Мхи получают воду из окружающей среды

Обновлено: 05.07.2024

Мхи возникли в результате одной из попыток жизни выбраться из воды на сушу. Нам трудно представить, насколько сложной для жизни была эта задача. Ведь жизнь в океане существует приблизительно 3,5 млрд лет, а на сушу первые растения вышли лишь около 420 млн лет назад.

Самой большой трудностью было преодолеть опасность высыхания. Мхи с этой задачей до конца не справились, поэтому они и встречаются лишь там, где достаточно влаги.

У мхов нет настоящих корней, лишь небольшие выросты, прикрепляющие их к почве (ризоиды). Вода из почвы для мхов почти недоступна, остаётся пользоваться дождем, росой. Поэтому высота наземных мхов редко превышает 15-20 см.

Мхи из рода сфагнум обладают удивительным свойством необычайной влагоемкости - 40 г сухого мха могут поглотить более 1 литра воды. Воду они вбирают водоносными клетками, в которых запасают воду на "черный день".

Целые "ковры" из сфагнумов покрывают поверхность болот, почву влажных лесов. Они как гигантские губки вбирают в себя все осадки, выпавшие за год. А затем постепенно отдают эту влагу большим и малым рекам, не давая им пересохнуть даже в летнюю жару.

Понятно, что непродуманное осушение болот может быть настоящей экологической катастрофой.

Сфагновые мхи нарастают верхушкой, а нижние части у них отмирают. Накапливаясь, отмершие мхи образуют залежи торфа. Бактерии и грибы в массе торфа не развиваются, лишенные кислорода. Торф консервирует все, что в него попадает.

Кукушкин лен, представитель зелёных мхов, обычен во влажных лесах умеренного климата. Моховой ковер, покрывающий тундры, предотвращает сильное протаивание вечной мерзлоты, которое могло бы нарушить равновесие во всей природе Севера.

Мхи печеночники напоминают лишайники, похожи на тонкие пластинки, лежащие на поверхности почвы. Они ещё больше привязаны к сырым местам, так как строение их более простое, чем у сфагнумов.

Мхи растут преимущественно во влажной среде — в лесах, на болотах, на коре деревьев, на камнях. Мхи размножаются спорами, поэтому их относят к высшим споровым растениям .

Если мох состоит из стебля и листьев, то его называют листостебельным мхом . Один из самых известных зелёных листостебельных мхов — кукушкин лён . На верхушках растений у него образуются маленькие коробочки, в которых созревают споры.

У мхов нет проводящей ткани, они не могут проводить воду и питательные вещества на большое расстояние, поэтому они малого роста. Функцию корней выполняют ризоиды — выросты, при помощи которых поглощается вода и питательные вещества.

Мох сфагнум с течением времени отмирает, утрамбовывается, и образуется торф. Этот процесс происходит очень медленно (слой торфа в \(1\) метр образуется в течение \(1000\) лет). Торф используют в качестве топлива, а также как удобрение для улучшения почвы, сырьё для получения пластмассы, древесного спирта, карболовой кислоты.

Лесной мох предотвращает быстрый отток осадков и талой воды, что защищает почву от высыхания. Мох предоставляет убежище мелким животным — моллюскам, паукам, насекомым.

В природных сообществах мхи могут привести к заболачиванию, так как сплошной покров на поверхности почвы задерживает влагу и препятствует проникновению воздуха.

Ключевые слова конспекта: мхи, мохообразные, моховидные, бриофиты, жизненный цикл мхов, строение мха, разнообразие мхов, значение мохообразных.

Мхи — это наиболее примитивные из групп наземных растений. Они мало приспособлены к жизни на суше, поэтому привязаны к влажным, затененным местам. У мхов нет настоящей сосудистой ткани (ксилемы и флоэмы), нет настоящих корней (вместо них нитчатые выросты стебля — ризоиды). Вода и минеральные соли поглощаются всей поверхностью тела, в том числе и ризоидами.

Жизненный цикл мхов включает гаплоидный гаметофит и диплоидный спорофит. Доминирующим поколением является гаплоидный гаметофит, который принимает на себя функции фотосинтеза, водоснабжения и минерального питания.

Для обеспечения полового процесса необходима капельножидкая среда. Половое и бесполое поколение мхов не разделены, а представляет одно растение. Гаметофит развивается из гаплоидной споры. У разных видов мхов гаметофит может быть однополым (двудомным) и разнополым (однодомным). Органы полового размножения (гаметангии) образуют подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки.

Оплодотворение яйцеклетки происходит внутри женского полового органа. Из зиготы медленно развивается диплоидный спорофит, который представляет собой коробочку (спорангий), находящуюся на гаметофите и получающую от него питание. В коробочке путем мейоза образуются гаплоидные споры.

Разнообразие мхов

Наиболее известными представителями мхов являются кукушкин лен и сфагнум.

Стебли сфагнума имеют светло-зеленый цвет и несут на себе мутовки ветвей, листья которых не имеют жилкования. У взрослых растений сфагнума нет ризоидов, и на болотах они образуют плотные подушки из прямостоячих ветвей. Листья (филлоиды) наряду с хлорофиллосодержащими клетками имеют мертвые клетки с утолщенными стенками, впитывающие воду. Сфагновые мхи — торфообразователи. Торф образуется в результате накопления и уплотнения отмерших нижних частей гаметофита. Их разложение не происходит из-за низкой кислотности и недостатка кислорода. Торф широко используется как топливо, удобрение и сырье в промышленности. Сфагнум обладает бактерицидными свойствами, и его используют в медицине.

Значение моховидных

Защита почвы от высыхания и эрозии
Образование торфа
Сырье для химической промышленности
Способствуют заболачиванию.

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: