых присутствует немало листочков. Ключевой тип не требует сверхъестественных условий содержания;
Торфяной . Такой вид чаще всего встречается на болотах. Именно болота его главная среда обитания. Торфяные мхи богаты разными цветовыми оттенками. Оттенки бывают красного или зелёного цвета. Его нередко используют для поддержания необходимого уровня влажности земли в цветочных горшках. В некоторых случаях им украшают садовые водоёмы возле дома;
Лептодикциум береговой . Ещё один вид мха с очень интересным названием. Его название происходит стебельков. Внешний вид весьма оригинален. Те же стебли расположены далеко друг от друга. Их вертикальное направление придаёт растению настоящей воздушности, которая не оставит никого равнодушным. Береговой вид очень трудно спутать с другим видом этих растений. Береговые считаются неприхотливыми растениями в отношении ухода. Приемлемая температура для него не более 28 градусов. Он хорошо себя чувствует в воде, например, в водоёме возле сада;
Плакучий . Такое название этот вид получил вследствие формы строения своих веток. Ветки похожи на плакучую иву. Высота такого мха не более 50 см. Плакучий вид родом из Китая. Позже он был завезён в Европу. Средой обитания растения могут стать как коряги, так и различные камешки неподалёку от дачного сада. Оптимальная температура для нормальной жизнедеятельности не должна превышать 28 градусов;
Дикранум . Этот вид предпочитает расти на бетонных стенах и камнях. Сегодня насчитывается несколько видов моха дикранума. Все виды отличаются между собой оттенками, а также формой листьев. Дикранум невысокий. Высота его — 4 см;
Яванский . Один из самых известных видов. Яванские растения считаются самыми неприхотливыми в вопросе ухода. В большинстве случаев их используют в аквариумисте. Яванский мох не нуждается в определённом температурном режиме. Он прекрасно себя чувствует как в тёмных, так и в светлых водоёмах. Его стебельки переплетены между собой. Во время роста стебли тянутся вниз;
Политрихум обыкновенный . Этот вид используется в самых разнообразных областях нашей жизни. Он хорошо зарекомендовал себя как в медицине, так и в сфере оформления сада. Привычные места обитания - болота и лесная местность;

Все перечисленные моха виды используются в разных областях и сферах деятельности. Некоторые люди решаются самостоятельно выращивать мох дома. Давайте узнаем, как это делать и к каким советам стоит прислушаться.

Особенности самостоятельного выращивания мха

Выращивание мха в домашних условиях дело нетрудное, однако требующее определённых навыков и знаний. Также под рукой должны быть некоторые инструменты. Для успешного выращивания понадобится:

прозрачная ёмкость (такой ёмкостью может стать круглая ваза или круглая чаща);
блендер;
вода, пахта или молоко.

Процесс выращивания в домашних условиях состоит из нескольких этапов. Перед выращиванием не мешало бы ознакомиться с нижеприведенными советами:

Перед посадкой следует очистить выбранное место от грязи мусора и листьев.
Заготавливая растение для посадки, помните, что местность для выращивания должна соответствовать прежней среде обитания моха. Например, растение, взятое с деревьев, приживётся исключительно на дереве. Например, в саду. На земле его выращивать бесполезно.
Место высаживания должно не только быть похожим, но и находится в тени. Беспрерывное воздействие солнца просто его высушит.
Среда для выращивания должна быть влажной и кислой.

А теперь воспроизведём порядок выращивая.

Этапы посадки и выращивания

Для посадки в первую очередь понадобится сам мох. Его можно добыть в лесу, в магазине или во дворе. В качестве материала для посадки может выступать любой вид, растущий в вашей местности. Взятое растение может быть как высушенным, так и живым. Далее приступают к приготовлению к высаживанию:

два стакана воды вместе с двумя стаканами молока заливают в блендер;
сверху молока и воды кладут мох;
Все ингредиенты хорошенько взбивают. Полученная смесь должна напоминать молочный коктейль.

Эту смесь можно наносить на деревья, ограждения или даже фундамент.

Посадку желательно производить в дождливую погоду. Этот совет особенно актуален во время посадки на землю. Растение требуется аккуратно выложить на землю (вдавливать запрещено), а затем пропитайте специальной питательной средой. Такую среду изготавливают из забродившего кефира и нефильтрованного пива. Когда земля пропитается кислой средой, накройте растение плёнкой. В этих условиях, то есть под плёнкой, оно должно находиться до тех пор, пока не пристанет к земле.

Помимо земли и деревьев, мох высаживают на камнях.

Как вырастить мох на камне? Для высадки на камне потребуется создать специальную пастообразную смесь. Два стакана йогурта перемешать со стаканом измельчённого растения. Полученную смесь наносят на камни руками или используя кисти. Поверхность камня для посадки должна быть шершавой. Далее камни поливаются водой и засыпаются землёй.

Как ухаживать за растениями?

Уход за посажёными растениями подразумевает слежение за процессом его роста. Они нуждаются в ежедневном поливе. Поливать их следует хотя бы раз в день на протяжении трёх недель. При этом следите за их состоянием после полива. Если растение начало желтеть, значит, поливать нужно не раз в день, а два, а то и три раза. Также не забывайте поддерживать влажный воздух под плёнкой. Для этого опрыскивайте растения водой. Влажная среда – идеальное условие для благополучного роста посажёных растений, в том числе и для садовых.

МХИ.

СИСТЕМАТИКА :

Царство – Растения

Подцарство – Высшие споровые

Отдел – Мохообразные около 25 000 видов

Класс – Антоцеротовые около 300 видов

Класс – Печёночные около 10 000 видов

Класс – Листостебельные (настоящие мхи) около 15 000 видов

Порядки листостебельных: ▪ бриевые (зелёные) около 14 000 видов

▪ сфагновые (белые) свыше 300 видов

▪ андреевые (чёрные ) около 120 видов

ПОКРОВНЫЕ ТКАНИ развиты хуже, чем у сосудистых растений. Часто они менее специализированы и содержат хлоропласты . У большинства моховидных ● устьица не имеют замыкающих клеток ● Ризоиды

ПРОВОДЯЩИЕ ТКАНИ отсутствуют или плохо развиты (гидроиды) МЕХАНИЧЕСКИЕ ТКАНИ .

● (полового)

Понятие СПОРОФИТ и ГАМЕТОФИТ .

● Гаметофит – гаплоидное растение, являющееся половой стадией развития. На гаметофитах образуются мужские и женские половые органы – гаметангии. Антеридии – мужские половые органы, архегонии – женские.

● Гаметофитная стадия развития (половая) – это этап жизненного цикла растения от споры до зиготы.

● Спорофит – это диплоидная (бесполая) стадия развития растения . На спорофитах развиваются спорангии со спорами.

● Спорофитная стадия длится от момента образования зиготы до начала созревания спор.

● ГАМЕТОФИТ моховидных - это, как правило, низкорослые растения, редко достигающие несколько десятков сантиметров в длину.

На гаметофите находятся органы полового размножения – антеридии (мужские) и архегонии (женские).

Антеридии - представляют собой однослойные мешочкоподобные образования, заполненные сперматозоидными клетками .

Архегонии - женские половые органы бутылеобразной формы, в которых помещаются яйцеклетка .

Среди моховидных можно встретить как однодомные, так и двудомные виды. У однодомных и архегонии,и антеридии развиваются на одном и том же растении, у двудомных же - на разных, и в связи с этим выделяют мужские и женские особи

▪ коробочки (спорангия), в которой путём мейоза развиваются споры.

▪ ножки на которой располагается коробочка;

▪ стопы , обеспечивающей физиологическую связь с гаметофитом.

● ВНУТРЕННЯЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СПОРОФИТА относительно проста. На поперечном срезе можно выделить эпидерму , паренхимную ткань и проводящий тяж , состоящий из гидроидов - мертвых клеток, лишённых протопласта (функция - транспорт воды и минеральных веществ), и лептоидов - живых клеток, окружающих гидроиды (функция – транспорт продуктов фотосинтеза).

ЦИКЛ РАЗВИТИЯ .

Для того чтобы сперматозоид достиг яйцеклетки и произошло оплодотворение, необходима вода.

Попав в водную среду, двужгутиковый сперматозоид перемещается к архегонию, попадает на его шейку и по канальцу проникает в брюшко, где происходит оплодотворение яйцеклетки и образование зиготы . После этого зигота делится, и внутри архегония развивается диплоидный зародыш . Затем зародыш растёт и превращается в спорофит (спорогон) .

Внутреннее содержание коробочки созревающего спорофита представлено спорогенной тканью - археспорием . К летки археспория диплоидны, но по мере созревания каждая клетка подвергается мейотическому делению и даёт начало 4-м гаплоидным спорам .

Споры , попав в благоприятные условия, прорастают . При прорастании спор образуется протонема - юношеская стадия в развитии гаметофита. Протонема может быть либо пластинчатой, либо нитчатой . По мере дальнейшего развития формируются зрелые гаметофиты , на которых развиваются половые органы (гаметангии) , и цикл таким образом замыкается.

ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ – кусочками слоевища или стебля с листьями . Печёночные мхи образуют органы вегетативного размножения : выводковые тельца, почки, придаточные побеги, клубеньки .

ЗЕЛЁНЫЕ МХИ (бриевые) .

Стебель и листья содержат механические ткани .

Ризоиды зелёных мхов многоклеточные , .

КУКУШКИНА ЛЬНА .

(до 50 см ) . Стебли не разветвлённые Ризоиды состоят из одного ряда многих клеток . Это двудомное растение .

На мужском растении мужские половые органы – антеридии . На верхушках женских растений развиваются женские половые органы – архегонии . ПРОЦЕСС ОПЛОДОТВОРЕНИЯ зигота . Из зиготы через несколько месяцев прорастает диплоидный спорофит . .

споры . гаметофит протонема . На протонеме образуются почки , из которых вырастают взрослые растения мха .

СФАГНОВЫЙ МОХ .

Сфагнум относится к порядку белых мхов :

▪ на верхушке стебля веточки собраны в головку , ( верхушечные ветви );

▪ ниже расположены ветви, отстоящие горизонтально ( торчащие ветви );

▪ ещё ниже длинные ветви свисающие ветви ).

● Стебли ризоидов не имеют .

● Листья . .

Хлорофиллоносные клетки . Они гиалиновыми клетками , заполненными водой . . Благодаря им сфагнум .

подкисляет воду до рН ниже 4 .

В верхней части стеблей антеридии и архегонии .

ОСОБЕННОСТИ МОХОВИДНЫХ .

● Моховидные живут в местах с повышенной влажностью (леса, болота).

● Важную экологическую роль в природе играют торфяные болота , в которых берут свои истоки большинство европейских рек.

Общая характеристика высших споровых растений

Высшие растения, которые размножаются спорами, объединяют общим названием - высшие споровые растения. К ним относятся мхи, папоротники, хвощи и плауны.

Высшие споровые ведут наземный образ жизни. Развиты вегетативные органы (корень и побег).

Жизненный цикл состоит из чередования поколений: спорофита и гаметофита. Спорофит хорошо развит, (исключение – мохообразные, где преобладает гаметофит). На нём развиваются многоклеточные спорангии, в которых после мейоза образуются споры. Споры прорастают в гаметофит. Гаметофит живет непродолжительное время. На нём развиваются многоклеточные половые органы: мужские - антеридии , женские - архегонии .

Оплодотворение происходит лишь при наличии воды.

По расположению половых органов различают двуполые (и мужские, и женские на одном растении) и однополые (на разных растениях) растения.

Считают, что семенные растения происходят от высших споровых растений.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА .

М охообразные распространены во влажных местообитаниях ( в лесах, на болотах, в тундрах, по берегам ручьёв. Среди них есть виды, живущие в пресноводных водоёмах . Морских обитателей нет.

● МОХОВИДНЫЕ ОБИТАЮТ НА самых разнообразных субстратах: почве, скалах, камнях, стволах деревьев, на поверхности листьев других высших растений.

Большинство моховидных являются тенелюбивыми .

У низших мхов нет расчленения тела на стебель и листья . Тело представляет собой таллом – плоскую листовидную пластинку, прикреплённую к почве ризоидами – выростами эпидермиса.

У высших мхов тело разделяется на стебель и мелкие листья . Корни у всех моховидных отсутствуют .

ПОКРОВНЫЕ ТКАНИ развиты плохо. У большинства моховидных ● устьица не имеют замыкающих клеток . Они не могут тонко регулировать газообмен. ● Ризоиды мхов воду поглощают плохо, поэтому мхи поглощают её всей поверхностью тела.

ПРОВОДЯЩИЕ ТКАНИ отсутствуют или плохо развиты . У большинства моховидных проводящих тканей нет.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ТКАНИ у большинства моховидных отсутствуют .

● Наиболее характерным признаком моховидных , резко отличающих их от всех остальных высших растений, является преобладание в цикле развития гаплоидного поколения – гаметофита (полового) и более слабое развитие диплоидного поколения – спорофита (бесполого).

ЗЕЛЁНЫЕ МХИ (бриевые) .

Зелёные мхи – единственные представители моховидных, гаметофиты которых имеют относительно хорошо развитые проводящие ткани , напоминающие ксилему и флоэму сосудистых растений.

Стебель и листья содержат механические ткани .

Ризоиды зелёных мхов многоклеточные , но всасывают воду относительно плохо . Поэтому зелёные мхи, также как и другие классы мхов, впитывают воду всей поверхностью тела .

Строение, размножение и цикл развития КУКУШКИНА ЛЬНА .

Это многолетнее крупное растение (до 50 см ) . Стебли не разветвлённые , густо покрыты листьями и имеют ризоиды. Ризоиды состоят из одного ряда многих клеток . Это двудомное растение .

На мужском растении среди верхних листьев, развиваются мужские половые органы – антеридии . На верхушках женских растений развиваются женские половые органы – архегонии .

ПРОЦЕСС ОПЛОДОТВОРЕНИЯ происходит во время дождливой погоды. Сперматозоиды подплывают к архегониям. Один из них проникает в архегоний и сливается с яйцеклеткой, образуется зигота . Из зиготы через несколько месяцев прорастает диплоидный спорофит – коробочка на длинной ножке (спорогон) . Он развивается на женских экземплярах .

Внутри коробочки в результате мейоза образуются гаплоидные споры . Из спор развивается половое поколение – гаметофит . Сначала вырастает тонкая ветвистая зелёная нить – протонема . На протонеме образуются почки , из которых вырастают взрослые растения мха .

СФАГНОВЫЙ МОХ , образование торфа и его значение .

Сфагнум относится к порядку белых мхов . Белым его называют из-за слабо выраженной зелёной окраски. На стебле сфагнума имеются ветви 3-х видов :

▪ на верхушке стебля веточки собраны в головку , ( верхушечные ветви );

▪ ниже расположены ветви, отстоящие горизонтально ( торчащие ветви );

▪ ещё ниже длинные ветви свешиваются вниз вдоль стебля (свисающие ветви ).

● Стебли ризоидов не имеют .

● Листья состоят из одного слоя клеток, не имеют средней жилки . Клетки двух типов: хлорофиллоносные и водоносные (гиалиновые) .

Хлорофиллоносные клетки – узкие, содержат хлоропласты . Они зажаты между широкими бесцветными гиалиновыми клетками , заполненными водой . На долю водоносных клеток приходится 2/3 поверхности листа . Благодаря им сфагнум впитывает влаги в 37 раз больше своего сухого веса . В следствие этой уникальной гигроскопичности сфагнум заболачивает почву, на которой растёт .

Рост стеблей осуществляется верхушкой, нижние части постепенно отмирают и погружаются на дно . В процессе роста сфагнум не только заболачивает почву, но и подкисляет воду до рН ниже 4 .

В кислой среде без доступа кислорода отмёршие стебли сфагнума и других растений не разлагаются до конца, а образуют слои полуразложившихся остатков в виде торфа.

В верхней части стеблей образуются органы полового размножения – антеридии и архегонии .

Уступают только покрытосеменным, или цветковым, растениям, что свидетельствует о важной экологической роли, которую играют эти растения в природе.

У моховидных нет корней, у них плохо развиты покровная и проводящая ткани, для размножения им необходима капельножидкая влага. Поэтому они обитают главным образом в местах с повышенной влажностью — на болотах, под пологом леса, на затененной стороне стволов деревьев и т.д.

Во время дождя и таяния снегов мхи, как губка, впитывают влагу , а затем медленно отдают ее рекам. Поэтому осушение верховых болот и вырубка лесов, в которых обитают мхи, приводит весной, во время таяния снегов к наводнениям. При этом бурные потоки воды смывают верхний плодородный слой почвы (это явление называется водной эрозией почвы). В то же время летом реки, питающиеся водой верховых болот, мелеют, и наступает засуха.

Благодаря своей уникальной способности впитывать влагу всей поверхностью тела некоторые виды моховидных приспособились к жизни в условиях, когда функции корня неэффективны — в очень холодной либо очень сухой и каменистой почве. Моховидные доминируют не только на болотах, но и в приполярной зоне, предотвращая катастрофическое протаивание вечной мерзлоты, а также на каменистых склонах гор. Моховидные являются доминирующими растениями тропических горных лесов, расположенных на высоте более 3000 м над уровнем моря (так называемых мшистых лесов).

Некоторые моховидные приспособились к жизни на сухих, открытых солнцу склонах гор, на раскаленных скалах и даже в пустыне. Такие мхи могут годами сохранять жизнеспособность при высушивании, быстро активизируясь при увлажнении (в отличие от большинства моховидных, которые погибают при высушивании в течение суток).

Классификация и разнообразие моховидных

Все делятся на 3 класса:

Антоцеротовые (Anthocerotopsida);
Печеночники (Hepaticopsida);
Листостебельные, или настоящие мхи (Bryopsida, или Musci).

Листостебельные, или настоящие мхи, можно, в свою очередь, разделить на 3 подкласса:

Бриевые (или зеленые) мхи (Bryidae);

Сфагновые (или белые) мхи (Sphagnidae);
Андреевые (или черные) мхи (Andreaeidae).

Класс антоцеротовые

Класс антоцеротовые (Anthocerotopsida) насчитывает свыше 300 видов, распространенных преимущественно в тропиках и субтропиках. Гаплоидный (n ) гаметофит антоцеротовых представляет собой слоевище, внешне напоминающее розетку или блюдце темно-зеленого цвета, в центре которого поднимается ярко-зеленая «свеча» диплоидного (2n ) спорофита (рис. 1).

По окончании созревания спор «свеча» растрескивается и споры высыпаются на землю. Интересно, что клетки спорофита («свечи») содержат обычные мелкие хлоропласты овальной формы, похожие на хлоропласты сосудистых растений, а клетки гаметофита («розетки») — крупные хлоропласты, внутри которых находятся пиреноиды, что еще больше усиливает сходство «розеток» — гаметофитов с водорослями.

Рис. 1. Антоцеротовые: а) антоцерос (Anthoceros laevis) — общий вид со зрелыми спорангиями; б) спорангий со спорами; в) архегоний; г) антеридий (внутри развивающиеся сперматозоиды); 1 — брюшко архегония (в центре яйцеклетка); 2 — шейка (внутри шейковые канальцевые клетки)

Устьица в эпидерме спорофита антоцеротовых состоят из двух замыкающих клеток и внешне похожи на устьица сосудистых растений. Спорофит антоцеровых, в отличие от спорофитов других моховидных, длительное время сохраняет способность к росту и фотосинтезу; показано, что он вообще может расти и питаться самостоятельно, без помощи гаметофита. Эти особенности антоцеротовых позволяют некоторым ученым видеть в них редуцированные сосудистые растения или даже низшее звено их эволюции (т.е. считать антоцеротовые возможными предками первых сосудистых растений — риниофитов).

Антоцеротовые очень сильно отличаются от других моховидных и вообще от других наземных растений. Печеночники и листостебельные мхи отличаются друг от друга значительно меньше. Возможно, происхождение антоцеротовых и других моховидных различно и их вообще следует считать различными отделами царства рас гения.

Во внутренних, заполненных слизью полостях гаметофита антоцеротовых обитают цианобактерии рода носток (Nostoc ), которые фиксируют атмосферный азот и снабжают соединениями азота растение-хозяина. Однако медленнорастущие атоцеротовые- слабые конкуренты, поэтому большинство видов этого класса — обитатели нарушенных мест обитания (незадернованных краев пашен, канав, дорог, берегов рек).

Класс печеночники

Класс печеночники (Hepaticopsida), или печеночные мхи, объединяет около 10 000 видов.

Печеночники были названы так из-за того, что их слоевище своими очертаниями напоминает печень, поэтому в Средние века эти мхи считали эффективным средством для лечения ее заболеваний.

Многие печеночники — слоевищные (талломные) организмы. Типичным представителем слоевищных печеночников является многообразная.

Однако большинство печеночников не талломные, а облиствленные. Листья у печеночников, в отличие от листьев листостебельных мхов, расположены не но спирали, а 3-4 рядами.

Ризоиды одноклеточные. Протонема у большинства печеночников развита слабо и недолговечна.

Обитают печеночники на влажной почве, на скалах, по берегам рек.

Очень хорошо развито у печеночников вегетативное размножение.

Класс листостебельные, или настоящие мхи

Класс листостебельные , или настоящие мхи (Bryopsida, или Musci) — это самый крупный класс моховидных, насчитывающий около 25 000 видов.

Класс листостебельные включает три подкласса:

бриевые;
сфагновые;
андреевые мхи.

Бриевые мхи

Подкласс бриевые (Bryidae), или зеленые мхи, включает 14 000 видов. В сырых местах представители этой группы распространены повсеместно: они поселяются на почве, коре, стволах деревьев. Зеленые мхи обитают в еловых и сосновых лесах, на болотах, на склонах гор, а в тундре часто образуют сплошной покров.

Типичный представитель зеленых мхов — , или политрихум (Polytrichum commune) — Бриевые мхи семейств политриховые и даусониевые — единственные представители моховидных, гаметофиты которых имеют относительно хорошо развитые проводящие ткани, напоминающие ксилему и флоэму примитивных сосудистых растений. Листья на гаметофитах всех бриидов расположены но спирали. Верхняя сторона листа покрыта столбцами фотосинтезирующих клеток ассимиляционными пластинками. Покровная ткань (эпидерма), защищающая растение от высыхания, расположена только на нижней стороне листа. Стебель и листья политриховых содержат также механические ткани, представляющие собой удлиненные клетки, напоминающие склереиды сосудистых растений. Мхи из семейства политриховые — многолетние, относительно крупные растения (например, высота стеблей кукушкина льна иногда достигает 40-50 см), часто образующие обширные покрытия на почве в лесах, на болотах и в тундре.

Ризоиды зеленых мхов, в отличие от ризоидов печеночников, — многоклеточные, но всасывают воду относительно плохо. Поэтому зеленые мхи, так же как и другие классы мхов, впитывают воду всей поверхностью тела, в первую очередь листьями. Так, кукушкин лен может впитать воды в 4-5 раз больше сухой массы собственного тела. В связи с этим мхи часто заболачивают почву, на которой растут.

Характерной особенностью жизненного цикла зеленых мхов является то, что их развитие начинается с образования особой нитчатой структуры — протонемы , внешне напоминающей нитчатую зеленую водоросль. Интересно, что у некоторых листостебельных мхов гаметофит вообще не развивается. Главной жизненной формой таких мхов становится протонема. Наиболее известен из них светящийся мох схистостега перистая (Shistostega реnnаtа), обитающий в пещерах но всей южной Европе. Именно с ним связано появление легенд о сокровищах гномов, исчезающих с рассветом.

Светится схистостега за счет концентрирования и последующего отражения света, как «светятся» глаза у кошек. Специальные линзовидные клетки мха вначале концентрируют свет на хлоропластах, а затем сконцентрированный свет, отражаясь от задней стенки клетки, проходит через хлоропласты второй раз. Эта особенность строения и позволяет схистостеге обитать в слабом, рассеянном свете пещер.

У зеленых мхов, так же как у печеночников, хорошо развито вегетативное размножение.

Сфагновые мхи

Подкласс сфагновые (Sphegnidae), или белые мхи, представлен единственным родом сфагнум (Sphagnum), включающим свыше 300 видов. Характерной особенностью сфагнума является ветвящийся стебель: от главного стебля у сфагнума отходят не отдельные листья, а мутовки ветвей (иногда но 5 в узле), а на верхушке побега образуется головка из сближенных веточек.

Начальной фазой развития сфагнума является образование из споры пластинчатой протонемы.

Листья сфагнума содержат специальные мертвые клетки, служащие контейнерами для воды. Крупные мертвые водоносные клетки окружены мелкими фотосинтезирующими клетками (рис. 2). При подсыхании сфагнума вода из водоносных клеток испаряется и сфагнум становится белесым — отсюда и второе название сфагновых мхов — «белые мхи». Благодаря наличию водоносных клеток отдельные виды сфагнума впитывают влаги в 20-40 раз больше своей сухой массы. Вследствие этой уникальной способности сфагнум заболачивает почву, на которой растет.

Сфагнум не имеет ризоидов. По мере роста растения нижние части стебля отмирают и погружаются на дно. В процессе роста сфагнум не только заболачивает почву, но и подкисляет воду до pH ниже 4. В кислой среде без доступа кислорода отмершие стебли сфагнума и других растений не сгнивают, а превращаются в торф.

Торфяные болота — интересный объект для археологов и палеоботаников. В кислой среде торфяных болот прекрасно сохраняются споры древних растений, стволы деревьев, древние орудия труда, лодки, строительные сооружения. Так, недавно на территории Великобритании в торфяных отложениях была обнаружена деревянная дорога, соединявшая два поселения людей каменного века. Возраст этого сооружения — 6000 лет.

Рис. 2. Мох сфагнум: а) общий вид; 6) коробочка; в) клетки листа под микроскопом

Торф — прекрасное, причем возобновляемое топливо. В основном торф используют в тепловых электростанциях для получения электроэнергии. В сельском хозяйстве торф применяют в качестве удобрения, а также для удержания влаги в почве. В тепличном хозяйстве торфо-перегнойные горшочки служат для выращивания рассады.

В медицине сфагнум используют как прекрасный перевязочный материал и наполнитель для различных поглощающих влагу прокладок. Сфагнум по сравнению с обычными перевязочными материалами, например вагой, впитывает влагу в 5-6 раз эффективнее. Кроме того, в отличие от ваты, сфагнум обладает выраженными бактерицидными свойствами.

Интересной особенностью сфагнума является механизм рассеивания спор.

Спорофит сфагнума представляет собой круглую коробочку, возвышающуюся на подставке (ложноножке) из тканей гаметофита. Во влажную погоду через устьица в коробочку проникает воздух. При подсыхании коробочки устьица на се поверхности закрываются, давление воздуха внутри повышается, в результате с отчетливым хлопком крышечка срывается и над коробочкой поднимается облачко спор.

Торфяные болота занимают около 1% площади Земного шара и играют важную роль в регулировании водного баланса Земли. Запас воды из верховых болот питает реки.

Андреевые мхи

Подкласс андреевые (Andreaeidae), или черные мхи, объединяет около 120 видов черно-зеленых или красно-бурых наскальных мхов, характерных для горных и арктических областей. Протонема — пластинчатая, толстостенная, многолопастная.

Интересен механизм рассеивания спор. Коробочка на ложноножке из тканей гаметофита растрескивается на 4 пластинки. В сухую погоду за счет сокращения центральной оси она, как елочная игрушка, сжимается, и споры через открывшиеся щели высыпаются из коробочки. Во влажную погоду ось коробочки удлиняется и щели закрываются.

Этот порядок занимает в типе мохообразных центральное положение. По некоторым структурным признакам, например по анатомическому строению стебля, зеленые мхи стоят ближе к сосудистым растениям, чем другие мохообразные.

От порядка сфагновых зеленые мхи отличаются отсутствием водоносных клеток в листьях и на поверхности стебля, наличием многоклеточных ризоидов и более сложным строением спорогона, коробочка которого сидит обычно на длинной ножке.

По условиям местообитаний и по образу жизни мхи порядка Bryales более разнородны, чем сфагновые мхи. Зеленые мхи широко распространены в лесах, в особенности хвойных, в тундре, в горах, на лугах и в степи; некоторые виды обитают в проточной воде рек и ручьев, а также на камнях, стволах деревьев и т. п. С таким широким экологическим диапазоном зеленых мхов связано и их морфологическое разнообразие: порядок Bryales охватывает 620 родов с общим числом видов до 13 000.

Кукушкин лен (Polytrichum commune) -самый крупный из зеленых мхов; он широко распространен в сыроватых лесах и на болотах, где обитает рядом со сфагнумом, занимая относительно высокие участки микрорельефа. Почти чистые заросли кукушкина льна образуют в лесах высокие, пышные темно-зеленые подушки.

Строение вегетативных органов кукушкина льна лучше изучать на живых растениях, которые содержат в лаборатории в сходных условиях с описанными для содержания сфагнума (стр. 119). Можно использовать для занятий и сухой кукушкин лен, размоченный в горячей воде перед занятиями.

Верхушки мужских и женских растений, содержащие органы полового размножения, заготовляют весной и хранят в спирте. Спорогоны с колпачками собирают позже - в конце весны или начале лета, хранят также в разбавленном спирте. Развитие споро-гона кукушкина льна, начинаясь во второй половине лета - осенью, прерывается зимой и заканчивается только в начале лета следующего года.

Внешнее строение (рис. 53, 1, 2). Длинные, прямые и довольно крепкие стебли кукушкина льна густо покрыты сравнительно длинными, жестковатыми листьями. Более старые листья становятся бурыми и, отмирая, отваливаются. На подземной безлистной части стебля, называемой часто "корневищем", находятся ризоиды, образующие слегка скрученные пучки.

В отличие от одноклеточных ризоидов печеночников ризоиды зеленых мхов представляют однорядные, многоклеточные, тонкие, бесцветные нити.

Рассмотрим в лупу листостебельное растение. Отделим иглами от стебля несколько листьев, состоящих из линейной остроконечной пластинки с острыми шипиками по краям и широкого пленчатого влагалища, почти обхватывающего стебель. Листья располагаются тесной спиралью, влагалища их находят одно на другое так, что стебель покрывается ими со всех сторон, как футляром.

Внутреннее строение листа (рис. 53, 3). Стебель с прижатыми к нему листьями зажимают в сердцевину бузины и делают серию срезов. Изготовив препарат, изучают его при малом и большом увеличении микроскопа.

Анатомическое строение листовой пластинки кукушкина льна своеобразно. На нижней поверхности листа находится эпидермис; на краях лист тонок и однослоен, а в толстой многослойной середине его находится проводящий пучок (53, 4). Ассимиляционная ткань лежит открыто на верхней поверхности листа. В поперечном срезе она представляется ярко-зелеными вертикально стоящими колонками, каждая из которых состоит из одного ряда хлорофил-лоносных клеток. Эти колонки выносятся на одинаковую высоту и делают весь срез похожим на гребенку. Легко представить, что на листе кукушкина льна находятся продольные и довольно высокие пластинки-ассимиляторы. Между тесно стоящими пластинками хорошо удерживается вода, всасываемая зелеными клетками. В сухую погоду края листа, завертываясь кверху, смыкаются над ассимиляционными пластинками, защищая их от высыхания.

Размножение. Половое воспроизведение, размножение и весь цикл развития зеленых мхов совершаются по общему плану развития мохообразных. Поэтому ограничимся лишь изучением некоторых особенностей строения антеридиев и архегониев, их размещением на растениях, а также строением спорогона.

Побеги с антеридиями отличаются по розетковидным верхушкам. Листочки розетки окрашены в красновато-желтый цвет, они более широкие и короткие в сравнении со стеблевыми листьями. В центре розетки, на верхушке стебля, между парафизами сидят антеридии на толстых многоклеточных ножках (рис. 53, 5).

При сборе материала в мае - начале июня зрелость антеридиев устанавливается таким образом. Если слегка сдавить пальцами розетку, то из нее выступает капля мутно-белой жидкости, состоящей из ослизнившихся материнских клеток сперматозоидов; если сжать розетку сильнее, то выдавливаются белые продолговатые тельца: это и есть антеридии. Из заспиртованных розеток антеридии также легко выделяются. Крупные антеридии имеют вытянутую и слегка изогнутую форму, они заполнены густым содержимым. Кроме антеридиев, в препарате обычны довольно разнообразные, прозрачные парафизы. Надавив осторожно иглой на покровное стекло, добиваемся выхода из верхушек антеридиев массы спермагенных клеток. При этом обнаруживается, что стенка антеридия состоит из одного слоя прозенхимных клеток. В естественных условиях клетки на верхушке зрелого антеридия разъединяются и материнские клетки сперматозоидов выходят наружу (рис. 53, 6, 7).

Мужские растения, после опадения антеридиев, продолжают рост, оставляя на стебле листочки розетки. По числу розеток можно определить, сколько лет данный побег производил антеридии.

Найти и рассмотреть архегонии кукушкина льна несколько труднее, так как верхушки женских побегов, где находятся архегонии, ничем не отличаются от вегетативных побегов. Чтобы выделить группу архегониев, надо сначала осторожно раздвинуть и удалить листья, окружающие их. Архегонии на одной верхушке находятся в разных стадиях развития; зрелые - отличаются от архегониев маршанции более длинной шейкой и большим количеством канальцевых клеток, а также массивной ножкой (рис. 53, 8, 9). .

В природе перемещение сперматозоидов с мужских растений на женские происходит при тех же обстоятельствах, как у маршанции (стр. 115). Половой процесс у кукушкина льна доступен для наблюдения. Методика работы описана на стр. 115.

Зрелый спорогон кукушкина льна состоит из коробочки, прикрытой волокнистым колпачком, и длинной ножки, основание которой, глубоко внедряясь в верхушку женского растения, является гаусторией (рис. 54). Коробочка спорогона состоит из урны и крышечки с заостренной верхушкой.

Первое время после оплодотворения брюшко архегония и развивающийся спорогон растут равномерно; затем, вследствие ускорения роста спорогона, стенка брюшка разрывается. Верхняя часть брюшка с остатками шейки архегония выносится вверх растущим спорогоном и остается в виде защитного колпачка на его коробочке и в конце концов сдувается ветром. Нижняя часть брюшка продолжает расти вместе с верхушкой стебля, образуя длинное влагалище, плотно прилегающее к гаустории спорогона. Позже, когда спорогон после выпадения спор начинает увядать, его ножка свободно вынимается из влагалища, при этом поверхность гаустория оказывается не поврежденной - не оторванной, а гладкой (смотреть в лупу).

Вначале спорогон лишен хлорофилла и развивается полностью за счет гаметофита; затем ножка и коробочка становятся ярко-зелеными, спорогон в какой-то мере переходит к самостоятельной ассимиляции; в эпидермисе спорогона появляются настоящие устьица с замыкающими клетками; наконец, в период созревания спорогон теряет зеленую окраску: коробочка становится желтой, а ножка темно-красной.

Для изучения строения коробочки надо приготовить два среза, продольный и поперечный. Сопоставляя их, устанавливаем, что стенка коробочки многослойная и что внутри нее проходит вертикальная колонка, являющаяся продолжением ножки спорогона; верхняя расширенная часть колонки образует тонкую пленочку, называемую эпифрагмой, закрывающую вход в устье коробочки.

В полости между колонкой и стенкой коробочки помещается спорангий, имеющий форму кольцеобразного складчатого мешка, подвешенного тонкими зелеными нитями к стенке коробочки и к колонке. Спорангий наполнен массой мелких зеленых спор.

Снимем с коробочки ее остроконечную крышечку. Срежем затем бритвой тонкий кольцевой край коробочки вместе с эпифрагмой и рассмотрим его в лупу (лучше 20Х). По краю устья коробочки находится ряд мелких зубцов с закругленными краями, называемый перистомом (околоустьем). Зубцы перистома очень чувствительны к изменению влажности воздуха. В сырую погоду они прижаты к краю эпифрагмы, препятствуя выпадению спор; в сухую погоду, быстро подсыхая, отгибаются, открывая выход для спор. Коробочка, сидящая на длинной и гибкой ножке, раскачивается от ветра, и споры при этом постепенно вытряхиваются из нее. Таким образом, гигроскопичность перистома обеспечивает выпадение спор только в сухую погоду. Мелкие легкие споры подхватываются течениями воздуха и таким образом рассеиваются.

Еще лучше развит перистом на коробочке фунарии влагомерной (Funaria hygrometrica), встречающейся обычно на лесных пожарищах.

На сырой почве споры прорастают в предросток (протонему). В лаборатории производят посев спор мха на влажный песок и содержат под стеклом в прохладном месте (до +15° С) и не на прямом свете.

Микроскопически предростки зеленых мхов очень похожи на нитчатые зеленые водоросли, отличаясь косыми перегородками между клетками. Некоторые ветви протонемы, лишенные хлорофилла, выполняют роль ризоидов. На предростке возникают почки, из которых вырастают взрослые растения.

Сделаем некоторые выводы и обобщения. У всех мохообразных гаметофит связан с водной средой обитания; важнейший процесс, совершающийся на гаметофите, - оплодотворение требует наличия воды как среды для передвижения сперматозоидов. Спорогон, т. е. их спорофит, наоборот, приспособлен к жизни в воздушной среде; споры, образующиеся в спорогоне, распространяются токами воздуха наилучшим образом в сухую погоду.

Рассмотренные формы мохообразных иллюстрируют различную степень усложнения их строения: от простого слоевища печеночников до листостебельного строения у сфагновых и зеленых мхов. Ход эволюции мохообразных не выяснен окончательно. Некоторые считают своеобразную организацию сфагновых мхов вторичным приспособлением их к специфической экологии торфяных болот. По воззрениям некоторых авторов, слоевище печеночников является видоизменением листостебельного побега. По этим взглядам, эволюция мохообразных представляется в такой последовательности: от класса листостебельных мхов к классу печеночников, а в пределах первых - от порядка зеленых мхов к порядку сфагновых.

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