Что такое листостебельные мхи
Обновлено: 05.10.2024
Листостебельные мхи (musci frondosi) дают наиболее совершенные формы, какие возможны в типе мхов. У них хоть уже подобие проводящих пучков, которые состоят из однородных у линейных проводящих клеток с утолщенными стенками, окруженных механическими элементами.
Архегонии и антеридии построены по тому же типу, как и у печеночников, но собраны на верхушках облиственных стебельков группами и прикрыты верхушечными листьями, заметно измененными только вокруг антеридиев, образуя перихеций, который иногда называют неправильно цветком мха. Присутствие архегониев ничем заметным не отмечено.
Выводковые почки есть, но лишь в немногих случаях они сидят в особых корзинках, чаще же размещены группами в пазухах листьев.
Спорогон развит сложнее, чем у печеночников, он состоит из сосущей пищу пяты, удлиненного стебля и короткой коробочки, лишенной элатер, но снабженной зато несколькими новыми для нас органами, именно колпачком, заборчиком, механическим кольцом и колонкою.
Всасывание воды и у них происходит путем работы ризоидов, отходящих от нижней части стебля, или же всею поверхностью листьев и стебля.
Большинство мхов живет на влажной почве или в сильно затененных местах, частью даже прямо в воде. В периоды засухи они остаются живы только благодаря присущей большинству их способности замирать. Существуют, однако, и настоящие засухоустойчивые мхи, защищенные обычно длинными белыми волосками на концах листьев.
Как и лишаи, мхи часто являются пионерами в процессе заселения песков, пожарищ, скал и каменных осыпей, много их и на коре деревьев. На лугах некоторые мхи выдерживают конкуренцию с осоками и злаками и даже вытесняют их.
Кукушкин лен, один из наиболее крупных наших мхов, нередко образует крупные подушкообразные дерновины. Его длинные прямые стебли густо одеты направленными вверх листьями. Последние имеют зазубренные края и заканчиваются шиловидными остриями, продолжением главной жилки.
Защемим стебель вместе с листьями в бузину и проведем несколько поперечных разрезов. Затем при слабом увеличении и не опуская на препарат покровного стекла, отберем иглами лучшие из них и перенесем на другое предметное стекло. Рассмотрим:
Общая форма среза — скорее сферический треугольник, чем круг. На поверхности ясно выделяется тонкий слой кутикулы, устьиц совершенно нет, и поверхностные клетки скорее похожи на клетки колленхимной механической ткани, чем наэпидермис. Однако, в нижней части стебля только они одни способны давать ризоиды. За ними следуют еще 2-3 ряда толстостенных клеток, образующих в общей сложности периферическое механическое кольцо. Третий слой образует 5-8 рядов клеток с тонкими стенками, похожих на клетки сердцевины, но образующих лишь кольцо вокруг плотного проводящего цилиндра, который занимает центральное положение.
При индивидуальных занятиях интересно сравнить этот разрез с разрезом корневища. Корневище Polytrichum горизонтальное, ветвистое, заложенное довольно глубоко в основание дерновины; при быстром сборе материала о его существовании даже и не подозревают, специальные же поиски его быстро увенчиваются успехом. На поперечном разрезе видно, что корневище много плотнее стебля. При этом механическая ткань сосредоточена, главным образом, в центре, у периферии же имеются только 3 участка, соответствующих серединам сторон сферического треугольника. Тонкостенные клетки широкой каймой расположены вокруг толстостенных, при чем проводящие воду клетки небольшими группами разбросаны среди механических, выделяясь своими крупными просветами.
Это противоположение вертикальных надземных и горизонтальных подземных стеблей соответствует общему принципу постройки стеблей г установленному для стеблей высших растений. Воздушные стебли построены, главным образом, на сопротивлении изгибу, вызываемому давлением ветра, а подземные на сопротивлении давлению окружающей их почвы.
Среди приготовленных срезов выберем более широкие, соответствующие средней части листа. Перед нами род гребенки, так как вся внутренняя сторона среза покрыта столбиками из 3-8 клеток, отходящих от каждой почти клетки эпидермиса; нечто подобное клеткам внутри воздушных камер маршанции. Все они снабжены хлорофилльными зернами и представляют собою своеобразную ассимиляционную ткань с очень большой ассимиляционной поверхностью, не нуждающейся притом в устьицах для свободного притока воздуха. Эпидермис нижней, т. е. наружной, стороны бесхлорофиллен, с довольно мощной полоской кутикулы и продолжается на краях листа в однорядные упругие закраины из 5-7 клеток. Пространство между двумя эпидермисами занято 1-3 рядами толстостенных, бесхлорофилльных механических клеток, а в части, соответствующей средней жилке, группою из 15-18 клеток, с темным густым содержимым и тонкими оболочками, соответствующих по своему физиологическому значению более всего ситовидным трубкам, хотя они же снабжают лист и водой из проводящих элементов стебля.
Вернемся еще раз к разрезу стебля и попробуем теперь, после знакомства с листом, найти аналогию луба и древесины, вернее лептома и гадрома. Проводящий пучок мха представляет собою цилиндр, состоящий из внутренней и внешней тканей. Елетки внутренней крупнее, и стенки их более утолщены; клетки наружной имеют неодинаковый просвет; те из них, которые крупнее, имеют расширенные концы и соответствуют ситовидным трубкам. Таким образом, весь пучок можно сравнить с концентрическим пучком, у которого ксилема окружена флоэмой.
Таким образом, в листьях и стеблях многовласника мы имеем 5 различных тканей:
1) защитная или покровная — эпидермис наружной стороны листа и эпидермис стебля с его кутикулой;
2) механическая — образующая наружное механическое кольцо стебля;
3) проводящая — средняя жилка листа и центральный пучок: стебля;
4) ассимиляционная — на внутренней поверхности листа;
5) всасывающая — ризоиды на стебле.
Можно также отличить и запасную ткань, так как временами, крупные клетки коры стебля переполняются крахмальными зернами.
Сложность строения стеблей и листьев Polytrichum возбуждает как бы некоторое сомнение в том, что они могли образоваться из спор. Чтобы и на этот счет не оставалось сомнений, рассмотрим вырастающий непосредственно из спор предросток.
Материал легко собрать па местах лесных пожаров, ветровалов, на торфяных выработках и на других местах, где влажная почва обнажена от дерна. Темно-зеленый налет собирают вместе с комками почвы: или торфа и помещают в двойную коховскую чашку или под стеклянный колпак на блюдце с песком. Никаких видимых глазом растеньиц: в таком налете нет, и его легко счесть за налет из мелких зеленых водорослей. При обильном материале не трудно выбрать из него под лупою иглами особи нужного возраста.
Споры мха, прорастая, дают ростковую трубочку с хлорофилльными зернами в содержимом. Разрастаясь она делится на однородные клетки, разделенные часто косыми перегородками. Довольно быстро образуются и боковые ветви. По первому взгляду такое растеньице мало отличается от нитчатой водоросли с зернистым хроматофором, но у последних поперечные перегородки почти всегда перпендикулярны к продольным стенкам нити.
Предростки мха не имеют специальных ризоидов, но всасывают воду с растворенными в ней веществами, подобно водорослям, всех поверхностью. Ветвление всегда вильчатое, по внешнему облику напоминает ветвление кладофоры. Позднее на ветвях залагаются почки путем разрастания наделения отдельных клеток. На почках, прежде всего, дифференцируются зачатки первых ризоидов, а затем и зачаток облиственного стебля. Последний можно найти в различных стадиях развития от одной клетки до ясно выраженного уже зачаточного побега, который, вырастая как бы непосредственно, превращается во взрослое растение, у основания которого постепенно отмирает ставший ненужным предросток.
Листостебельные мхи, представители, фото и особенности строения которых будут рассмотрены в нашей статье, относятся к высшим споровым растениям. Эти древнейшие организмы играют значительную роль в покрове нашей планеты.
Листостебельные мхи: характеристика систематической группы
Данные растения являются высшими. Это первые выходцы на сушу, поэтому в ходе освоения этой новой среды обитания у них появились новые признаки. Прежде всего, это листостебельное строение и наличие механических и проводящих тканей. Такие особенности способствуют более эффективному протеканию процесса фотосинтеза. Листостебельные мхи, строение которых значительно усложнено по сравнению с водорослями, имеют ризоиды вместо корней. Эта черта "досталась" им от низших растений.
Разнообразие мохообразных
По особенностям структуры надземной части мхи можно объединить в две группы: слоевищные и листостебельные. Типичным представителем первой из них является маршанция изменчивая. Это растение имеет дихотомически разветвленное слоевище темно-зеленого цвета с выводковыми корзинками. Листостебельные мхи более распространены в природе. Их примером является кукушкин лен, который еще называют политрих обыкновенный. Все сфагновые (белые) мхи также имеют разветвленный побег.
