Какая группа признаков характерна только для сфагновых мхов

Обновлено: 05.07.2024

Вложение	Размер
olimpiada_po_biologii_6_klass.docx	24.49 КБ
olimpiada_po_biologii_7_klass.docx	25.11 КБ
olimpiada_po_biologii_8_klass.docx	25.31 КБ
olimpiada_po_biologii_9_10_11_klassy.docx	25.68 КБ

Предварительный просмотр:

Школьный тур олимпиады по биологии. 6 класс.

ЧАСТЬ А. Задания части А включают 10 вопросов, к каждому из них предложено 4 варианта ответа. На каждый вопрос выберите только один ответ.

1. Старая клетка растения отличается от молодой тем, что в ней:

а) много хлоропластов;

б) крупные вакуоли;

в) ядро разрушено;

2. К царству Растения не относится:

б) папоротник орляк;

в) бледная поганка;

г) одуванчик обыкновенный

3. По ситовидным трубкам в растении передвигаются:

б) минеральные соли;

4. Все растения, от водорослей до покрытосеменных, состоят из:

5. Луковица, в отличие от плода яблока, не имеет:

г) запаса органических веществ

6. В каком случае правильно показано место бактерий в экосистеме?

а) трава – мышь – сова – почвенные бактерии;

б) мышь – трава – почвенные бактерии – сова;

в) почвенные бактерии – сова – мышь – трава;

г) мышь – почвенные бактерии – сова – трава

7. Для наблюдения жизни микроскопических организмов был впервые использован микроскоп:

8. Чем водоросли отличаются от высших растений?

а) их тело состоит из одинаковых клеток;

б) они распространены в водной среде;

в) в них происходит фотосинтез;

г) они обитают в приливно-отливной зоне

9. Торфяной мох сфагнум, в отличие от кукушкиного льна, имеет:

а) несколько коробочек на ножке;

в) клетки с хлорофиллом;

10. Для приготовления пшенной каши используют плоды:

ЧАСТЬ В. Задания части В включают 5 вопросов с несколькими вариантами ответа.

1. Условия, обеспечивающие бактериям процветания в природе:

а) сложность внутреннего строения;

б) способность в фотосинтезу;

в) простота внутреннего строения ;

г) способность к быстрому размножению;

д) питание готовыми органическими веществами

2. Характерные особенности клеток грибов:

а) клетка не содержит хлоропластов;

б) питание автотрофное;

в) клеточная стенка состоит из хитина;

г) эукариотическая клетка;

д) происходит фотосинтез

3. Какие процессы происходят при дыхании растений?

а) поглощение кислорода;

б) выделение энергии;

в) поглощение воды;

г) выделение углекислого газа;

д) поглощение углекислого газа

4. Какие признаки характерны только для сфагновых мхов :

а) ризоидов у взрослых форм нет;

б) не образуют болота;

в) впитывает воду стеблями и листьями;

г) на верхушке мха образуется коробочка на ножке;

д) листья состоят из мертвых и живых клеток

5. Какие признаки характерны для лишайников:

а) медленный рост;

б) всасывание воды ризоидами;

в) наличие хитинового покрова;

г) способность переносить пересыхание;

д) взаимодействие клеток водорослей и нитей гриба

ЧАСТЬ С. Часть С включает 2 задания на установление соответствий.

1. Установите соответствие между характеристикой клетки и царством организмов, которые имеют соответствующее клеточное строение:

Характеристика клетки Царство

А) наличие хлоропластов 1) Бактерии

Б) ядро имеет оболочку 2) Растения

В) наличие ядерного вещества

Г) при неблагоприятных условиях

образуют толстую клеточную оболочку

Д) клеточная оболочка образована клетчаткой

2. Установите соответствие между грибом и типом его питания :

Гриб Тип питания

А) дрожжи 1) паразиты

Б) мукор 2) сапрофиты

ЧАСТЬ А. За каждый правильный ответ – 1 балл.

Всего: 10 баллов.

ЧАСТЬ В. За каждый правильный ответ – 2 балла.

Всего: 10 баллов.

ЧАСТЬ С. За каждое правильное соответствие – 0,5 балла.

Общее количество баллов: 25 баллов.

Предварительный просмотр:

Школьный тур олимпиады по биологии. 7 класс.

1. Рептилии в отличие от амфибий имеют:

а) костный скелет;

б) непостоянную температуру тела;

г) легочное и кожное дыхание

2. Шейный отдел позвоночника жирафа состоит из:

3. Грибы в отличие от животных:

б) запасают гликоген;

в) имеют неограниченный рост;

г) имеют клеточное строение

4. Какой из перечисленных организмов можно отнести одновременно к Царствам Растений и Животных?

а) эвглена зелёная;

б) амёба обыкновенная;

в) белая планария;

5. В каких органоидах растительной клетки протекает процесс фотосинтеза?

б) в хлоропластах;

в) в хромопластах;

г) в митохондриях

6. В каком случае правильно показана последовательность цепи питания?

а) тля – синица – ястреб – божья коровка – яблоня;

б) яблоня – паук – тля – божья коровка – синица – ястреб;

в) яблоня – тля – божья коровка – паук – синица – ястреб;

г) яблоня – ястреб – синица – божья коровка – паук – тля

7. Каково значение боковой линии у рыб?

а) орган осязания;

б) орган обоняния;

г) воспринимает направление и силу течения

8. В природных условиях естественными носителями возбудителя чумы являются:

9. Первое животное, одомашненное человеком:

10. Видоизменения листьев у кактусов служит приспособлением для:

а) защиты от солнечного света;

б) улучшения воздушного питания;

в) экономии воды;

г) улучшения минерального питания

ЧАСТЬ В. Задания части В включают 5 вопросов с несколькими вариантами ответа.

1. Консументами первого порядка являются:

б) колорадский жук;

2. Растения класса однодольные характеризуются наличием:

а) стержневой корневой системы;

б) сетчатое жилкование листьев;

в) только травянистые жизненные формы;

г) мочковатой корневой системой;

д) трёхчленный цветок

3. Выберите признаки, характерные для млекопитающих:

а) развит перьевой покров;

б) в коже много желез;

в) теплокровные животные;

г) вскармливают детёнышей молоком;

д) глаза без век;

е) развит волосяной покров

4. Бесполое размножение путём почкования или обрыва частей тела встречается у :

а) круглых червей;

б) кольчатых червей;

5. Секрет копчиковой железы предохраняет оперение птиц от намокания. Эта железа хорошо развита у:

ЧАСТЬ С. Часть С включает 2 задания на установление соответствий.

1. Установите соответствие между насекомыми и типами их ротового аппарата:

Насекомое Тип ротового аппарата

А) комар 1) грызущий ротовой аппарат

Б) саранча 2) сосущий ротовой аппарат

В) крапивница 3) колюще-сосущий ротовой аппарат

2. Установите соответствие между позвоночными животными и классами, к которым они относятся :

Позвоночное животное Класс

А) аллигатор 1) амфибии

Б) жаба 2) рептилии

В) окунь 3) хрящевые рыбы

Г) летучая мышь 4) костные рыбы

Д) фламинго 5) млекопитающие

ЧАСТЬ А. За каждый правильный ответ – 1 балл.

Всего: 10 баллов.

ЧАСТЬ В. За каждый правильный ответ – 2 балла.

Всего: 10 баллов.

ЧАСТЬ С. За каждое правильное соответствие – 0,5 балла.

А-3, Б-1, В-2, Г-2, Д-3, Е-1
А-2, Б-1, В-4, Г-5, Д-6, Е-3

Общее количество баллов: 26 баллов.

Предварительный просмотр:

Школьный тур олимпиады по биологии. 8 класс.

1. Ферменты слюны расщепляют:

г) жирорастворимые витамины

2. Для свёртывания крови необходимы, помимо прочего:

в) аскорбиновая кислота;

3. Полость внутреннего уха заполнена:

в) желеобразной массой;

4. В желудке начинают расщепляться:

а) только углеводы;

б) только белки и углеводы;

в) частично жиры и белки;

г) белки, жиры и углеводы

5. В височной зоне коры головного мозга располагается высший отдел:

а) вкусового анализатора;

б) слухового анализатора;

в) зрительного анализатора;

г) кожного анализатора

6. В каком случае правильно показана последовательность малого круга кровообращения?

а) левый желудочек – легочные артерии – капилляры – легочные вены – правое предсердие;

б) правый желудочек – аорта – артерии – капилляры – вены – левое предсердие;

в) правый желудочек – легочные артерии – капилляры – легочные вены – левое предсердие;

г) левый желудочек – аорта – артерии – капилляры – вены – правое предсердие

7. Введение инсулина в кровь человека:

а) уменьшает синтез гликогена;

б) увеличивает потребление глюкозы мышцами;

в) усиливает распад гликогена;

г) увеличивает синтез глюкозы в крови

8. Задержка дыхания приводит к потере сознания. Это происходит в результате:

а) изменения концентрации углекислого газа CO 2 в крови;

б) утраты эритроцитами гемоглобина;

в) поражения лёгких;

г) высокой потери O 2 гемоглобином

9. Разновидностями мышечной ткани являются:

а) гладкие, косоисчерченные, сердечные;

б) гладкие, косоисчерченные, поперечнополосатые;

в) хрящевые, волокнистые, сердечные;

г) гладкие, поперечнополосатые, сердечные

10. Максимальная скорость распространения нервного импульса:

ЧАСТЬ В. Задания части В включают 5 вопросов с несколькими вариантами ответа.

1. Органами кроветворения являются:

а) костный мозг, тимус, лимфатические узлы;

б) селезенка, мозговой слой надпочечников, тимус;

в) костный мозг, тимус, селезенка;

г) костный мозг, лимфатические узлы, мозговой слой надпочечников;

д) лимфатические узлы, селезенка, печень

2. Содержание глюкозы в крови поддерживается на относительно постоянном уровне при участии:

д) поджелудочной железы

3. Для аксона характерны:

а) длинный отросток нейрона;

б) присутствие миелиновой оболочки, ускоряющее проведение нервного импульса;

в) проведение нервного импульса, не зависящее от диаметра аксона;

г) длина более двух метров;

д) у некоторых аксонов – отсутствие миелиновой оболочки

4. Какие заболевания глаза инфекционные :

5. Какие органы выполняют выделительную функцию?

а) пищеварительные железы;

б) потовые железы кожи;

е) почки и другие органы мочевой системы

ЧАСТЬ С. Часть С включает 2 задания на установление соответствий.

1. Установите соответствие между признаками и группами, к которым они относятся:

А) мышцы ушных раковин 1) рудимент

Б) многососковость 2) атавизм

В) обильный волосяной покров (гипертрихоз)

Г) копчиковые позвонки

2. Установите соответствие между отделами скелета и составляющими их костями :

Кости Отделы скелета

А) затылочная кость 1) скелет туловища

Б) позвоночник 2) череп

В) лучевая кость 3) скелет конечностей

Г) теменная кость

Д) малоберцовая кость

ЧАСТЬ А. За каждый правильный ответ – 1 балл.

Всего: 10 баллов.

ЧАСТЬ В. За каждый правильный ответ – 2 балла.

Всего: 10 баллов.

ЧАСТЬ С. За каждое правильное соответствие – 0,5 балла.

Общее количество баллов: 25 баллов.

Предварительный просмотр:

Школьный тур олимпиады по биологии. 9-11 классы.

1. Главный признак, впервые отделивший в ходе эволюции человека от всех остальных приматов:

б) трудовая деятельность;

в) использование огня;

г) членораздельная речь

2. Аппендикс человека, представляющий собой отросток слепой кишки, является примером:

3. Какие органоиды клетки не имеют мембран:

4. Когда определяется пол у человека:

а) при образовании гамет;

б) при формировании у плода половых органов;

в) при рождении ребёнка;

г) при образовании зиготы (слиянии гамет)

5. Появление на Земле процесса фотосинтеза привело:

а) к возникновению процесса синтеза белков;

б) возникновению многоклеточных организмов;

в) накоплению СО 2 в атмосфере;

г) накоплению органических веществ и обогащению атмосферы О 2

6. Что из перечисленного можно считать примером первичной сукцессии?

а) мхи – лишайники – семенные растения;

б) лишайники – семенные растения – мхи;

в) лишайники – мхи – семенные растения;

г) семенные растения – мхи – лишайники

а) Карлом Линнеем;

б) Жоржом Бюффоном;

в) Жаном Батистом Ламарком;

г) Чарлзом Дарвином

8. Какой из факторов внешней среды живые организмы используют для синхронизации своих биоритмов?

б) продолжительность дня;

г) концентрация СO 2

9. Главная заслуга в раскрытии движущих сил эволюции принадлежит:

а) В.И. Вернадскому;

10. Белок родопсин:

а) хромопротеид, присутствующий в палочках сетчатки глаза;

б) участвует в фотосинтезе;

в) участвует в регуляции углеводного обмена;

г) белок мышц млекопитающих, связывающий кислород

ЧАСТЬ В. Задания части В включают 5 вопросов с несколькими вариантами ответа.

1. Из перечисленных животных межвидовыми гибридами являются:

в) гиеновая собака;

2. Клеточная ДНК находится в:

3. Глубоководные животные светятся в темноте. Это им необходимо для:

а) освещения пути перемещения и лучшего ориентирования в пространстве;

б) отпугивания хищников;

в) привлечения особей своего вида;

г) привлечения добычи;

д) выведения из организма избыточного тепла

4. Признаки, по которым митохондрии и пластиды отличаются от других органоидов клетки :

а) имеют две мембраны;

б) содержат рибосомы;

в) содержат внутри ферменты;

г) имеют кольцевую молекулу ДНК;

д) не имеют мембран

5. Примером идиоадаптации является:

а) защитная окраска;

б) приспособление семян к рассеиванию;

в) появление двухкамерного сердца;

г) двойное оплодотворение;

д) превращение листьев в колючки

ЧАСТЬ С. Часть С включает 2 задания на установление соответствий.

1. Установите соответствие между группами организмов пищевой цепи и их функцией в экосистеме:

Функции в экосистеме Группы организмов

А) разрушают органическое вещество 1) консументы

Б) синтезируют органическое вещество 2) редуценты

В) потребляют готовую органику 3) продуценты

Г) возвращают в почву азот, фосфор, серу

Д) обогащают атмосферу кислородом

2. Установите соответствие между органоидом клетки и выполняемой им функцией :

А) ядро 1) обеспечивает процесс фотосинтеза

Б) митохондрия 2) хранит, передаёт и реализует наследственную информацию

В) эндоплазматическая сеть 3) участвует в процессах окисления органических веществ

Подкласс включает один порядок Сфагновидные (Sphagnales), одно семейство Сфагновые (Sphagnaceae) с одним родом Сфагнум (Sphagnum), объединяющим свыше 300 видов, которые нередко морфологически довольно трудно различаются.

Сфагновые мхи являются многолетними растениями. Они характеризуются рядом морфологических, анатомических и биологических особенностей, благодаря которым заметно отличаются от других мохообразных (рис. 3).

Главный стебель (каулидий) слабый, обычно простой или ложно дихотомически разветвленный, редкооблиственный. В результате равномерного бокового ветвления на нем с определенной периодичностью пучковидно (от 2 до7) располагаются густооблисвенные боковые веточки последующих порядков. В итоге формируется объемная система побегов с главным стеблем по середине. Для него характерен неограниченный верхушечный рост.

У сфагновых различают три типа боковых веточек. На вершине стебля они короткие, более или менее плотно скучены, с тесно расположенными листьями. Преимущественно на них образуются гаметангии. Это верхушечные боковые веточки.

По мере роста стебля, междоузлия увеличиваются и пучки боковых веточек раздвигаются. В пределах каждого пучка наблюдается разграничение их пространственного размещения и функции. Большая часть боковых веточек пучка занимает горизонтальное или слегка наклонное положение. Переплетаясь с подобными боковыми веточками соседних растений, они способствуют поддержанию главного стебля в вертикальном положении. В результате формируется крупная густая плотная куртинка или дерновинка, светло-зеленая, иногда красноватая, буроватая, или фиолетового оттенка. Листья на горизонтальных боковых веточках располагаются более редко, чем на вертикальных.

Имеются также и более тонкие и длинные свисающие боковые веточки, довольно плотно прилегающие к главному стеблю. Листья на них также располагаются более редко. Свисающие боковые веточки способствуют поглощению воды с поверхности и из почвы и быстрой транспортировке ее к вершине главного стебля благодаря капилляности. Ризоидов у взрослого растения нет.

Являясь многолетними растениями, сфагновые мхи никогда не достигают больших размеров. У разных видов высота главных побегов колеблется от 5 до 20 см. Это связано с тем, что по мере нарастания молодых частей побега, его нижняя часть ежегодно отмирает.

Мелкие листья сфагнумов (2–3 мм длиной) прикреплены широким основанием. Они диморфные, веточные не сходны с листьями главного стебля. Основную ассимиляционную функцию выполняют листья верхушечных и горизонтальных боковых веточек. Листья сфагнумов однослойные, лишены средней жилки, но вместе с тем являются высокоспециализированными. Они отличаются от листьев всех других растений изящным равномерно-сетчатым строением. Образованы клетками двоякого рода (рис. 3). Одни клетки живые, зеленые; по форме узкие длинные, слегка изогнутые – хлорофиллоносные. Основная их функция фотосинтезирующая. Между ними располагаются более крупные водоносные, или гиалиновые клетки, занимающие до 2/3 поверхности листа. Они лишены содержимого, пронизаны порами разнообразной формы и размеров у разных видов. Поры могут быть простыми и окаймленными. Различно также их число и расположение в клетке. Для некоторых видов эти признаки могут быть строго постоянными. Первичные оболочки водоносных клеток изнутри утолщены вторичными отложениями в виде колец или спиралей, состоящих из коллоидного вещества гиалина. Отсюда и их второе название – гиалиновые клетки. Такое строение водоносных клеток обеспечивает растению быстрое поглощение и проведение воды с растворенными в ней минеральными веществами, а коллоидный гиалин, обладающий способностью сильно набухать, прочно удерживает влагу. В засушливые периоды влага из водоносных клеток испаряется, а гиалиновые утолщения предотвращают спадание клеток. Водоносные клетки бесцветные. Поскольку хлорофиллоносные клетки занимают лишь 1/3 поверхности листьев, окраска растений многих видов светло-зеленая. Поэтому сфагновые часто называют белыми мхами.

Благодаря наличию водоносных клеток в структуре листа и стебля, наличию свисающих веточек формирующих как бы своеобразный чехол (фитиль) вокруг стебля, вода быстро продвигается вдоль главного и боковых побегов. Установлено, что отдельные виды поглощают воду в 20–30 и более раз больше собственной сухой массы (вата из хлопка – только в 4–6 раз), прочно ее удерживают. Таким образом, анатомо-морфологические особенности сфагнумов в значительной мере обеспечивают постоянство влажной среды, в которой они обитают. Высокой гигроскопичностью объясняется быстрое заселение сфагнумами территорий и развитие болот на участках, где они поселяются.

Сфагновые мхи могут быть двудомными или однодомными растениями. Мужские и женские гаметангии всегда развиваются на разных специализированных боковых генеративных побегах. Располагаются они у вершины главного побега в пучках вместе с вегетативными побегами. Антеридии и архегонии развиваются чаще на концах коротких верхушечных боковых веточек. Антеридиальные ветви довольно резко отличаются от вегетативных несколько большей толщиной. Широкие черепитчато-налегающие листья, в пазухах которых развиваются антеридии, располагаются правильными рядами. Однако, наиболее броские отличия связаны с тем, что эти листья имеют иную окраску – желтоватую, красноватую или темно-зеленую. Антеридии сфагновых мхов по внешнему облику, строению и способу вскрывания более напоминают антеридии облиственных юнгерманниивидных, чем зеленых мхов. Они располагаются на длинных ножках, чередуясь с листьями; шарообразной или овальной формы, покрыты однослойной стенкой. При созревании сперматозоидов стенка верхней части антеридия разрывается на несколько лопастей, которые заворачиваются кнаружи. Из раскрывшегося антеридия выходит большое количество длинных, нитевидных, спирально закрученных двухжгутиковых сперматозоидов.

Архегонии обычно располагаются небольшими группами (по 2–4) на верхушках коротких боковых веточек (верхушечных и частично горизонтальных), окружены крупными покровными листьями. Короткие архегониальные веточки сфагнумов внешне похожи на вегетативные почки. Архегонии имеют такое же строение, как и архегонии зеленых мхов. Они чередуются с нитевидными парафизами.

Гаметангии сфагновых мхов созревают осенью. Оплодотворение совершается осенью или весной следующего года. Архегоний, начавший развиваться раньше других, подавляет развитие остальных. Поэтому на боковых веточках развивается только один спорогон. Гаустория внедряется в ткань гаметофита. Молодой спорогон сверху покрыт тонкой прозрачной разросшейся стенкой брюшка архегония. Ножка спорогона очень короткая и он почти не выдается из окружающих покровных листьев. По мере развития спорогона вершина архегониального побега, в которую погружена гаустория, сильно вытягивается и довольно высоко выносит коробочку. Это удлиненная часть стебля бокового побега гаметофита, лишенная листьев, называется ложной ножкой (так как не сформирована тканями спорофита). Настоящая ножка нередко сведена к перетяжке между гаусторией и коробочкой. По мере роста коробочки стенка брюшка архегония сначала растягивается в длину, а в дальнейшем разрывается в средней части. Верхняя часть брюшка вместе с остатками шейки формирует прозрачный колпачок, прикрывающий сверху коробочку. У сфагновых мхов колпачок сбрасывается рано и он мало заметен. Как выше отмечено, нижняя часть стенки брюшка архегония в виде воротничка остается у основания коробочки, разграничивая морфологически ткани спорофита и гаметофита.

Стенка коробочки многослойная. В эпидерме стенки имеется множество недоразвитых (редуцированных?) устьиц. Клетки эпидермы незрелой коробочки содержат хлоропласты, поэтому молодой спорогон сфагновых мхов отчасти питается самостоятельно. Центральная, большая часть коробочки занята массивной укороченной полусферической колонкой, состоящей из крупных паренхимных клеток. Колонка не доходит до вершины коробочки и сверху над ней помещается своеобразно изогнутая полость, в которой располагается спорангий со спорами. В верхней части коробочки дифференцируется нерезко выраженная круглая крышечка. Граница ее отмечена кольцом, образованным более низкими клетками эпидермы с тонкостенными оболочками. Ко времени созревания спор колонка и другие тонкостенные ткани коробочки разрушаются. Образуется крупная полость, которая заполняется спорами, попадающими из спорангия.

Зрелая коробочка сфагнумов шаровидная, блестящая, у разных видов от красного до черновато-бурого цвета. Споры обычно созревают в июле, августе, реже ранее – апреле и мае. По мере созревания спор стенка коробочки ссыхается. Происходит уменьшение ее поперечного диаметра. Продольные размеры коробочки остаются прежними. Ее шаровидная форма сменяется почти цилиндрической. Это приводит к уменьшению ее объема и увеличению внутреннего давления. Крышечка отбрасывается с большой силой. Выходящий наружу воздух выносит из коробочки споры. Это происходит в теплую солнечную погоду. Споры разносятся ветром. Перистома у сфагновых мхов нет.

Споры сфагнумов округло-тетраэдрические, трехлучевые, одеты двумя оболочками. Внешняя (экзоспорий) – толстая, окрашена в темно-бурый цвет, гладкая. Внутренняя (эндоспорий) – тонкая и бесцветная. Средний размер изоспор около 20–30 мкм.

В природе наблюдается массовое высевание спор. В подходящих условиях спора прорастает, формируя лопастную пластинчатую протонему (предросток), размером до 1 см. Некоторые краевые клетки низа протонемы образуют бесцветные нежные многоклеточные однорядные ветвящиеся ризоиды, отсутствующие у взрослого растения. Они прикрепляют предросток к субстрату, служат также для поглощения и проведения воды с растворенными веществами. На верхней стороне предростка закладывается чаще одна или несколько почек, развивающиеся в дальнейшем в облиственные главные побеги гаметофита.

Молодые побеги, образовавшиеся на протонеме, густо покрыты мелкими листьями. В основании молодых побегов развиваются многоклеточные ризоиды. С началом ветвления побегов, формирование новых ризоидов прекращается. Взрослые растения их полностью лишены. На уровне 4–5 листа молодого побега закладывается боковая почка. Начав в дальнейшем развиваться, она неоднократно расчленяется и в результате образуется мутовка боковых веточек. Молодые листья почки образованы однородными зелеными клетками ромбовидной формы. Позднее по мере развития листа, начинается их дифференциация на хлорофиллоносные и водоносные клетки.

Для сфагновых характерно усиленное вегетативное размножение. К вегетативному размножению способны протонемы сфагнумов (краевые клетки могут развиваться в нити, дающие новые пластинчатые предростки). Каждый из которых может развить по нескольку главных побегов. Поэтому сфагновые мхи произрастают густыми куртинами, формируя на поверхности почвы (нередко на обширных участках) сплошной плотно сомкнутый ковер.

Некоторые боковые ветви, расположенные под верхушкой главного побега, растут быстрее остальных и при постепенном отмирании стебля снизу дают начало новому побегу (обособляются в виде отдельного растения). Ложно дихотомически разветвленный главный стебель, при отмирании нижней цельной части, образует два молодых растения. Начало новым растениям дают и фрагменты поврежденного стебля. У неповрежденных растений также наблюдали развитие молодых растений из старых частей стебля. В условиях экспериментов из всех частей растения получали вторичную протонему и развитие новых особей.

Отмершие части сфагновых мхов вследствие обводнения, недостатка кислорода и других причин полностью не разлагаются. Обводнение обусловлено тем, что плотно сомкнутая дернина, отличающаяся своеобразием строения, обеспечивает высокое стояние каймы капиллярных вод. В процессе жизнедеятельности сфагновые мхи также образуют много водорастворимых органических кислот (щавелевую, яблочную, янтарную, лимонную) и подкисляют среду. Гиалин также обнаруживает кислую реакцию. Этому способствует и ионный обмен сфагнумов (высвобождаются ионы водорода). В центральной части верхового болота pH часто ниже 4, что необычно для естественных местообитаний. Фенольные соединения сфагнумов также угнетаю бактериальную флору, развитие грибов и обеспечивают высокую сохранность отмерших частей. Этим объясняются и антисептические свойства сфагнумов. В медицине и ветеринарии ранее сфагнум применяли как перевязочный материал (особенно в военное время – готовили сфагново-марлевые повязки, которые способствовали быстрому заживлению ран и нарывов). Заживлению содействуют и превосходные абсорбирующие свойства мха.

В анаэробных условиях (в перенасыщенной влагой закисленной среде) мало разложившиеся остатки накапливаются в виде торфа. Благодаря процессу трофонакопления, сфагновые часто называют торфяными мхами. Сфагнум магелланский (S. magellanicum) и с. бурый (S. fuscum) – основные торфообразователи на верховых болотах умеренного пояса Северного полушария.

Как отмечено, торф находит разнообразное применение в хозяйственной деятельности человека. Сухой сфагновый мох и торф используют для подстилки домашних животных, торф – как сырье для изготовления теплоизоляционных плит, получения кормовых дрожжей, для приготовления компостов. Торф верхового болота – стерильный субстрат для оранжерейных овощных и декоративных растений. Он может вмещать любой комплекс микро- и макроэлементов. Можно регулировать кислотность. Патогены на нем не развиваются. Садоводы нередко смешивают почву со сфагнумом для увеличения ее водоудерживающей способности и кислотности.

Значительные запасы торфа используются в качестве химико-технологического сырья, для получения различных восков, активированных углей, технического спирта, наполнителей полимеров, катализаторов, органических красителей и многих других. В последние десятилетия получило признание использование особо ценных торфов для лечебных целей – торфо-грязевых ванн, получения медицинских препаратов.

Сфагновые мхи являются мощными средообразователями. Увеличивая кислотность местообитания, синтезируя фенольные соединения, они оказываю сильное влияние на биохимические взаимоотношения с другими растениями. В торфе накапливаются вредные для растений продукты неполного разложения (гуминовые кислоты, метан, сероводород). Из-за слабого разложения остатков растений почвы верховых болот бедны элементами минерального питания. Они также характеризуются избытком влаги, плохой водо- и теплопроводимостью, недостатком кислорода. Нехватка азотного питания приводит к нарушению у растений регуляторных механизмов водного обмена. Постоянное нарастание торфа позволяет обитать на верховых болотах растениям, способным к постоянному новообразованию органов (придаточных корней, почек возобновления). Моховая дернина часто не позволяет корням достигнуть поверхности почвы и проростки многих растений погибают. Таким образом, условия обитания на сфагновых (верховых) болотах для большинства растений являются неблагоприятными. Флористический состав их беден.

Род Сфагнум является космополитом. Сфагновые мхи широко распространены по земному шару, от тропических до арктических и субантарктических регионов. В тропиках они встречаются только в горах. Они широко представлены на равнинах умеренной и холодной зон, особенно в Северном полушарии, занимая обширные пространства в Евразии и Северной Америке. В северной половине лесной зоны, лесотундре они формируют обширные верховые и переходные болота. В тундровой зоне изменяется их состав; роль сфагнумов в сложении растительного покрова резко снижается (среди мохообразных начинают преобладать зеленые мхи). Также довольно широко распространены сфагнумы в умеренных широтах Южного полушария – на болотах Новой Зеландии, о. Тасмания, Южной Америке (Патагония, о. Огненная Земля). Здесь они обитают чаще высоко в горах (большей частью на границе леса), реже – на равнинах. В Андах сфагнумы встречаются до высоты 4 200 м над уровнем моря.

По сравнению с другими мохообразными, сфагновые характеризуются узкой экологической амплитудой (верховые и переходные болота, заболоченные, преимущественно хвойные леса). Поселяясь на влажных местообитаниях многие виды сфагновых (как и зеленых) способствуют быстрому заболачиванию этих территорий, благодаря особенностям их строения и физиологии. Кислая реакция субстрата является нередко необходимой для роста и развития сфагнумов. Их споры прорастают только на кислом субстрате.

В Беларуси 35 видов сфагнумов. Наиболее известные – с. магелланский, с. узколистный (S. angustifolium), с. дубравный (S. nemoreum), с. оттопыренный (S. squarrosum). Два вида занесены в Красную книгу. Преобладают на верховых и многих переходных болотах, широко распространены в тенистых заболоченных лесах, реже на влажных лугах, низинных болотах. Распределение болот с участием сфагновых мхов на территории Беларуси зональное. С севера на юг их площади резко сокращаются.

Сфагновые составляют четко очерченную группу высших споровых растений, очень давно отделившуюся от основной линии эволюции мохообразных. На основе низкого эволюционного уровня, они прошли длительный путь тонкой специализации, обеспечившей формирование и совершенствование наружной проводящей системы. Активное поглощение и продвижение воды у них основано исключительно на физических, а не физиологических законах. Как и для многих печеночных мхов, для них характерен чрезвычайно своеобразный для высших растений водный режим (так называемого пойкилогидрического типа). Однако по сравнению с печеночниками, у сфагновых сформировались новые анатомо-морфологические структуры и приспособления – водоносные клетки листа и стебля, дифференциация свисающих боковых веточек и т. д. Процесс водоснабжения у сфагновых более разнообразен и биологически более выгоден. Водный режим эволюционно более продвинутых, по сравнению со сфагновыми, высших растений, обладающих внутренней проводящей системой (плауны, хвощи и последующие группы) основан на физиологических законах. В процессе эволюции они сформировали еще более высокоорганизованные структуры, позволяющие им в совершенстве использовать влагу более засушливых местообитаний.

Отличия мхов от водорослей:
Имеются органы (стебель, листья) и ткани (механические, проводящие, покровные).

Отличия мхов от остальных высших растений:
1) Вместо корней – ризоиды.
2) Плохо развиты ткани, особенно механические и проводящие, из-за этого все мхи являются небольшими травами.
3) В жизненном цикле преобладает гаметофит, а спорофит небольшой (коробочка на ножке). У остальных высших растений – наоборот, преобладает спорофит, а гаметофит с ходом эволюции редуцируется. Мхи, таким образом, являются тупиковой ветьвью эволюции растений.

Из споры мха развивается зеленая нить (предросток, протонема), напоминающая зеленую водоросль. Из почек на предростке вырастает гаметофит – растение со стеблем и листьями. На верхушке гаметофита образуются гаметы, оплодотворение происходит в водной среде. Из зиготы вырастает спорофит (коробочка на ножке), он получает питание от гаметофита. В спорофите образуются споры.

Представители мхов: кукушкин лён, сфагнум.

Сфагнум (белый, торфяной мох). Ризоидов нет, вода впитывается мертвыми водозапасающими клетками белого цвета. Эффективно накапливает воду, вызывает заболачивание леса. Содержит антисептик (карболовую кислоту), поэтому не гниет, превращается в торф.

Тесты

620-1. Скопление какой группы растений способствует заболачиванию почвы?
А) плауновидных
Б) хвощевидных
В) моховидных
Г) папортниковидных

620-2. Стебель с листьями в процессе эволюции впервые появился у
А) водорослей
Б) моховидных
В) хвощевидных
Г) папоротниковидных

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

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

620-5. У мхов из споры развивается
А) коробочка на ножке
Б) семя
В) зелёная нить
Г) заросток

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

620-7. Представители какого отдела царства Растения изображены на рисунке?

А) Голосеменные
Б) Моховидные
В) Покрытосеменные
Г) Папоротниковидные

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

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

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

620-11. К какому отделу высших растений относится изображенное на рисунке растение?

А) Покрытосеменные
Б) Голосеменные
В) Папоротникообразные
Г) Мохообразные

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

620-13. Папоротники, в отличие от зелёных мхов, имеют
А) ризоиды
Б) корни
В) листья
Г) стебли

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

620-15. Из высших растений корней нет у
А) Цветковых
Б) Хвойных
В) Мхов
Г) Папоротников

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

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

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

620-19. Представитель какого отдела царства Растения изображен на рисунке?

А) Папоротниковидные
Б) Голосеменные
В) Плауновидные
Г) Моховидные

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

620-21. Мхи, в отличие от папоротников, участвуют в
А) образовании торфа
Б) отложении каменного угля
В) обогащении атмосферы кислородом
Г) создании органических веществ из неорганических

620-22. Что из перечисленного является спорофитом у кукушкина льна?
А) коробочка на ножке
Б) зеленое листостебельное растение
В) зеленая нить – предросток
Г) отдельная спора

620-23. Половое поколение преобладает в цикле развития
А) папоротникообразных
Б) цветковых
В) голосеменных
Г) мохообразных

620-24. Какой буквой обозначено бесполое поколение мха кукушкин лён?

620-25. У каких групп растений в процессе их эволюции впервые появился побег?
А) водорослей
Б) моховидных
В) хвощевидных
Г) голосеменных

СФА́ГНОВЫЕ МХИ (Sphagnopsida), класс листостебельных мхов. Включает ок. 500 видов, которые почти все принадлежат к распространённому роду сфагнум ( Sphagnum ) сем. сфагновых (Sphagnaceae). Единственный вид рода флатбергиум ( Flatbergium ) из Юго-Вост. Азии относится к сем. флатбергиевых (Flatbergiaceae), а роды амбьюкенения ( Ambuchanania ) с одним тасманийским видом и эосфагнум ( Eosphagnum ) с одним юж.-амер. видом входят в сем. амбьюкенемовых (Ambuchananiaceae).

Описание сфагнума

Семейство сфагновых весьма многообразно. Количество известных на сегодня видов достигает 120. Наиболее широко известны в биологии следующие из них:

болотный сфагнум;
оттопыренный;
бурый;
магелланский;
папиллозный;
Гиргензона.

Все известные на сегодняшний день разновидности сфагнума являются споровыми многолетниками, имеющими 2 поколения. Ежегодно происходит нарастание верхней части растения и отмирание нижних фрагментов.

Всем разновидностям такого мха практически не присущ процесс гниения, поэтому, разрастаясь, он способен приводить к заболачиванию лесов и превращению стоячих водоёмов в болота. Именно такие места он и выбирает для обитания.

Являясь болотным мхом, сфагнум активно впитывает влагу всем организмом. В качестве губки можно представить всю зелёную часть растения. Для зелёной массы торфяного мха характерны следующие особенности:

низкая теплопроводность — это качество в разные времена и в разных культурах позволяло использовать растение для теплоизоляции жилищ, изготовления тёплых пелёнок и одеял для детей;
высокая степень гигроскопичности — эта характеристика позволяет растению поглощать воды в 20 раз больше собственной массы;
свойство поглощать запахи;
антисептические свойства карбоновой кислоты, входящей в состав сфагнума.

Все эти качества способствуют широкому применению сфагнума в хозяйственной деятельности и строительстве (издавна им перекладывали брёвна при сборке сруба: свойства мха исключали гниение древесины и предотвращали её размокание). Кроме того, стали причиной целой серии исследований, направленных на возможность искусственного выращивания и размножения сфагнума в промышленных целях.

Внешний вид сфагнума напоминает густую пушистую траву светло-зелёного цвета. В природе разные виды мха образуют пушистый зелёный ковёр, покрывающий болотные кочки и плавающий по поверхности зарастающих озёр. Упругий сочный слой покрыт снаружи коркой, которая представляет собой наслоение запасающих воду клеток.

Клетки, содержащие хлорофилл, присутствуют только на верхней части стебля растения, поэтому нижняя его часть выглядит практически бесцветной. Корневая система у сфагнума отсутствует. Эта особенность свойственна всем мхам.

Строение растительного организма

Торфяной мох сфагнум имеет характерное для растительного организма строение. Растение состоит из следующих элементов:

стебель, высота которого достигает 20 см, однако может вырастать и до 30, он упругий, водянистый на разрезе;
листья — чешуйки, которые в большом количестве располагаются на основном стебле и его ответвлениях, листья торфяного мха состоят из одного слоя клеток, принадлежащих двум различным типам;
коробочка, располагающаяся на самой верхушке стебля — в ней формируются и развиваются споры, предназначенные для размножения растения.

Стебель сфагнового мха обильно ветвится, на боковых его поверхностях располагаются веточки и листья. В строении мха сфагнума различают три разновидности веточек:

торчащие — располагающиеся по отношению к основному стеблю горизонтально и обращённые в разные стороны;
свисающие — направленные вниз;
верхушечные — расположенные ближе к верхушке стебля и направляющиеся в стороны и вверх, образующие подобие головки (макушки) растения.

На кончиках верхушечных веточек на специальных стебельках со временем формируются коробочки — спорангии небольшого размера, снабжённые крышечкой. В них образуются и созревают споры растения, при помощи которых оно размножается. После созревания спор, содержащихся внутри, крышечка самопроизвольно открывается, а споры высыпаются в окружающую среду и разносятся ветром и водой. Для начала цикла развития нового растения из споры достаточно попадания её в каплю воды. Споры, формирующиеся в коробочках, имеют двойной набор хромосом.

Рост растения осуществляется за счёт развития структур верхней части стебля, тогда как элементы нижней части постепенно отмирают, образуя торф.

Клетки растения

Особенностью строения сфагнума является то, что его листья состоят из двух типов клеток. Для каждого из них характерна своя схема внутреннего строения, набор функций, внешний вид:

Водозапасающие. Их роль соответствует названию — они накапливают воду. Именно благодаря им осуществляется способность растения удерживать объём воды в 20 раз больше собственного веса. По-другому эти клетки называют мёртвыми. Цитоплазма их полностью разрушена, остались только клеточные стенки, имеющие большое количество пор. Помимо большого количества воды, они содержат пузырьки воздуха. Водозапасающие клетки составляют больший объём листа сфагнума.
Хлорофиллоносные. Их функция — обеспечение всего растительного организма органическими веществами.

Наличие водозапасающих клеточных структур является одной из особенностей сфагнума. Они располагаются в стебле и на листьях. Это мёртвые прозрачные полые клетки, имеющие отверстия. Клеточная мембрана этих образований имеет характерные утолщения, за счёт которых происходит её укрепление.

Водозапасающие клетки располагаются в окружении более мелких клеточных структур — зелёных фотосинтезирующих клеток, объединённых в одну большую сеть. Эта разновидность клеток является своеобразной заменой проводящей системы, свойственной высшим растениям, которая у мха отсутствует. Хлорофиллоносные клетки практически равномерно распределены по растению, за исключением нижней его части, поэтому процесс фотосинтеза протекает во всех отделах.

Эти особенности строения можно увидеть в обычный световой микроскоп с 300-кратным увеличением. С этой целью, в ходе лабораторной работы, следует расположить один листик на предметном стекле в капле воды, накрыть покровным стеклом и поместить под микроскоп. Хлорофиллоносные клетки, для которых характерен процесс фотосинтеза, будут выглядеть под микроскопом как узкие структуры, расположенные друг за другом и, благодаря такому расположению, образующие рисунок, напоминающий цепочку.

Карболовая кислота

Это вещество, содержащееся в тканях сфагнового мха, обладает выраженным антисептическим действием. Результатом такого эффекта является отсутствие бактерий, обеспечивающих гниение. Именно этим фактом объясняется то, что мох сфагнум практически не гниёт, а из отделяющихся от основного растения фрагментов образуется торф. Толщина слоя, образующегося на протяжении года, составляет от 1 до 2 мм.

Наличие этого антисептического вещества широкого спектра действия делает возможным использование растения в лечебных целях. Например, сфагнум можно считать подходящим материалом для антисептической гигроскопической повязки в полевых условиях.

Читайте также: