Как мхи переживают неблагоприятные условия

Обновлено: 05.10.2024

1. Организм мха довольно просто устроен и пионерные виды мхов нетребовательны к условиям среды, так как для питания им необходимо минимальное количество питательных веществ, которые они могут получать путем растворения горных пород, например. Многие мхи переживают неблагоприятные условия в состоянии анабиоза, что так же дает им значительные преимущества перед другими растениями.
2. В силу высокой гидроморфности, в болотах создаются анаэробные условия, неподходящие для большинства редуцирующих организмов. В связи с этим, разложение органического вещества там крайне замедлено.
3. Сфагнум накапливает в себе значительное количество влаги, в связи с этим ее движение в почве и конечное попадание в грунтовые воды очень сильно замедляется и начинается образование болота. Избавляясь от мха, лесники предотвращают этот процесс.
4. Мхи выступают основными средообразователями на болотах, они выделяют антибиотики, которые уничтожают большинство микроорганизмов, подкисляют почву, делая ее неблагоприятной, для основных конкурентов, если их обилие невысоко, то они создают благоприятные условия влажности для прорастания семян растений, для которых данное место обитания было слишком сухим.

Если тебя не устраивает ответ или его нет, то попробуй воспользоваться поиском на сайте и найти похожие ответы по предмету Биология.

Стебель и ветки мхов покрыты клетками-резервуарами, позволяющими впитывать большое количество воды лишь из атмосферы, поэтому они могут жить на камнях и скалах и переносить длительную засуху.

Среди тысяч видов мохообразных лишь немногие виды, как полагают, являются полусапрофитами - растениями, способными частично питаться за счет мертвого органического вещества субстрата и частично создавать органические вещества из неорганических за счет энергии Солнца. Сапрофитных организмов среди мохообразных ничтожно мало. К сапрофитам, растениям, живущим только за счет разложения мертвого органического вещества субстрата, относится, например, криптоталлус удивительный (Cryptothallus mirahilis), слоевищный подземный печеночник, обитающий на лесных сфагновых болотах Западной Европы и северо-запада Европейской части СССР.

Разные виды мохообразных требуют для своего существования различной освещенности. Среди них можно выделить и светолюбивые виды, обитающие на ярко освещенных скалах, и виды теневыносливые и даже тенелюбивые, способные произрастать в нишах среди камней, в пещерах, в дуплах деревьев, под пологом густого темнохвойного леса, там, где большинство цветковых растений существовать не может. Яркий пример приспособленности мохообразных к жизни в условиях слабой освещенности - "светящийся мох" (схистостега) . Очень многие виды мохообразных могут успешно расти и развиваться в довольно широких пределах освещенности, но при недостаточном освещении такие растения нередко имеют более бледную окраску и более вытянутые побеги. Зависимость мохообразных от продолжительности освещения еще недостаточно изучена; во всяком случае многие виды успешно растут и спороносят как в условиях непрерывного полярного дня, так и в условиях ежесуточного чередования света и темноты в умеренных широтах (полярную ночь мохообразные по сути дела проводят в состоянии "скрытой жизни" - криптобиоза).

Тема: Мхи

Ход урока

1. Организационный момент. Постановка целей урока

Сегодня у нас с Вами урок посвящен удивительным растениям – мхам. Это особая группа уникальных растений, мало похожая на другие. В чем же уникальность этих растений?

2. Изучение нового материала

Для того чтобы ответить на этот вопрос нам с вами нужно совершить виртуальное путешествие в лес и на болота.

Говорят, что там живут Кикимора болотная, Старик-лесовик, Баба-Яга, Леший, сегодня они нам помогут разобраться в особенностях организации этих уникальных растений болот – моховидных.

Царство растений разнообразно и каждое растение занимает свою нишу в природе.

Старик-лесовик.

Расскажу вам о лесе. На территории России произрастают в основном хвойные и смешанные леса. Леса на Земле появились около 300 млн лет назад, задолго до эпохи динозавров. Деревья могут достигать в высоту около 100 м (секвойя в США – 112 м, в России кедр на Дальнем Востоке – 50-70 м). В хвойных лесах преобладают сосны, ели и пихты. Сибирская тайга занимает территорию в 17 млн кв. м. Хвойные леса вечнозеленые круглый год. Они обычно густые и сумрачные – поэтому под деревьями встречаются только папоротники, грибы, лишайники и реже мхи. Среди лесов часто встречаются болота, о них вам расскажет моя подруга Кикимора болотная.

Кикимора болотная

В основном болота сосредоточены в лесной зоне северного полушария, а также во влажных экваториальных районах Африки и Южной Америки. Общая площадь болот в мире – 351 млн га. На территории нашей страны сосредоточено около 3/4 мировых болот. Основной фон растительности верховых болот составляют сфагновые мхи.

В мире насчитывается 25 тысяч видов мохообразных, из них около 17 тысяч видов листостебельных (зеленых и сфагновых) мхов. По количеству видов среди высших растений мхи занимают второе место после цветковых (покрытосеменных). Моховидные произошли 360 млн лет назад от первых наземных растений - псилофитов, потомков прибрежных водорослей.

Это многолетние растения, обычно низкорослые, их размеры от 1 мм до нескольких см; они имеют стебель, листья, корней нет. Обитают во влажных местах.

В конце XVIII века немецкий ботаник И. Гедвич заложил основы науки о мхах – бриологии.

Различают печеночные и листостебельные мхи.

Печеночные мхи.

К печеночным мхам относится мох моршанция. Тело представляет собой пластинку (таллом) или упрощенный побег с листьями. Название получили из-за формы напоминающей человеческую печень. Пластинка этого мха прикрепляется к почве ризоидами.

Часто в аквариуме разводят мох риччию.

Листостебельные мхи.

К листостебельным мхам относят кукушкин лен и мох сфагнум.

Для того, что бы поближе познакомиться с этой группой удивительных растений, нам нужно выполнить лабораторную работу.

Лабораторная работа

Цель: Выяснить особенности строения мхов. Показать усложнение в строении мхов по сравнению с водорослями (появлением стебля и листьев).

Оборудование: гербарный образец листостебельных растений кукушкина льна с коробочками спор под колпачком.

Ход работы:

1.Рассмотрите выданные растения, определите особенности его внешнего строения. Найдите стебель и листья.

2.Определите форму листьев и их расположение на стебле

3.Определите, ветвистый стебель или нет.

4.найдите коробочку со спорами.

Выполнение работы:

1. Зарисуйте растение кукушкин лен.

2. Подпишите его основные части: стебель ветвистый или нет.

3.Ответьте на вопросы: Какие органы имеет кукушкин лен?

Какова высота стебля кукушкина льна?

Имеются ли корни?

Где находятся споры?

4.Сравните строение мха со строением водорослей. В чём их сходство и различие?

Сделать выводы. Почему мхи относятся к высшим растениям?

Вывод. Мох кукушкин лен имеет стебель и узкие, спирально расположенные листья; вместо корней нитевидные выросты в нижней части стебля – ризоиды. Способ питания у него такой же, как и у водорослей, так как мох содержит хлорофилл и имеет зеленую окраску. В теле слабо выражены проводящие, механические, запасающие и покровные ткани.

3. Физкультурная минутка

Раз, два — встать пора
Раз, два — встать пора,
Три, четыре — руки шире,
Пять, шесть — тихо сесть,
Семь, восемь — лень отбросим.

У моховидных имеется характерная особенность организации: половое поколение – гаметофит, на котором образуются половые клетки (гаметы), и бесполое – спорофит, на котором образуются споры.

Гаметофиты кукушкина льна раздельнополые. На верхушке мужских и женских растений развиваются органы полового размножения (антеридии и архегонии). После оплодотворения на женских растениях из зиготы образуется спорофит- коробочка, сидящая на длинной ножке. Коробочка имеет крышечку, которая к моменту созревания спор отпадает. Споры высыпаются наружу и рассеиваются ветром. В благоприятных условиях через несколько дней или недель они прорастают в гаметофит.

Зеленым мхам свойственно и вегетативное размножение – частями тела и специальными почками.

Значение сфагновых мхов в природе

Сфагнум поглощает и удерживает большое количество воды.
Разрастаясь плотными дерновинами, вызывает заболачивание почв.
Отмирая, листостебельные мхи, образуют торф, который широко используется человеком.

Мох сфагнум содержит бактерицидные вещества. Гигроскопичность и бактерицидность мха издревле использовались для лечения ран. Сейчас торф, образующийся из отмершего мха, используется для подстилки скоту, а также как изолирующий материал при постройке сельского жилья, в оранжерейном хозяйстве для выращивания растений в закрытом грунте.

Из торфа получают древесный спирт, карболовую кислоту, смолы, изоляционные плиты, пластмассы.

В наше время, когда человек наконец понял необходимость поддержания разнообразия окружающей нас природы, то, что нужно сохранять и изучать не только экзотические виды, но и обычные, мхи также попали в число охраняемых объектов.

Презентация поможет учащимся узнать о многообразии и среде обитания, строении представителей отдела, а также познакомиться с особенностями размножения.

Описание разработки

Цель урока: изучить особенности строения, жизнедеятельности моховидных и значение мхов в природе и в жизни человека.

Задачи:

1. Познакомиться с характерными особенностями высших растений на примере моховидных;

2. Выявить черты усложнения организации, особенности среды обитания, размножения и распространения моховидных;

3. Раскрыть экологическую роль и хозяйственное значение.

Кукушкин лён

Многолетние крупные растения около 17 см. в высоту. У листостебельных мхов хорошо видны стебель и мелкие зелёные листья. Стебли густо покрыты листьями. Нижние листья на стебле развиваются в форме чешуек. В нижней части стебля находятся ризоиды – примитивные аналоги корней, закрепляющие растения и поглощающие воду из почвы.

Полную информацию смотрите в файле.

Содержимое разработки

Цель урока : изучить особенности строения, жизнедеятельности моховидных и значение мхов в природе и в жизни человека. Задачи:

1. Познакомиться с характерными особенностями высших растений на примере моховидных;

3. Раскрыть экологическую роль и хозяйственное значение.

1. Среда обитания моховидных.

4. Значение в природе и в жизни человека.

1. СРЕДА ОБИТАНИЯ

Классификация моховидных

ОТДЕЛ МОХОВИДНЫЕ (27000)

КЛАСС ЛИСТОСТЕБЕЛЬНЫЕ

КЛАСС ПЕЧЁНОЧНИКИ

ЗЕЛЁНЫЕ МХИ

Вывод по первому пункту:

Мхи достаточно плохо приспо-соблены к жизни на суше. Они растут, в основном, в сырых и затенённых местах, нередко на гниющей древесине или под водой, хотя могут встречаться и на относительно открытых, сухих участках.

2. ОСОБЕННОСТИ ВНЕШНЕГО И ВНУТРЕННЕГО СТРОЕНИЯ. КЛАСС ПЕЧЁНОЧНИКИ

Это многолетнее растение имеет зеленое лентовидное с лопастями слоевище, которое стелется по земле. В длину таллом может достигать 10 см, ширина составляет 1-2 см. На нижней стороне слоевища расположены чешуйки и ризоиды, служащие для прикрепления растения к почве.

КЛАСС ЛИСТОСТЕБЕЛЬНЫЕ МХИ

Кукушкин лён

МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ЛИСТА

ИСПРАВЬ ОШИБКИ ХУДОЖНИКА

СФАГНУМ КУКУШКИН ЛЁН МАРШАНЦИЯ

Вывод по второму пункту:

Все виды моховидных имеют простое строение. Роль корней выполняют ризоиды . Тело представлено слоевищем у печёночников, у листостебельных мхов имеются стебель и листья, образующие побег. Хорошо развита фотосинтезирующая ткань, но все остальные ткани отсутствуют или развиты слабо.

3. РАЗМНОЖЕНИЕ МОХОВИДНЫХ

ТИПЫ РАЗМНОЖЕНИЯ

ВЕГЕТАТИВНО

ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ

Чашечки с выводковыми почками. Выводковые почки способны отде-ляться от материнского организма и, прорастая, давать новые растения.

ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ МОХОВИДНЫХ ПЕЧЁНОЧНЫЕ МХИ

Органы размножения располагаются на верхней поверхности слоевища.

Мужские органы имеют вид выростов, состоящих из щитка на тонком стебельке или сидячего щитка.

Женские органы размно-жения представляют вы-росты, имеющие вид звездочек на ножках или радиально рассеченных углублений.

ЛИСТОСТЕБЕЛЬНЫЕ МХИ

У листостебельных мхов органы размножения располагаются на стебле среди листьев в верхушечной части побегов.

Расставьте этапы размножения мхов в правильной последовательности. 1. Созревание спор. 2. Оплодотворение, образование зиготы. 3. Высыпание созревших спор из коробочки. 4. Развитие спорофита. 5. Развитие гаметофита. 6. Образование протонемы.

НОВЫЕ ТЕРМИНЫ

ГАМЕТОФИТ – зелёное листостебельное растение, развившееся из споры. На нём образуются гаметы (половое размножение).

СПОРОФИТ (коробочка на ножке) - орган, развиваю-щийся из зиготы. В нём образуются споры (беспо-лое размножение).

Вывод по третьему пункту:

В жизненном цикле мхов идет чередование бесполого и полового поколения. Для оплодотворения необходима вода, так как только в водной среде сперматозоид может передвигаться к яйцеклетке и оплодотворить её.

4. ЗНАЧЕНИЕ МОХОВИДНЫХ

Вывод по теме урока:

Мхи растут, в основном, в сырых и затенённых местах. Все виды моховидных имеют простое строение. Роль корней выполняют ризоиды. Тело представлено слоевищем у печёночников, у листостебельных мхов имеются стебель и листья, образующие побег. В жизненном цикле мхов идет чередование бесполого и полового поколения. Для оплодотворения необходима вода.

-80%

Мхи – эти необычные древние растения – вызывают целую бурю эмоций и море вопросов не только у обычных дачников и владельцев загородных участков, но и у многих ландшафтных дизайнеров и архитекторов по всей стране. Сразу чувствуется, что тема мхов многим интересна, но мало кому известна.

Алексей Овсянников, кандидат биологических наук, решил доступно и популярно рассказать всем желающим о многообразии этого отдела высших растений. И не только об экологии и физиологии мхов, но и об их значении в природе, возможности практического применения в современном мире и потенциале использования в будущем! Вашему вниманию – занимательнейшее повествование от первого лица.

Наверняка многие из нас хотели бы побывать на других планетах, посетить иные миры, где окружающий мир разительно отличался бы от биосферы нашей планеты, где растительные и животные организмы совершенно не похожи на земные, где привычные нам явления природы трансформируются в фантастические и невообразимые структуры и процессы. В этом своем стремлении мы так много и часто смотрим вверх, что иногда забываем смотреть себе под ноги. Между тем у нас под ногами растут и существуют живые организмы настолько удивительные, что и представить сложно. Они обыденны, привычны, имеют в нашей жизни очень небольшое значение и поэтому мы их практически не замечаем, но на самом деле, мы просто ничего о них не знаем. Именно поэтому мне бы очень хотелось показать читателям новый, непривычный, я бы даже сказал инопланетный мир, который сосуществует вместе с нами – мир Мхов!

Легкими нашей планеты во многом являются болота, а не леса

Итак, мхи – это не растения в классическом понимании. Степень их различий настолько велика, что проще сказать о минимальных сходствах между ними. Постарайтесь уйти от медийных стереотипов о мхах, большая часть которых заблуждение. Готовы? Поехали!

Откуда вообще на нашей планете взялись эти удивительные мхи? Спешу вас разочаровать – никто толком не знает! Древнейшие ископаемые остатки мхов имеют возраст около 400 млн лет, а древнейшие ископаемые остатки сосудистых растений ни много ни мало – столько же.

Мхи – ровесники динозавров

Правда, здесь есть один тонкий момент, на который мало кто обращает внимание. Для того чтобы выросло высшее сосудистое растение, ему необходима почва, а почва, в свою очередь, является производным от разложения растений. А теперь подумайте и ответьте – что появилось ранее, почва или растение? Я думаю, многие из нас наблюдали, что мхи способны расти на голых камнях. Учитывая эти эколого-физиологические особенности, многие исследователи предполагают, что мхи появились на суше задолго до высших сосудистых растений и именно им принадлежит основная роль в формировании первичных почв на планете Земля.

Более того, глобальные процессы торфообразования (как следствие жизнедеятельности мхов) могли сместить балансовое отношение в нашей атмосфере в сторону фиксации углекислого газа и накопления кислорода. Поэтому, как это ни странно звучит, но нашим существованием на планете во многом мы обязаны мхам.

Мхи и высшие растения – это не прямая линия предка и потомка, это два независимых родословных дерева дальних родственников, но произошедших от одного родителя, которым может быть либо зеленая водоросль, либо псилофит. Сейчас общих семейных черт между ними крайне мало: наличие главного фотосинтетического пигмента хлорофилла, общее запасное вещество крахмал, некоторые особенности деления клеток и наличие целлюлозы как основного компонента клеточной стенки. Вот, пожалуй, и все…

А дальше мы будем говорить только об их различиях.

Мхи – одни из древнейших и, что немаловажно, сохранившихся до наших дней растительных организмов. И вот здесь кроется очень интересный вопрос: а как сохранившихся, в каком виде? Благодаря наследственности и изменчивости в процессе эволюции живые организмы развиваются от более простых к более сложно устроенным. При изменении условий среды организмы адаптируются и приобретают новые формы. А что со мхами?

Удивительно, но за 300 млн лет существования мхи практически не изменились, они "застыли" в своем первозданном виде. Ученые с уверенностью утверждают, что многие рода и виды мхов сохранили свой неизменный облик на протяжении основного периода исторического развития биосферы. Например, мох кукушкин лен, который мы с вами изучали на уроках биологии в школе, в свое время ели динозавры!

Нужно отметить, что этот мох вообще планетарный космополит, который в неизменном виде встречается на всех континентах, начиная от южных районов субтропиков до Гренландии и Шпицбергена на севере. Вообще, свыше 90% (!) одних и тех же видов мхов распространены и в Европе, и в Азии, и в Северной Америке. Для определения мохообразных Сибири можно совершенно спокойно пользоваться определителями для Северной и Средней Европы или Северной Америки. Ни в одной другой группе наземных растений такого положения нет! Все это говорит о способности мохообразных выживать практически везде и существовать в любых климато-экологических условиях. Это звучит невероятно, но на протяжении всего биологического периода существования нашей планеты мхи были почти неизменны и вечны.

Мхи – это бесконечные клоны одного предка!

С чем связано столь широкое распространение мохообразных, какими особенностями обусловлено? Мхи, благодаря своим небольшим размерам, могут очень эффективно занимать огромное количество сходных экологических ниш в совершенно разных условиях. Другими словами, на холодных северных ландшафтах есть локальные места, которые больше прогреваются, а в жарких южных есть места в тени, где температура гораздо ниже, ну и, безусловно, везде должна быть вода. Таким образом, эволюционная стратегия выживания мохообразных в целом сводится к тому, что при наступлении неблагоприятных условий, благодаря своей многочисленности (количеству особей, а не видов), они "прячутся" в огромном множестве мелких ландшафтных микрониш, которые хоть как-то подходят им для существования.

Экологическая микрониша для мха в автобусе. Мох вырос внутри (!) салона автобуса, в щёлке между стеклом и пластиковой панелью! Фото автора

При наступлении глобальных экстремальных изменений климата большая часть мхов погибает, но всегда есть небольшие сообщества, которые отсиживаются "в окопчике" и продолжают выживать, выжидая благоприятные условия, позволяющие быстро занять освободившиеся ландшафты. Следствием такой уникальной жизненной стратегии выживания становится снижение полового размножения и упор на бесполое (вегетативное). А оно, в свою очередь, приводит к замедлению темпов эволюции и к сохранению морфологического единства вида (клонированию) в бесконечной временной перспективе, при этом вид не выходит за свои экологические требования в очень большом географическом ареале.

Жидкая вода является необходимым условиям процесса полового размножения мхов. Только в каплях воды мужские гаметы (сперматозоиды) могут подплыть к женским архегониям и оплодотворить их

Еще одной удивительной способностью мохообразных является их фантастическая толерантность к основным экологическим факторам: воде, свету и температуре. Безусловно, наличие воды крайне важно для существования мхов и не только с позиции физиологии, но и для полового размножения. У мхов нет корневого поглощения воды, аналогичного высшим растениям.

Мохообразные обладают уникальной способностью поглощать воду, как губка – всей поверхностью тела. Важно то, что поглощение воды происходит преимущественно не из субстрата (!), а прямо из воздуха (капель дождя, дисперсии тумана или из утренней росы). Скорость впитывания воды при этом практически мгновенная, при увлажнении в первые секунды впитывается до половины возможного объема. В связи с этим в основном полив мхов должен быть достаточно условным, с частым, но кратковременным режимом (до 2 минут). В тоже время для эффективного существования некоторых видов мхов полив вообще должен быть редким и чередоваться с длительными засушливыми периодами. Мхи не любят избытка воды, которую они не смогли впитать, поэтому крайне важно дренировать и отводить избыточную воду из моховой куртины. Мхи впитают ровно столько воды, сколько им нужно, и сколько они смогут удержать, полить впрок мох не получится.

Мхи в состоянии спячки (криптобиоза) могут долгий период времени переносить крайне неблагоприятные погодные условия

Если вы не будете поливать высшее сосудистое растение, то оно безвозвратно погибнет, но мхи – совсем другое дело! При длительном или полном отсутствии полива мохообразные впадают в состояние криптобиоза или "спячку". Этот уникальный, свойственный лишь некоторым живым организмам физиологический процесс связан с полным обезвоживанием тканей, при этом в данных организмах химические процессы метаболизма приближаются к нулевому уровню. В таком "спящем" состоянии мхи могут находиться даже не недели и месяцы, а годы! Последующий полив пробуждает мхи, они очень быстро восстанавливаются и начинают активно расти дальше.

А вам интересна эта тема? Вы можете подискутитровать в комментариях или задать вопрос автору непосредственно на его страничке в Facebook.

Читайте также: