Мхи как и другие растения. Листаем страницы биологии

Мхи - это группа высших растений. Отличаются таким сложным строением и разнообразием, что сформировалась целая наука, их изучающая - бриология.

Несмотря на то, что моховидные относятся к высшим растениям, у них нет корней и цветков, а размножаются они с помощью спор и вегетативно.

Распространены эти растения повсеместно - их можно встретить даже в Антарктиде, настолько они неприхотливы и устойчивы к любому климату.

Мхи - низкорослые, многолетние растения, высотой от 1 мм до 60 см. Растут на деревьях, земле, камнях, стенах домов, в пресных водоёмах и на болотах.

Мох - одно из древнейших растений Земли. Его возраст - около 300 миллионов лет.

Виды мхов

Прежде всего необходимо различать мохообразные и собственно мхи. Современная наука признаёт три класса мохообразных:

• моховидные;
• печёночники;
• антоцеротовидные.

Из них только первый класс относится к настоящим мхам. Остальные классы с недавнего времени стали рассматриваться как самостоятельные ботанические отделы.

Самый крупный класс моховидных - листостебельные мхи. Их больше 14 тысяч видов, и они составляют 95 % всех моховидных.

Название этого класса отражает его внешний вид и строение - растения состоят из стеблей с покрывающими их выростами-листьями разнообразной формы, расположенными по спирали. На подземной части стеблей вместо корней расположены ризоиды - длинные нитевидные выросты. С их помощью растение втягивает воду и минеральные вещества из почвы.

Сложное строение, уникальный процесс размножения, способность впадать в состояние анабиоза помогает мхам выживать в любых климатических условиях и играть ведущую роль во многих растительных сообществах - в , замоховелых лесах и т. д.

Самый известный подкласс листостебельных мхов - зелёный. К нему относится, в частности, такое популярное у аквариумистов водное растение, как яванский мох. С его помощью аквариум становится зелёным и красивым; растение легко крепится, а в его листьях любят нереститься аквариумные рыбки.

На территории России обитают около 1500 видов моховидных, из которых самые распространенные:

• Кукушкин лён. Встречается в лесах и лугах средней полосы России, имеет ярко-зеленую окраску.
• . Основное место распространения - болота, отличается более светлой окраской.

Отличие мхов от лишайников и папоротников

Мох очень часто путают с лишайником. Примеры: исландский и олений (ягель) мхи на самом деле являются лишайниками. Исландский мох известен своими лечебными свойствами - с его помощью лечат туберкулез, простуду, восстанавливают силы.

Отличие мхов от лишайников в том, что и являются представителями низших споровых растений.

А вот занимают более высокую ступень эволюции, и у них есть сосудистая проводящая система. Объединяет растения способ размножения: и те, и другие используют для этого споры, а не семена.

Значение моховидных

Значение мхов в природе и жизни человека огромно. Моховидные:

• Первопроходцы. Они первыми осваивают земли с неблагоприятными климатическими условиями.
• Регулируют водный баланс в почве.
• Сфагнум - источник , полезного ископаемого, используемого как горючее и удобрение.
• Обладают обеззараживающими свойствами.
• Накапливают и удерживают радиоактивные вещества.
• Являются источником пищи для многих видов животных.
• Предохраняют почву от эрозии.

Однако распространение мхов может привести к заболачиванию сельскохозяйственных угодий.

Мхи играют ведущую роль в формировании особых природных комплексов. Например, тундры.

Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя

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

1. Рассмотрите растение мха. Определите особенности его внешнего строения, найдите стебель и листья.
2. Определите форму, расположение, размер и окраску листьев. Рассмотрите лист под микроскопом и зарисуйте его.
3. Определите, ветвистый или неветвистый стебель у растения.
4. Рассмотрите верхушки стебля, найдите мужские и женские растения.
5. Рассмотрите коробочку со спорами. Каково значение спор в жизни мхов?
6. Сравните строение мха со строением водоросли. В чём их сходство и различие?
7. 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

1. Почему мхи называют высшими споровыми растениями?
2. Каково строение кукушкина льна?
3. Чем сфагнум отличается от кукушкина льна?
4. Чем мох отличается от водоросли?
5. Какое значение имеют мхи в природе и жизни человека?

Подумайте

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

Задания для любознательных

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

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.

О том, какие бывают мхи (название вида, рода) знают далеко не все. В лучшем случае из школьного курса биологии вспоминается всем знакомый кукушкин лен или сфагнум. В действительности же достаточно большая по численности группа этих растений стоит совершенно обособленно от других ныне существующих. Не обнаружено каких-либо связей или переходных, промежуточных форм. В обычной жизни очень часто путают не только названия мхов и лишайников, но и сами растения, встречая их, например в лесу. Почему бы не разобраться более подробно с этими удивительными жителями планеты Земля.

Мхи - одни из самых древнейших растений на Земле

Размножение мхов

Эти растения имеют своеобразный цикл размножения. Названия мхов и их распространение различно, но все они схожи тем, что в одном растении объединен гаметофит и спорофит. Последний также называют бесполым поколением. Он представлен небольшой коробочкой со спорами, которая с помощью ножки-присоски закреплена в гаметофите. Развитие полового поколения берет начало с момента прорастания споры. Первоначально развивается нитчатое или пластинчатое образование (протонема), на которой закладываются почки, из которых затем вырастает пластинчатое слоевище или стебли с листочками, в зависимости от того, какие это виды мхов. Названия органов полового размножения высших растений знакомы многим еще со школы - это архегонии и антеридии. Первые представляют собой женские органы размножения, характерные для высших споровых растений, а так же отряда Голосеменных. Антеридии - это мужские органы, они имеются у высших растений и водорослей.

Классификация

Остановимся более подробно на вопросе о том, какие бывают мхи. Название два существующих класса имеют весьма необычные: печеночные и листостебельные. Ранее в классификацию так же включали Антоцеротовые мхи. Но позже ученые пришли к выводу, что это различные группы растений и выделили их в специальный отдел. Каждый класс имеет свои специфические черты и особенности.

Класс Печеночники или Печеночные: виды мхов, названия и фото

Отличительная особенность всех видов этих растений заключается в большом разнообразии гаметофитов и сходстве спорофитов. Общая численность класса составляет около 300 родов и 6 000 видов мхов. Произрастают они в основном в тропическом климате. Для них очень характерно вегетативное размножение более или менее развитыми частями таллома.

Бывают виды, которые не закреплены ни на почве, ни на деревьях, например, риччия плавучая. В естественных условиях она встречается на территории Дальнего Востока и Предкавказья. Иногда ее также разводят в аквариумах.

На территории России так же достаточно распространена маршанция многообразная. Этот мох растет на почве. Тело растения (таллом) имеет вид многослойной, сильно ветвящейся пластинки и размеры до 10 сантиметров. Растения раздельнополые, а органы размножения размещаются над пластинкой на особых подставках в виде зонтика.

Какие существуют родовые названия мхов класса Печеночников? Перечислим некоторые из них: сферокарпус, паллавицинии, симфиогина, мерчия, гименофитум, метцгерия, риччия.

Класс Листостебельные мхи: примеры, названия

Это самый многочисленный класс, который включает более 15 000 видов, объединенных в 700 родов. Помимо своей многочисленности они также отличаются важной ролью в растительной оболочке Земли. Гаметофит у представителей данного класса может расти вертикально вверх либо в горизонтальной плоскости. В зависимости от этого их делят, соответственно, на ортотропные и плагиотропные виды. Листостебельные мхи для удобства разбили на три подкласса: сфагновые, андреевые, бриевые.

Подкласс Сфагновые мхи

Всем знакомы эти названия мхов. Растений, включенных в подкласс, насчитывается более 300 видов (40 видов встречается в нашей стране), и произрастают они по всему миру. Все представители вида отличаются достаточно крупными размерами и окрасом бело-зеленого, бурого или красного оттенка. В основном виды этого подкласса составляют растительность зоны тундр и являются главным источником образования торфяных залежей.

Род Сфагнум, или торфяной мох, включает 120 видов. Все они растут на болотах, покрывая их сплошным ковром. Стебли ежегодно дают прирост по 2-3 см, при этом нижняя часть отмирает и разлагается, но не гниет. Причина этой особенности заключается в том, что в теле мха образуется карболовая кислота, являющаяся антисептиком. Отмершая часть и образует торф, но это процесс очень медленный. Так, было рассчитано, что 1 метр таких залежей образуется в течение 1 000 лет!

Еще один представитель рассматриваемого подкласса - тортула сельская. Растет этот мох на имеет необычное. Место обитания: от тундры и до зоны арктических пустынь. Закрепляется на оголенных корнях деревьев и коре, а также камнях. Имеет характерный бурый или зеленовато-коричневый цвет, стебель вырастает до 10 сантиметров.

Приведем некоторые названия мхов рассматриваемого рода: , оттопыренный, бурый, гиргензона, магелланский, папиллозный.

Подкласс Бриевые мхи

Подкласс достаточно многочислен и включает более 14 000 видов, 1 300 из которых встречаются на территории России. В основном это многолетние растения, достигающие весьма внушительных размеров: от 1 мм до 50 см в высоту. Окрас обычно зеленый, красно-бурый или даже почти черный. Растут они, как правило, на почве, гнилых деревьях или на листьях. Они абсолютно не выносят соленых почв. Хорошо всем знакомы такие названия мхов на русском, как кукушкин лен, или по-научному политрихум обыкновенный, бриум волосконосный. Произрастают они в северной и чаще всего в лесу.

Подкласс Андреевые

Это группа малочисленных растений (около 120 видов), произрастающих в холодных климатических условиях (Арктика и Антарктика). Их можно встретить на камнях и скалах, на которых они образуют что-то вроде подушечек. Представителями данного подкласса являются андрэя скальная, сплахнум красный и желтый, родобриум розетковидный, леукобриум сизый, полия поникшая, дикранум многоножковый. Это лишь некоторые виды мхов. Названия и фото остальных представителей подкласса можно найти в ботанических атласах, где также будет дано подробное описание рода и вида.

Отдел Антоцеротовые

Антроцеротовые ранее рассматривались как мхи и выделялись в отдельный класс. Теперь их определяют как имеющие схожий по строению таллом. Для слоевища характерна розетковидная форма, на нижней стороне есть ризоиды. Это обитатели тропиков, и лишь несколько видов произрастают в условиях умеренного климата.

Как отличить мох от лишайника?

Люди очень часто путают не только названия мхов и лишайников, но и вообще их внешность. Главное отличие состоит в том, что последние - это представители низших споровых растений, которые появились на Земле гораздо раньше мхов. Некоторые лишайники даже имеют название, которое прямо указывает на принадлежность к совершенно к другой группе растений. Например, дубовый мох, ирландский мох, олений мох. Названия сохранились первоначальные, но к рассматриваемому отделу Моховидные они отношения не имеют. Дубовый мох имеет красивое научное название Эверния Сливовая. Если посмотреть на фото, то сразу станет понятно, что это лишайник. Растет он, как видно из названия, на коре дуба, а так же некоторых хвойных растениях.

Тело лишайников - это симбиоз водоросли и гриба. Они не имеют корней, а у мхов есть их подобие - ризоиды. Говоря еще проще, тело лишайника - словно бутерброд: сверху и снизу гриб, а посередине водоросли, которые и осуществляют процесс фотосинтеза. Субстрат, к которому прикреплен лишайник (чаще всего деревья), разрушается под действием особой кислоты, которую выделяют грибы. Более того, она способна разрушать даже камень. Поэтому эти растения достаточно вредны. Так, при их появлении, например, на плодовых деревьях, они попросту разрушают кору. Но в то же время лишайники - это показатель чистоты воздуха, ведь они абсолютно не переносят загазованности.

Папоротники в эволюционном плане стоят на одну ступень выше мхов. Объясняется это тем, что у них имеется сосудистая проводящая система, по которой в растение поступает вода и растворенные в ней минеральные вещества. Они более знакомы людям и встречаются повсеместно в лесах. Щитовник и орляк - это всем известные названия. Мхов и папоротников все же объединяет одно значительное сходство: и те, и другие размножаются не семенами, а спорами. То есть наблюдается чередование полового и бесполого поколения (спорофита и гаметофита). Кроме того, они очень часто бывают соседями в естественной среде обитания, так как и те, и другие предпочитают тень и высокую влажность.

Значение мхов

Мхи в естественной среде - это первопроходцы, они первыми заселяют территории, климатические условия которых подчас не подходят ни одному другому растению. Эти растения являются неотъемлемой частью всей биосферы в целом. Мхи создают особые биоценозы в тундре, покрывая землю сплошным ковром.

Они обладают очень выраженной способностью удерживать влагу, пользу от которой можно трактовать с двух сторон. С первой точки зрения, они регулируют водный баланс в почве, а со второй - способствуют заболачиванию лесов, лугов и сельскохозяйственных земель.

Сфагновые мхи - это ценнейший источник образования залежей торфа, который широко используется в качестве топлива, материала для строительства и в сельском хозяйстве. Кроме того, некоторые виды используются в медицине, так как обладают антибактериальными свойствами. Но образование сфагновых и гипновых болот имеет существенное значение и для всей экосистемы в целом. Это место произрастания многих кустарников и травянистых растений, дом для многочисленных промысловых животных и птиц. Но самое главное, болото - это что-то вроде запасного резервуара с пресной водой. Ведь словно губка, впитывая в себя все осадки, оно постепенно затем отдаёт влагу в почву небольшим ручьям, которые вытекают из него. Болото исполняет роль регулировщика влажности прилегающей территории.