Мох, разновидность мхов

МХИ

Общая характеристика мхов. Моховидные являются наиболее обособленной группой высших растений, поскольку это единственная группа растительного мира в своей эволюции связанная с регрессивным развитием спорофита. Заселив многие влажные местообитания, они издавна прочно заняли свое особое место в природе и сохранили его до настоящего времени.

Экология и распространение  мхов.

Мхи распространены на всех континентах  мира, однако неравномерно. В тропических  странах встречаются преимущественно  в горах. Очень немногие виды растут в засушливых местообитаниях, например, в степях. Основное разнообразие видов сосредоточено в северном полушарии, в областях с умеренным и даже холодным климатом. В сложении некоторых типов растительных покровов, особенно болот и лесов, им принадлежит видная роль. В условиях холодного климата на сырых местах в сосновых и еловых лесах, в тундре они нередко образуют сплошной ковер.

Обилие видов, почти повсеместное распространение, заселение обширных территорий - все свидетельствует  о видной роли моховидных в природных растительных группировках. Моховой покров играет важную роль в регуляции испарения влаги из почвы.

Особенности строения мхов.

Моховидные сравнительно просто организованные высшие растения.

Основное отличие моховидных от других высших растений заключается в том, что в цикле развития мхов преобладает гаметофит. Он расчленен на так называемые стебель и листья. Эти органы названы так условно, так как их строение отличается от строения стебля и листа других высших растений. Листья многих мхов состоят всего из одного слоя клеток, а в стебле имеются только зачатки проводящей ткани. Корней у мхов нет, их функцию выполняют ризоиды.

Ризоиды представляют собой выросты внешнего слоя клеток, могут быть одноклеточными и многоклеточными. Они выполняют функции корней: поглощение воды и питательных веществ, закрепление растения в почве. От настоящих корней ризоиды отличаются по своему строению: они состоят из одинаковых клеток и не имеют проводящей ткани. В связи с этим ризоиды не могут обеспечить почвенное питание крупному растению, поэтому размеры мхов невелики.

У всех представителей отсутствуют  специализированные проводящие ткани. Ножка спорофита имеет тяж  водопроводящих клеток, называемых гидроидами; сходные клетки имеются и в гаметофитах многих видов. Гидроиды имеют удлиненную форму со скошенными на концах тонкими и легко проницаемыми для воды стенками, что делает их предпочтительными путями передвижения воды и растворов. Подобно трахеидам и сосудам сосудистых растений, зрелые гидроиды не имеют протопласта и кажутся пустыми. Однако они отличаются отсутствием специализированных утолщений стенки. У некоторых моховидных тяж гидроидов окружен клетками, проводящими питательные вещества, так называемыми лептоидами что очень напоминает взаиморасположение флоэмы и ксилемы у некоторых сосудистых растений. Зрелые лептоиды имеют живой протопласт, удлиненную форму и утрачивают ядра. Некоторые из них очень похожи на элементы флоэмы у примитивных сосудистых растений.

На верхушке гаметофита развиваются многоклеточные половые органы. Женские - архегонии, имеют колбовидную форму, в нижней расширенной части архегония развивается одна яйцеклетка. Мужские половые органы - антеридии - мешковидной формы, в них развивается множество сперматозоидов. Растения мхов однодомные (сфагнум) или двудомные (кукушкин лен).

Спорофит самостоятельно не существует, развивается и всегда находится  на гаметофите, получая от него воду и питательные вещества. Таким  образом, спорофит паразитирует на гаметофите. Спорофит представлен коробочкой на ножке, нижняя часть которой превращена в гаусторий (присоску). С его помощью спорофит получает питательные вещества от гаметофита. В коробочке образуется спорангий.

Размножение мхов.

Вегетативное размножение осуществляется участками растений и специализированными образованиями - выводковыми почками.

Бесполое размножение  осуществляется при помощи спор.

Половое размножение осуществляется с помощью гамет, оплодотворение только в водной среде. В цикле  развития наблюдается чередование  бесполого (спорофит) и полового (гаметофит) поколений; преобладает в жизненном цикле гаметофит.

Рассмотрим развитие мхов на примере кукушкина льна.

Кукушкин лен - двудомное растение (т.е. существуют мужские и женские растения).

На верхушках мужских  особей развиваются антеридии - мужские половые органы, в которых образуются в большом количестве сперматозоиды. Антеридии имеют мешковидную форму и окружены красно-бурыми листьями.

На верхушках женских особей развиваются женские половые  органы - архегонии. Архегонии имеют колбовидную форму, на дне архегония образуется одна яйцеклетка.

Оплодотворение осуществляется в  присутствии воды (во время дождя  или обильной росы). Двужгутиковые  сперматозоиды проникают в архегоний  и оплодотворяют яйцеклетку. Образуется зигота. Из нее на верхушке женского гаметофита вырастает спорофит, имеющий вид коробочки на ножке. Коробочка сверху прикрыта колпачком. Внутри коробочки образуется спорангий, в нем после мейотического деления формируются споры.

После созревания спор колпачок, а затем крышечка отпадают, и споры рассеиваются и разносятся ветром. В благоприятных условиях из них вырастают тонкие зеленые ветвящиеся нити - протонемы. На нити образуются «почки», которые дают начало новым растениям гаметофитов.

Значение мхов

В природе

1.      Выступают в роли пионеров заселения необжитого субстрата.

2.      Участвуют в создании особых биоценозов, особенно там, где почти сплошь покрывают почву (тундра).

3.      Моховой покров способен накапливать и удерживать радиоактивные вещества.

4.      В связи со способностью впитывать и удерживать большое количество воды, играют большую роль в регулировании водного баланса ландшафтов.

В деятельности человека

1.      Интенсивно развиваясь, мхи могут ухудшать продуктивность сельскохозяйственных земель, способствуя их заболачиванию, в то же время мхи обеспечивают равномерный перевод поверхностного стока вод в подземный, предохраняя почвы от эрозии.

2.      Некоторые сфагновые мхи обладают антибиотическими свойствами и применяются в медицине.

3.      Сфагновые мхи - источник образования торфа, который широко  используется в промышленности.

Торф используется как топливо  и в качестве ценного химического  сырья, из него получают воск, парафин, фенолы, уксусную кислоту и др. вещества. Также торф используется как удобрение, при этом не только повышается урожай сельскохозяйственных культур, но и улучшается структура почвы. Важное значение имеет торф в качестве строительного термоизоляционного материала для трубопроводов и жилых зданий. Из торфа изготовляют бумагу и картон.  

 

Многообразие. Общее число видов моховидных около 25 тыс. видов.

Сфагнум.

Сфагновые мхи растут преимущественно  на болотах. Стебельки ветвистые, усажены  мелкими листьями. Ризоидов у сфагнума нет, воду и минеральные соли сфагнум  впитывает всей поверхностью тела. Сфагнум способен впитывать воды в 25-30 раз больше собственного веса. Это обусловлено особенностями внутреннего строения. Наряду с зелеными живыми клетками в составе стебля и листьев содержатся крупные пустые клетки с отверстиями в оболочках заполненные воздухом. Во время дождя они впитывают огромное количество воды, что вызывает переувлажнение и заболачивание земель, на которых поселяются сфагновые мхи. В сухом состоянии сфагнум имеет беловатый цвет, что обусловлено наличием большого числа пустых клеток.

Растение однодомное. Архегонии  и антеридии располагаются на боковых веточках и имеют типичное строение. Из зиготы развивается спорофит - шарообразная коробочка на ножке. В коробочке формируются споры, которые дают начало новым растениям  спорофита.

Обычно сфагнум густым ковром покрывает  торфяное болото. Стебельки мха растут верхушками (2-3 см в год), нижние части  постепенно отмирают и разлагаются, образуя торф. В слое торфа постоянно  поддерживается низкая температура, развивается  высокая кислотность, поэтому процессы гниения идут очень медленно, что способствует длительной сохранности растительных остатков. Так образуется торф. Сфагновый торф образуется очень медленно: слой в 1м - за 1000 лет и более.

Кукушкин лен.

Гаметофит многолетний, самостоятельно живущий; спорофит однолетний, паразитирующий на гаметофите.

Один из самых распространенных мхов. Обитает в сырых местах под  пологом ели или сосны. Стебли прямостоячие, неветвистые, высотой 15-30 см. Стебли густо покрыты жесткими мелкими листьями. От подземной части стебля отходят многочисленные ризоиды. Кукушкин лен способен впитывать воду в количестве в 4 раза превышающим его собственный вес.

Благодаря образованию густой дернины  кукушкин лен способствует поверхностному накоплению влаги и заболачиванию местности. Этот мох является основным компонентом нижнего яруса некоторых таежных лесов, получивших название лесов-долгомошников (фото)