Что такое жизненный цикл
Листостебельные мхи - многолетние растения. В течение их жизни наблюдается четкое чередование поколений. В этом и заключается суть их жизненного цикла. Оба поколения отличаются не только особенностями внешнего строения, но и способом размножения. Такая черта жизнедеятельности характерна для всех представителей высших споровых растений. Причем у папоротников, хвощей и плаунов в жизненном цикле преобладает спорофит, а у моховидных - половое поколение.
Гаметофит
Листостебельные мхи, представители которых изображены на фото, мы привыкли видеть как сплошной зеленый ковер. Это и есть половое поколение растений. Если рассмотреть его поближе, можно увидеть, что он состоит из небольших стебельков с мелкими сидячими листиками линейного типа. Как и все мхи, они прикрепляются к субстрату ризоидами. На побегах листостебельных мхов формируются гаметангии, в которых формируются половые клетки. При наличии воды они сливаются, образуя бесполое поколение мхов - спорофит.
Спорофит
Бесполое поколение мхов развивается на зеленом гаметофите. Оно имеет вид тонкой ножки, на которой расположена коробочка. Внутри нее развиваются споры - клетки бесполого размножения. Когда коробочка открывается, они попадают в почву, прорастают и вновь образуют гаметофит, который преобладает в жизненном цикле моховидных растений. Далее половое поколение формирует зиготу, которая делится путем мейоза и образует споры. И таким образом, жизненный цикл осуществляется снова. Спорофит неспособен к самостоятельному питанию, поскольку практически не содержит в своих клетках хлорофилла. Именно поэтому он прикреплен к листостебельному гаметофиту, за счет которого питается. Отличаются эти поколения и хромосомным набором. У спорофита он диплоидный. А вот половое поколение имеет одинарный набор, поскольку половые клетки при формировании зиготы сливаются.
Листостебельные мхи: место обитания
Мхи всегда обитают во влажных местах. И это не случайно. Дело в том, что процесс слияния гамет у этих растений происходит только с помощью воды. Влажные леса, горные районы, пещеры, болота, стволы деревьев, крыши, сырые подвалы и помещения, затемненные стены домов. Мхи освоили все эти среды обитания. Эти растения прекрасно поглощают и удерживают воду. Поэтому их появление в естественной среде свидетельствует о заболачивании территории. Моховидные очень болезненно реагируют на уменьшение количества влаги. При ее отсутствии они могут высыхать, при этом сохраняя жизнеспособность. Когда влажность нормализуется, они впитывают ее всем побегом и снова переходят к обычному существованию. Благодаря этой способности листостебельные мхи являются более приспособленными к изменению условий обитания. Их широкому распространению способствует и то, что их не употребляют в пищу животные, не повреждают бактерии и грибы. Это происходит потому, что вместе с водой они впитывают ядовитые и радиоактивные вещества.
Значение мхов
Листостебельные мхи, прежде всего сфагновые, играют основную роль в процессе заболачивания и образования торфа, который является ценным топливным полезным ископаемым, удобрением, сырьем для производства спиртов, пластмасс, уксусной кислоты, нафталина, а также изоляционных материалов. Процесс образования этого вещества достаточно длительный по продолжительности: 1 см торфа формируется целых 10 лет. Поглощая влагу, листостебельные мхи являются регуляторами водного баланса почвы, защищают ее от эрозии. Однако в то же время распространение и разрастание мхов ухудшает ее газообмен. В результате растения не получают кислорода, отмирают, начинается процесс их гниения.
Итак, листостебельные мхи - самые многочисленные представители данного отдела, которые наиболее адаптированы к изменениям условий окружающей среды. Они способны впитывать влагу всей поверхностью побега, надолго удерживая ее. В жизненном цикле этих растений преобладает гаметофит. На нем развивается бесполое поколение, которое размножается при помощи спор.
ЛИСТОСТЕ́БЕЛЬНЫЕ МХИ, мхи, бриофиты (Musci, Bryophyta), отдел высших растений. Насчитывает до 15 000 видов, объединяемых в 4 класса: андреевые мхи , бриевые мхи , такакиевые мхи (Takakiopsida), сфагновые мхи . Большинство представителей – мелкие растения. Среди них – напочвенные, эпифитные, наскальные, водные виды. Наиболее разнообразны Л. м. во влажных тропич. лесах, но есть виды, обычные для сухих местообитаний, в т. ч. пустыни. Большинство видов способны сохранять жизнеспособность при полном высыхании. Л. м. известны с пермского периода; их предки не установлены.
Мхи или мохообразные — высшие споровые растения. Они имеют общие черты с водорослями, но устроены сложнее.
Общая характеристика
Мхи можно наблюдать в сырых местах, например, на болотистых почвах, корнях и стволах деревьев, иногда — на крышах домов, влажных камнях, кирпичах и т.п. Есть мхи, обитающие в водоёмах.
Замшелые камни у водопада
У мхов, в отличие от водорослей, можно выделить стебель и листья, хотя у некоторых видов (например, печеночных мхов) нет отдельных органов и тело представляет из себя слоевище, как у водорослей. В основном тело мхов состоит из фотосинтезирующей ткани.
У мхов нет корней. Их роль выполняют ризоиды. Как и у водорослей, они служат для прикрепления к почве или другой поверхности.
Размножаются мхи бесполым путём (при помощи спор), вегетативным (участками слоевища и стебля) и половым (при помощи гамет).
Обычно мохообразные – многолетние растения, похожие на траву высотой от 1 мм до 30 см. Некоторые виды водных мхов могут достигать 50 см в длину.
Как думаете, почему даже самые крупные мхи не достигают размеров более 80 см?
У мха нет развитой проводящей ткани и нет корней. Это значит, что мхи не могут передавать воду и питательные вещества от одних органов растения другим. Это ограничивает возможный размер растения. Кроме того, без корней, надёжно удерживающих растение в почве, те побеги мха, которые вырастают больше, быстро погибают от ветра и холода.
На этом видео показано, как мох впитывает влагу из воздуха. Мхи очень выносливы: они могут расти прямо на камнях, переносить засуху и оживать в благоприятных условиях буквально за считанные минуты.
Печеночные мхи
Печеночные мхи – мелкие и неприхотливые растения. Их можно встретить в любом уголке Земли, особенно хорошо им во влажных тропических лесах. Своё название они получили из-за того, что когда-то использовались лекарями для лечения заболеваний печени.
Тела печеночных мхов представляют собой слоевище неправильной формы; у некоторых можно выделить стебель и листья. У многих печеночников есть ризоиды.
Один из распространённых представителей печеночных мхов – маршанция. Маршанцию можно встретить даже в Антарктиде. В наших краях её нередко можно увидеть там, где нет никаких других растений – на стенах и крышах, в сырых и плохо освещённых местах.
Печеночный мох
Ещё один из самых известных представителей печеночных мхов – риччия. Этот вид часто встречается в аквариумах, и его легко перепутать с водорослью. Тело риччии состоит из вильчато разветвлённого слоевища. Если ей хватает света, она разрастается у поверхности воды, образуя плотные подушки. Ризоидов у неё при этом нет, но если уровень воды понизится (как бывает в природных водоёмах), она способна их образовать.
Печеночные мхи могут размножаться как вегетативным путём (отростками), так и половым или спорами. На рисунке 1 показано строение печеночного мха. Как видите, у него, помимо слоевища и ризоидов, есть спорофит — орган, в котором вызревают споры.
Споры – это микроскопические специализированные клетки в плотной оболочке, служащие для размножения моховидных и папоротникообразных растений.
Спорофит состоит из ножки и коробочки, его строение мы подробнее рассмотрим немного позже.
| Особенности | Представители | |
|---|---|---|
| Печеночный мох | Небольшое тело представлено слоевищем или стеблем с листьями. Возможны ризоиды. | маршанция риччия |
На видео показано в ускоренном режиме разрастание слоевища печеночного мха.
Листостебельные мхи. Строение и размножение кукушкина льна
Скорее всего, вам случалось видеть кукушкин лён. Он растёт на заболоченных почвах, можно его встретить и на влажной земле лесов или рощ. По виду он напоминает маленькие ростки льна. Обычно он растёт густым ковром. В высоту стебельки могут достигать до 30 см.
Кукушкин лён
Каково строение кукушкина льна?
У женских растений половые органы выглядят иначе (хотя без сильного увеличения это сложно понять). Они содержат женские половые клетки, яйцеклетки.
Для оплодотворения мху необходима вода. Для этого хватает росы или дождя. Капельки воды падают на верхушки мха, и половые клетки разных растений смешиваются. Происходит оплодотворение.
Рассмотрите коробочку со спорами на рисунке 3. В коробочках развиваются споры. Коробочка кукушкина льна накрыта специальным колпачком. Когда споры созревают, колпачок отпадает, и они высыпаются.
Так как кукушкин лён является многолетним растением, он растёт густо, сплошным ковром. Другим растениям, оказавшимся по соседству, не достаёт ни места, ни питательных веществ, так что кукушкин лён часто их вытесняет.
Рассмотрите рисунок и мысленно подпишите, что обозначено на рисунке цифрами.
2. Женское растение
3. Коробочка в колпачке
4. Ножка спорофита
Ещё один интересный представитель листостебельных мхов – сфагнум.
Листостебельный мох сфагнум
Сфагнум
Сфагнум обладает сильно ветвящимся стеблем, а вот ризоидов у него нет. У большинства видов сфагнума и стебель, и веточки покрыты маленькими листочками. Листья расположены мутовчатым способом, то есть из каждого узла вырастает по несколько листочков. Под микроскопом можно рассмотреть, что каждый лист состоит из одного слоя клеток. Эти клетки могут быть двух различных типов: узкие зелёные и крупные прозрачные.
Рассмотрите лист под микроскопом на рисунке 4. В узких зелёных клетках содержатся хлоропласты. Эти клетки расположены вплотную друг к другу и образуют нечто вроде сеточки, покрывающей лист. В этих клетках протекает фотосинтез, образуются органические вещества, которые затем поступают в стебель.
Между этими зелёными клетками видны крупные клетки. Они прозрачные – в них осталась только оболочка с порами. Цитоплазма этих клеток разрушена, и через отверстия клетки заполняются воздухом или водой. Из них состоит до двух третей листа. Такие же прозрачные клетки с отмершей цитоплазмой покрывают стебли сфагнума.
Примечательно то, что сфагнум выделяет фенол – вещество, подавляющее развитие бактерий. По мере того, как сфагнум растёт, его нижняя часть постепенно отмирает. Отмершая часть оказывается у поверхности земли. Бактерий, способствующих размножению, там нет, а доступ воздуха ограничен молодыми листочками. Таким образом, отмерший сфагнум не гниёт, а превращается в торф.
Торф – очень интересная субстанция. В торфяной толще низкое содержание кислорода и мало бактерий. Это приводит к тому, что остатки древесных стволов и корней, останки погибших животных и даже пыльца сохраняются в торфе на долгие годы, иногда – на тысячелетия. В торфе иногда находят старинное оружие, лодки, тела людей, погибших в болоте столетия назад.
Как и кукушкин лён, сфагнум размножается спорами. Маленькие коробочки, в которых вызревают споры, располагаются на верхушках ветвей. На одном побеге сфагнума может быть несколько спорофитов на коротких ножках.
| Особенности | Представители | |
|---|---|---|
| Листостебельные мхи | Тело представлено стеблем с листьями, возможны ризоиды. После оплодотворения споры развиваются в спорофитах. | кукушкин лён сфагнум |
Какое значение имеют мхи в природе и жизни человека?
Мхи, на первый взгляд, не приносят пользы ни человеку, ни природе. Они затрудняют доступ воздуха к почве, в избытке удерживают воду, что ведёт к заболачиванию и закислению почв. Подобная почва неблагоприятна для большинства растений. Кроме того, мох конкурирует с другими растениями за воду и минеральные вещества, и многие растения неспособны выдержать эту конкуренцию.
Мох и росток хвойного дерева
Мох дает укрытие для многих мелких живых существ – червей, насекомых, моллюсков. Водяной мох укрывает в своих зарослях икринок и мальков, улиток и прочих водных животных. Некоторые виды мха могут служить пищей для животных.
Также, как и другие растения, мох осуществляет фотосинтез, выделяя кислород в атмосферу и в воду.
Мох на коре дерева
Листостебельные мхи, особенно виды сфагнума, образуют торф, который люди используют как сырьё, удобрение и топливо.
Из торфа производят пластмассы, смолу, карболовую кислоту, древесный спирт, теплоизоляцию и другие материалы.
В прошедшие века люди находили для мха и другие способы использования. Например, при строительстве домов мхом закрывали щели между брёвнами. Это не только защищало от сквозняков, но и предотвращало гниение брёвен. Воздух, удерживаемый разветлёнными стебельками и веточками мха, помогал сохранить тепло.
Также мох использовался в лечении ран. Он хорошо впитывает и содержит антибактериальные вещества, поэтому в военные годы его иногда использовали для перевязок. Кроме того, из торфа и из некоторых видов мха изготавливают лекарственные средства.
Мох — важная часть природы. И хотя мохообразные малы и незаметны, они выполняют в природе свою уникальную роль.
Читайте также: