Какие приспособления к поглощению большого количества воды появились в процессе эволюции у мхов

Обновлено: 05.10.2024

Ризоиды – это бесцветные ветвистые нитеобразные клетки, при помощи которых слоевище водорослей прикрепляется к грунту.

2. Почему водоросли относят к низшим растениям?

У водорослей нет тканей и органов. У них есть только единое вегетативное тело, не делящееся на листья, стебли и корни. Поэтому они и относятся к низшим растениям.

3. Что такое спора?

Спора – это клетка растений и грибов, служащая для их размножения и распространения.

1. Рассмотрите растение мха. Определите особенности его внешнего строения, найдите стебель и листья.

Рассмотрим стебелек мха сфагнума и стебелек мха кукушкин лен.

2. Определите форму, расположение, размер и окраску листьев. Рассмотрите лист под микроскопом и зарисуйте его.

Листья сфагнума имеют продолговатую форму с заостренными концами светло-зеленого цвета. Они расположены так, что из каждого узелка на стебле вырастает сразу несколько листиков. Внизу стебля нет ни корней, ни ризоидов.

Стебелек кукушкина льна густо по спирали покрыт жесткими удлиненными листочками темно-зеленого цвета. Сверху стебля листики молодые, затем идут старые листья, нижняя часть стебля оголена и заканчивается ризоидами.

3. Определите, ветвистый или не ветвистый стебель у растения.

У сфагнума стебель ветвистый, а у мха кукушкин лен – нет.

4. Рассмотрите верхушки стебля, найдите мужские и женские растения.

Мужские растения кукушкин лен имеют на самом верху стебля как бы метелочку из листиков, а у женских растений стебелек заканчивается коричневой коробочкой на длинной ножке.

У сфагнума нет деления на женские и мужские растения.

5. Рассмотрите коробочку со спорами. Каково значение спор в жизни мхов.

Споры при созревании высыпаются из коробочки, давая жизнь новым растениям.

6. Сравните строение мха со строением водоросли. В чем их сходство и различие.

Мхи относятся к высшим споровым растениям, в отличие от водорослей, так как у них есть деление на органы – стебель и листья.

Сходство мхов и водорослей:

• наличие пластид в клетках позволяет осуществлять процесс фотосинтеза,

• неограниченный рост в течение всего существования.

Различие мхов и водорослей:

• мхи существуют там, где повышенная влажность, в то время как водоросли могут существовать только в водной среде,

• мхи имеют листья и стебель в отличие от водорослей, тело которых представлено слоевищем,

• мхи размножаются спорами, а водоросли делением,

• мхи питаются влагой из почвы через ризоиды, а водоросли всасывают питательные вещества из окружающей среды всем телом.

7. Запишите свои ответы на вопросы.

Вопросы в конце параграфа

1. Почему мхи называют высшими споровыми растениями?

Мхи относятся к высшим споровым растениям,так как у них есть деление на органы – стебель и листья, а размножаются они спорами.

2. Каково строение кукушкина льна?

Кукушкин лен – это один из видов листостебельных мхов. Стебелек кукушкина льна густо по спирали покрыт жесткими удлиненными листочками темно-зеленого цвета. Сверху стебля листики молодые, затем идут старые листья, нижняя часть стебля оголена и заканчивается ризоидами. Мужские растения имеют на самом верху стебля метелочку из листьев, в которой созревают подвижные половые клетки (гаметы) – сперматозоиды. У женских растений на верхушках расположены половые органы с женской половой клеткой (гаметой) - яйцеклеткой. Их стебелек заканчивается коричневой коробочкой на длинной ножке с волосистым заостренным колпачком, в котором развиваются споры.

3. Чем сфагнум отличается от кукушкина льна?

1) Сфагнум – растение с сильно ветвящимся стеблем в отличие от прямого стебля кукушкина льна.

2) Сфагнум не имеет ризоидов. Он питается через стебель и листья, в которых присутствуют мертвые клетки, способные поглощать, удерживать, а затем отдавать живым клеткам большое количество воды.

3) У сфагнума нет женских и мужских растений, как у кукушкина льна. У него все особи обоеполые.

4) На одном растении сфагнума может располагаться от 3-х до 5-ти коробочек со спорами, а у кукушкина льна только одна.

5) Цвет сфагнума светло-зеленый, в то время, как кукушкин лен имеет более темную окраску.

4. Чем мох отличается от водоросли?

Различие мхов и водорослей:

• мхи существуют во влажной среде, в то время, как водоросли могут существовать только в водной,

• мхи имеют листья и стебель в отличие от водорослей, тело которых представлено слоевищем,

• мхи размножаются спорами, а водоросли делением,

5. Какое значение имеют мхи в природе и жизни человека?

Мхи, отмирая, образуют торф, который широко используется человеком в качестве топлива, удобрения, а так же сырья для промышленности. Из торфа получают древесный спирт, карболовую кислоту, пластмассы, изоляционную ленту, смолу и многие другие ценные материалы.

При экстремальных условиях сфагнум может использоваться вместо ваты при повреждениях кожного покрова, так как он обладает хорошими бактерицидными свойствами и высокой влагоемкостью.

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

У мха нет полноценных корней, а ризоиды не способны удержать слишком высокие растения. Кроме того, так как мхи не имеют проводящей системы, питательные вещества, поглощаемые ризоидами из почвы, не смогут подниматься высоко и питать все растение.

Задания для любознательных

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

Стебель и ветви сфагнума покрыты светло-зелеными листьями. Каждый лист состоит из одного слоя клеток. Клетки эти двух разных типов. Узкие зеленые клетки содержат оболочки, цитоплазму, ядро, вакуоль, хлоропласты. В этих клетках образуются органические вещества, которые поступают из листьев в стебель.Они мелкие и, соединяясь друг с другом, образуют единую сеть.

Между зелеными клетками находятся другие клетки, более крупные. Их цитоплазма разрушена. Есть только оболочки с отверстиями. Поэтому эти клетки прозрачны и могут заполняться водой или воздухом. Благодаря им, сфагнум может поглощать и удерживать большое количество воды и воздуха, создавая запас необходимых растению веществ.

2. Поместите в банку с влажной почвой немного риччии. Банку накройте стеклом и поставьте в теплое светлое место. Следите, чтобы почва была постоянно влажной. Наблюдайте, что будет происходить с риччией.

При достаточном освещении и благоприятной температуре мох риччия очень быстро разрастается, образуя плотные зеленые подушки.

1. Что такое ризоиды?

2. Почему водоросли относят к низшим растениям?

3. Что такое спора?

Спора – это клетка растений и грибов, служащая для их размножения и распространения.

1. Рассмотрите растение мха. Определите особенности его внешнего строения, найдите стебель и листья.

Рассмотрим стебелек мха сфагнума и стебелек мха кукушкин лен.

3. Определите, ветвистый или не ветвистый стебель у растения.

У сфагнума стебель ветвистый, а у мха кукушкин лен – нет.

4. Рассмотрите верхушки стебля, найдите мужские и женские растения.

У сфагнума нет деления на женские и мужские растения.

5. Рассмотрите коробочку со спорами. Каково значение спор в жизни мхов.

Споры при созревании высыпаются из коробочки, давая жизнь новым растениям.

6. Сравните строение мха со строением водоросли. В чем их сходство и различие.

Сходство мхов и водорослей:

· наличие пластид в клетках позволяет осуществлять процесс фотосинтеза,

· неограниченный рост в течение всего существования.

Различие мхов и водорослей:

· мхи существуют там, где повышенная влажность, в то время как водоросли могут существовать только в водной среде,

· мхи имеют листья и стебель в отличие от водорослей, тело которых представлено слоевищем,

· мхи размножаются спорами, а водоросли делением,

· мхи питаются влагой из почвы через ризоиды, а водоросли всасывают питательные вещества из окружающей среды всем телом.

7. Запишите свои ответы на вопросы.

1. Почему мхи называют высшими споровыми растениями?

2. Каково строение кукушкина льна?

3. Чем сфагнум отличается от кукушкина льна?

1) Сфагнум – растение с сильно ветвящимся стеблем в отличие от прямого стебля кукушкина льна.

3) У сфагнума нет женских и мужских растений, как у кукушкина льна. У него все особи обоеполые.

5) Цвет сфагнума светло-зеленый, в то время, как кукушкин лен имеет более темную окраску.

4. Чем мох отличается от водоросли?

Различие мхов и водорослей:

· мхи существуют во влажной среде, в то время, как водоросли могут существовать только в водной,

· мхи имеют листья и стебель в отличие от водорослей, тело которых представлено слоевищем,

· мхи размножаются спорами, а водоросли делением,

5. Какое значение имеют мхи в природе и жизни человека?

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

Моховидные - это многоклеточные растения, тело которых может быть представлено в виде стелющейся пластинки – таллома, или разделено на вегетативные органы. Корней у мхов нет. Прикрепление мхов к субстрату осуществляется специальными тонкими нитевидными выростами – ризоидами. Мхи имеют сравнительно простую внутреннюю организацию. В их теле можно обнаружить ассимиляционную (основную) ткань, содержащую хлоропласты, а также слабо выраженные проводящие, механические, запасающие и покровные ткани.

2. Что такое гаметофит? Что такое спорофит?

Гаметофит - это половое поколение, представляющее собой зелёное растение и образующий половые клетки (гаметы). Гаметофит больше выражен, чем спорофит - бесполое поколение, на котором формируются споры. Последний развивается непосредственно на гаметофите. Для осуществления оплодотворения необходима вода.

3. В каких географических областях распространены моховидные?

Моховидные широко распространены во влажной умеренной зоне Северного и Южного полушарий, в тундре, высокогорных лесах тропиков. В отличие от большинства представителей, некоторые виды очень устойчивы к длительному пересыханию и могут расти даже в местах кратковременного сезонного увлажнения; подобно лишайникам, эти растения способны оживать при наступлении благоприятных условий.

4. Охарактеризуйте особенности строения мха кукушкин лен?

Кукушкин лён растёт в хвойных лесах и на болотах. Его гаметофит представляет собой сте-бель, несущий листья (в обиходе именно гаметофит называют кукушкиным льном). Гаметофиты кукушкина льна раздельнополы. Гаметофит – это многолетний мох, имеющий прямостоячий стебель высотой в среднем 10-15 см, но может достигать 30-40 см. Стебель густо покрыт листьями, нижние листья на стебле развиваются в форме чешуек. Во внутреннем строении стебля различают примитивную проводящую систему, благодаря чему вода с растворенными питательными веществами перемещается по стеблю.

5. Как размножается кукушкин лен? Как вы думаете, каково биологическое значение чередования полового и бесполого поколения?

На верхушке мужских и женских растений развиваются органы полового размножения. 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 и дают начало гаметофиту. Чередование поколений обеспечивает непрерывность существования и повышает приспособленность организма в внешней среде.

Сфагнум имеет разветвлённый стебель, который густо покрыт листочками. На верхушке главного побега боковые ветви образуют розетку. Эти мхи растут в очень влажных местах и обычно находятся в воде, поэтому у них отсутствуют ризоиды и влага поступает непосредственно в стебель. В центре стебля имеются тонкостенные клетки, которые выполняют проводящую и запасающую функции. Они окружены плотным кольцом клеток - это механическая ткань. Самая периферическая часть стебля состоит из крупных мёртвых клеток. С течением времени нижние части растения постепенно отмирают.

7. Какую роль играют мхи в природе?

В природе: участвуют в создании биоценозов, особенно там, где почти сплошь покрывают почву (тундра); моховой покров способен накапливать и удерживать радиоактивные вещества; играют большую роль в регулировании водного баланса ландшафтов, так как способны впитывать и удерживать большое количество воды.

В деятельности человека: способствуют заболачиванию почвы; предохраняют почву от эрозии; некоторые сфагновые мхи применяются в медицине (в качестве перевязочных средств при необходимости); сфагновые мхи — источник образования торфа.

8. Зарисуй те в тетради схему жизненного цикла мха кукушкин лен.

9. Предложите способ предотвращения возгорания торфа.

Одним из способов предотвращения возгорания торфяников является метод прокладки по территории торфяников траншей заполненных негорючим материалом, в качестве которого используется сфагнум (поскольку он может накапливать в себе воду в больших количествах), и его последующего увлажнения.

10. Составьте развернутый план параграфа.

- общая характеристика отдела;

- описание внешнего и внутреннего строения;

- размножение мхов, значение чередования полового и бесполого поколения в жизненном цикле;

- описание внешнего строения мха Кукушкин лен и его жизненного цикла;

- описание внешнего строения мха Сфагнум и его жизненного цикла, значения в природе и для человека.

4. Какие приспособления к поглощению большого количества воды имеются у мхов?

1)ризоиды – выросты на стебле 2)крупные мёртвые клетки

3)коробочки со спорами 4)клетки тонкой покровной ткани

5. Что из перечисленного является спорофитом у кукушкина льна?

1)коробочка на ножке 2)зеленое листостебельное растение

3)зеленая нить — проросток 4)отдельная спора

6. Размножение мхов происходит путем чередования ______________________________________

Бесполое поколение (спорофит) представлен ________________________________________

Половое поколение (гаметофит) представлен _______________________________________

7. Установите последовательность стадий развития в цикле мха кукушкина льна, начиная с попадания спор в почву.

1)образование коробочки со спорами

2)формирование органов полового размножения

3)оплодотворение, образование зиготы

4)прорастание спор в ветвящиеся зелёные нити

5)образование листостебельных растений

8. Чем строение мхов отличается от строения водорослей? Что общего у мхов и водорослей в строении и цикле размножения?

Мхи - отдел высших растений, преимущественно многолетних. Отличается регрессивным развитием спорофита, в жизненном цикле мхов доминирует (преобладает) гаметофит. Мхи изучает бриология (от греч. bryon - мох, и logos - слово) - наука о мхах.

Эволюционно мхи представляют тупиковую (слепую) ветвь развития растений, во многом близки к водорослям. Для размножения большинству мхов нужна вода, так как мужские половые клетки могут добраться до женских только с ее помощью. Мы рассмотрим этот отдел на примере кукушкина льна, который относится к подклассу Зеленые мхи.

Интересный факт - устьица у мхов отсутствуют, вместо них имеются поры без замыкающих клеток. У моховидных отсутствуют настоящие стебли и листья, которые мы привыкли видеть у остальных высших растений, нет корней и специализированных проводящих тканей. Механические ткани развиты слабо, так что по совокупности причин рост в высоту для мхов оказывается затруднительным (ограниченным).

Строение кукушкина льна

Кукушкин лен относится к двудомным растениям. Стебель у него прямостоячий, это один из наиболее высокорослых мхов, достигающих в высоту 50 см и более. Отсутствие корней компенсируют нитевидные выросты - ризоиды, которые обеспечивают прикрепление растения к субстрату, всасывают воду и растворенные в ней минеральные вещества (в отличие от ризоидов у водорослей, где ни о какой функции всасывания нет и речи!).

Проясним термин "двудомные", указанный вначале. Он означает, что женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы развиваются на разных растениях. На женском гаметофите расположен архегоний, имеющий бутыльчатую форму, на мужском гаметофите развиваются антеридии. Антеридии окружают характерные крупные листья желто-бурого цвета, по которым всегда можно отличить мужской гаметофит от женского: на женском подобные листья отсутствуют.

Спорофит (бесполое поколение) у мхов располагается прямо на гаметофите, представлен коробочкой на ноже, в которой образуются споры. Коробочка способствует распространению спор на большее расстояние. Спора - возникающая в результате митоза или мейоза (в этом случае - мейоспора) клетка грибов и растений, служащая для размножения и распространения растений и грибов, способная развиться во взрослую особь.

Стебелек вместе с коробочкой называется спорогон. Коробочка состоит из урночки и крышечки, сверху прикрыта колпачком. Внутри урночки находится центральный стержень - колонка, к которой крепится спорангий со спорами. Кверху колонка расширяется и образует эпифрагму, затягивающее устье коробочки. Коробочка имеет перистом - специальное отверстие для рассеивания спор.

В сухую погоду, когда споры созревают, колпачок, а за ним и крышечка, отпадают. Тонкий стебелек спорогона раскачивается от ветра, споры высыпаются.

Жизненный цикл мхов

При созревании яйцеклетки (n) в архегонии (n) образуется узкий слизистый канал, по которому сперматозоид (n) может достичь яйцеклетки, которая неподвижна. Сперматозоиды образуются в другом месте - антеридиях, на мужском гаметофите, (n), и, чтобы добраться до архегониев, им обязательно нужна вода. Именно поэтому мхи обитают во влажной среде, где условия для размножения наиболее благоприятные.

Сперматозоид обладает хемотаксисом к слизи в канале архегония. Хемотаксис - движение организма под влиянием химических веществ.

В период обильных дождей сперматозоид достигает яйцеклетки в архегонии (на женском гаметофите), гаметы сливаются, и образуется зигота (2n). В дальнейшем из зиготы прорастает спорофит, имеющий вид коробочки на ножке. Отметим, что спорофит, по сути "паразитирует" на гаметофите (n), от которого зависит полностью. В коробочке спорофита из материнских клеток (2n) образуются споры (n) путем мейоза. Высыпаясь из коробочки, спора попадает в почву, где прорастает в протонему. Протонема - нитчатое образование, ранняя стадия развития гаметофита - листостебельного растения (n).

На женских гаметофитах развиваются архегонии, на мужских - антеридии, в которых образуются гаметы. Цикл замыкается. Хотелось бы еще один раз подчеркнуть: спорофит у мхов редуцирован, низведен до уровня полностью зависимого придатка гаметофита, растущего прямо на гаметофите и питающегося за счет него. Гаметофит доминирует в жизненном цикле и представлен зеленым листостебельным растением.

Теперь попробуйте самостоятельно назвать все стадии жизненного цикла мха на картинке ниже, почувствуйте себя истинным бриологом ;)

Значение мхов

В целом хозяйственное значение мхов для человека небольшое. Они не пригодны в качестве корма для домашних животных. Мох сфагнум с давних пор применяется как перевязочный материал, военные врачи применяли его в экстренных случаях, когда заканчивались вата, йод. Сфагнум обладает антисептическими свойствами: уничтожает микроорганизмы или задерживает их размножение, а также выраженной гигроскопичностью - способностью поглощать, впитывать большие количества воды, крови и других жидкостей.

Разрастание мхов вызывает переувлажнение почвы и впоследствии - заболачивание территории. Особо отметим роль мхов, как торфообразователей. Торф - горючее полезное ископаемое, образованное не полностью разложившимися остатками растений в условии болот. Его используют для производства теплоизолирующих материалов, применяют в качестве топлива. И, конечно же, мхи - звено в цепи питания (продуценты - производители органических веществ).

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: