Почему мхов нет в пустыне

Обновлено: 05.10.2024

В областях с крайне засушливым климатом распространены пустыни — биомы с сильно разреженным и обедненным растительным покровом. Количество осадков не превышает 200 мм в год (при высокой испаряемости). Пустыни занимают примерно треть территории суши на всех материках. Доля покрытой растительностью площади не превышает 10—20 %. В наиболее засушливых областях высшие растения отсутствуют на значительных площадях. Растения пустыни приспособлены к длительному существованию при минимальных запасах влаги, например кактусы, опунции и молочаи, запасающие влагу в теле растения, или саксаул, имеющий очень длинный корень, достигающий водоносных слоев. Исключение составляют арктические пустыни, зависящие не от сухости климата, а от низких температур, там обитают преимущественно мхи и лишайники.[ . ]

Растительность арктических тундр представлена преимущественно мхами и лишайниками, присутствуют дриады, Кассиопеи, карликовая ива, некоторые злаки и камнеломки. В растительности полярных пустынь доминируют лишайники. Фитомасса арктических тундр составляет от 300 до 700 г/м (т. е. от 30 до 70 ц/га), полярных пустынь — 10—15 г/м (1—2 ц/га).[ . ]

Видеоурок знакомит учащихся со споровыми растениями. Рассматриваются особенности строения печёночных, зелёных и сфагновых мхов. В уроке представлена классификация мхов. Множество иллюстраций поможет учащимся лучше усвоить знания о данной группе живых организмов.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Мхи. Многообразие. Строение мхов, их значение"

В отличие от водорослей мхи имеют стебель и листья, за исключением ряда видов примитивных печёночных мхов, у которых тело представлено слоевищем. Настоящих корней у мхов нет, их заменяют ризоиды, которыми они укрепляются в почве и всасывают воду.

Так как тело мхов расчленено на стебель и листья, а размножаются они спорами, то их относят к высшим споровым растениям.

Мхи — это многочисленная обособленная и очень древняя группа высших растений. На нашей планете насчитывается около 28 тыс. видов мхов. Это небольшие растения. Их высота колеблется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Очень редко можно встретить мхи более 20 см высотой. Мхи распространены преимущественно в хорошо увлажнённых местах. Их можно встретить на почве в лесах, пустынях и на болотах, на камнях и стволах деревьев, на стенах и крышах старых домов, в воде пресных водоёмов. Не встречаются мхи только в морях и на засоленных почвах. Многие виды мхов способны переносить неблагоприятные условия в покоящемся состоянии. При наступлении благоприятных условий такие мхи переходят в активное состояние и продолжают свой рост.

Мхи устроены проще, чем остальные высшие растения. У них имеются фотосинтезирующие, а также покровные и механические ткани. У наиболее сложно устроенных мхов появляются и специальные клетки, выполняющие проводящую функцию. Но типичные проводящие ткани у мхов отсутствуют. Появление у мхов тканей — это результат их приспособления к наземному образу жизни.

Различают печёночные и листостебельные мхи.

Представителями печёночных мхов являются риччия и маршанция. Те, у кого дома есть аквариум, хорошо знают плавающее растение, зелёным ковром покрывающее поверхность воды. Это один из печёночных мхов — риччия. Тело её состоит из вильчато разветвлённого слоевища. При хорошем освещении риччия быстро разрастается, образуя плотные подушки на поверхности воды.

Маршанция — это многолетнее растение, имеющее вид зелёного лопастного листка, стелющегося по поверхности земли.

Один из самых известных листостебельных зелёных мхов — кукушкин лён, его часто можно встретить в заболоченных или просто во влажных местах. Это многолетнее растение, высотой до 20 см. Его прямостоячий стебель несёт узкие мелкие листья.

У кукушкина льна есть мужские и женские растения. На верхушках мужских растений размещаются половые органы, в которых развиваются подвижные половые клетки (гаметы) — сперматозоиды.

У женских растений на верхушках расположены половые органы с женской половой клеткой — яйцеклеткой.

При наличии капелек влаги гаметы сливаются и образуют зиготу.

На женских растениях развиваются коробочки на длинных ножках, покрытые волосистыми заострёнными колпачками. Они напоминают сидящую кукушку. Отсюда и название мха — кукушкин лён. В коробочках развиваются споры. Зрелые споры высыпаются из коробочки и образуют зелёную нить. Из почек этой нити вырастают листостебельные растения мха.

Представителем белых, или сфагновых, мхов является сфагнум.

Сфагнум — растение с сильно ветвящимся стеблем. В отличие от других зелёных мхов он не имеет ризоидов. Стебель и ветви большинства видов сфагнума покрыты мелкими светло-зелёными листьями.

Каждый лист состоит из клеток двух типов. Живые, узкие, сильно вытянутые в длину клетки, в которых содержатся хлоропласты, расположены между очень крупными мёртвыми водоносными клетками. В клеточных стенках водоносных клеток есть поры. Через эти поры внутрь клеток поступает вода, которая может в них удерживаться. Из-за большого количества водоносных клеток в листьях и стебле сфагновый мох может быстро впитывать большое количество воды (в 20 — 40 раз больше своей сухой массы).

Размножается сфагнум спорами, так же как кукушкин лён и другие мхи. На концах верхних ветвей у него образуются маленькие коробочки, в которых созревают споры.

Обычно сфагнум растёт на верховых болотах, покрывая поверхность почвы сплошным ковром, но он может расти и под пологом леса среди кукушкина льна. Там, где поселился сфагнум, почвы переувлажнены. На избыточно влажной почве деревья растут плохо, становятся угнетёнными, а сфагнум, напротив, разрастается пышным ковром, и лес постепенно заболачивается. Сфагновый мох растёт верхней частью побегов, нижние их части отмирают. Мох образует кислоты, которые тормозят гниение отмирающих стеблей. Медленное разложение этих стеблей во влажной среде при небольшом количестве кислорода приводит к образованию полезного ископаемого – торфа, который широко используется человеком. Торф применяется как удобрение, топливо и сырьё для промышленности.

Значение мхов в природе велико. Зачастую мхи, так же как и лишайники, первыми покрывают голые скалы и другие участки, лишённые растительного покрова. Своими ризоидами они постепенно разрушают горные породы, в результате чего образуется почва, на которой могут поселиться другие растения.

Мхи играют также очень важную роль в регулировании водного режима планеты. Мхи впитывают и удерживают большое количество воды. Болота, на которых часто преобладают сфагновые мхи, нередко дают начало ручьям и рекам. Поэтому осушение больших площадей болот может приводить к обмелению рек, изменению климата, почв, обеднению растительного и животного мира. С другой стороны, развиваясь плотным ковром на используемых человеком землях, мхи затрудняют дыхание почвы и вызывают её заболачивание. Сфагновые мхи содержат бактерицидные вещества и поэтому могут быть использованы в медицине.

Американские исследователи проанализировали видовой состав мхов в пустыне Мохаве на участках с разным микроклиматом, в частности, на почве под кусками молочного кварца. Они пришли к выводу, что подобные необычные местообитания могут стать микроубежищами для тех видов мхов, которым местный климат плохо подходит, и если не проверять, какие виды обитают в таких малозаметных местах, можно существенно ошибиться в оценках видового многообразия изучаемого сообщества. Научная статья опубликована в PLoS ONE.

Однако помимо общего климата местности стоит учитывать микроклимат в ее отдельных точках: он может сильно отличаться от общей картины. К примеру, в почве под камнями воды может быть значительно больше, чем на открытых участках. Некоторые гиполитические (дословно — подкаменные) виды специализируются на таких местообитаниях и даже способны фотосинтезировать там, если камни — это полупрозрачные куски различных разновидностей кварца. Чаще всего из гиполитических организмов изучают цианобактерии, но мхи тоже могут расти под кварцем.

Мхи, они же мохообразные – это споровые растения, которые имеют стебель, зелёные листья, но лишены корней, системы сосудов, цветов и семян. Учёные, правда, не считают органы мхов настоящими стеблем и листьями, но мы не будем сейчас вдаваться в научные тонкости.

Мхи – растения небольшие. Большинство сухопутных мхов достигает лишь нескольких сантиметров в высоту. Есть лилипуты, которые в пять раз меньше миллиметра. Но среди водных мхов бывают настоящие гиганты со стеблем метровой длины. Скромными размерами мхи, наверное, обязаны отсутствию проводящей системы. Как без неё они бы доставляли воду и питательные вещества во все концы большого тела?

У мхов короткие, похожие на нитки, выросты нижней части тела. Они напоминают корни, но служат в основном для прикрепления к почве. А воду мхи поглощают всей поверхностью тела.

Где растёт мох?

Мхи – обычные обитатели сырых, затенённых мест. Их можно встретить на гниющей древесине, стволах и ветках, скалах, камнях, бетоне, вдоль нижней кромки зданий, где скапливается влага. Иногда они появляются на крышах и между камнями брусчатки. Неудивительно, что эти любители влаги освоили и водоёмы.

Пробурив не так давно ледник в Антарктике, англичане обнаружили мох, который пролежал тут полторы тысячи лет, со времен Римской империи. Более того – помещённый в воду мох пророс! Это говорит о том, что некогда в Антарктиде была тундра, такая же, как в Северном полушарии.

Среди туристов распространено мнение, что мхи чаще поселяются на северной стороне крупных камней, скал, стволов деревьев. Северная сторона и вправду чаще и дольше бывает влажной. Но так бывает не везде и не всегда. Да и у разных видов мхов неодинаковые требования к влажности и свету. Так что селиться мхи могут с любой стороны света, и ориентироваться по этому признаку надо с осторожностью.

Чем мох отличается от водорослей?

Главные отличия мхов от водорослей в том, что мхи:

имеют ткани и органы;
обитают в основном на суше;

Чем мхи отличаются от папоротников?

Мхи невозможно спутать с папоротниками, потому что у мхов:

нет настоящих крупных листьев и длинных корней;
очень слабо развиты специализированные ткани;
клетки бóльшую часть жизни имеют половинный, а не двойной, набор хромосом;
споры созревают не на листьях, а в коробочке, которая ножкой соединена со стеблем;
из споры вырастает разветвлённая нить, а не маленькая пластинка;

Кроме того, мхи не бывают древовидными и появились на планете раньше папоротников.

Чем полезен мох?

Подобно прочим живым организмам, мхи важны в общем круговороте веществ. Многим животным и микроорганизмам они дают пищу, в ходе жизни изменяют место обитания. Например, покрывая почву плотным ковром, они могут привести к её заболачиванию. Неприхотливые мхи в числе первых поселяются там, где другим растениям жить трудно (например. в тундре). Отмирая и разлагаясь, мхи обогащают почву перегноем. В мох откладывают икру многие лягушки, мхом выстилают гнёзда птицы.

Человек издавна использовал болотный мох сфагнум. Он нарастает вершиной, остальной стебель отмирает. Но поскольку растение содержит убийственный для бактерий фенол, то почти не перегнивает. Постепенно накапливаясь и спрессовываясь на дне болот, мох образует распространённое топливо и химическое сырьё – торф.

Ещё одно свойство сфагнума – способность поглощать огромные количества влаги. Поэтому сухой мох используют как подстилку для скота, а во время войны он, случалось, заменял бинты.

Кроме того, многие мхи очень декоративны, их ярко-зелёные подушечки украшают аквариумы, оранжереи, садовые композиции и т.п. В древней столице Японии городе Киото есть монастырь Сайходзи, где вот уж столетие как создан Сад мхов. Он признан объектом всемирного культурного наследия ЮНЕСКО. Вместо газонной травы и цветов землю тут покрывают мхи. Их тут 130 видов. Они украшают миниатюрные пруды, коврики из мха окружают камни и деревья.

Мхи вообще легко поглощают из воздуха не только влагу, но и многие химические вещества. Это позволяет обнаруживать с помощью этих растений загрязнение атмосферы. Кстати, разрушение окружающей природной среды грозит многим мхам исчезновением. В Красную книгу России включено 60 видов мхов.

Мохообразные растения по количеству видов стоят на первом месте среди нецветковых. Во всем мире их насчитывается 22-27 тыс. видов. На земле мхи встречаются повсеместно. Особенно хорошо они растут в местах, где много влаги. Так, в болотистых местностях они полностью покрывают поверхность земли. Мхи можно увидеть на деревянных строениях, стволах деревьев, поверхности камней и на скалах, и даже в пустынях. Они растут даже на сломанных ветках деревьев, на дне пресных водоемов. В некоторых районах Арктики и Антарктики из высших растений растут только мхи. Раздел ботаники, изучающий моховидные, называется бриологией.

Моховидные — невысокие многолетние, в редких случаях — однолетние травянистые растения. Высота мхов колеблется от 1 мм до нескольких сантиметров, реже — до 60 см (часто погруженные или полупогруженные в воду). У некоторых мхов вегетативные органы не развиты, и тело представлено зеленой пластинкой со спорангием (печёночные мхи) (рис.1, 2-4). Те из мхов, тело которых подразделяется на стебли и листья (филлоиды), называют листостебельные (рис.4, 1). В отличие от водорослей мхи преимущественно сухопутные растения, но предпочитают селиться во влажных местах. Настоящих корней у них нет. Функцию корней выполняют ризоиды (нитевидные выросты). С их помощью мхи поглощают воду и растворенные в ней минеральные вещества, а также прикрепляются к почве.

Рис.1 Многообразие мхов

Стебель у мхов снаружи покрыт оболочкой, состоящей из прозрачных клеток, которые не имеют хлорофилла. Под оболочкой расположена фотосинтезирующая ткань, состоящая из клеток с хлоропластами. У мхов не сформированы сосуды древесины. Поэтому транспортировка воды и минеральных веществ по стеблям осуществляется с участием примитивных, плохо развитых проводящих тканей.

Наиболее широко распространены такие представители моховидных, как зеленый мох (кукушкин лен) и торфяной мох (сфагнум).

Зеленый мох известен также как кукушкин лен. Он относится к группе листостебельных мхов, потому что имеет стебли и листья. Покрывая почву сплошным ковром, кукушкин лен образует травяной пласт, который вытесняет другие зеленые мхи. Он впитывает из атмосферы много влаги, и это вызывает заболачивание почв. Зеленый мох — двудомное растение.

Высота зеленого мха 40 см. Стебель не разветвляется, содержит опорную ткань. Внутри стебля расположены проводящие пучки. К почве прикрепляется с помощью ризоидов.

Питаются зеленые мхи, как и все другие зеленые растения. С помощью ризоидов они поглощают из почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества. Листья поглощают углекислый газ воздуха. В результате фотосинтеза образуются органические вещества.

Зеленый мох размножается бесполым и половым путями (рис. 2). Половое и бесполое поколения существуют совместно на одном растении.

Рис.2 Размножение зеленого мха

При половом размножении образуются мужские и женские гаметофиты. На верхушке мужского растения в антеридиях созревают мужские половые клетки. На верхушке женского растения в архегониях развиваются яйцеклетки. В результате их слияния происходит оплодотворение и образуется зигота. Из зиготы на женском растении (спорофит) развивается коробочка на ножке. В коробочке образуются споры, служащие для бесполого размножения. Созревшие споры высыпаются из коробочки наружу. При благоприятных условиях они прорастают, напоминая сначала разветвленные зеленые водоросли. Из одних проростков развиваются женские растения, из других — мужские.

Торфяной мох, или сфагнум, (рис. 3) — это многолетнее растение с сильно ветвящимся стеблем. В отличие от зеленых и других мхов у торфяных мхов нет не только корней, но и ризоидов. Воду и растворенные в ней минеральные соли поглощают стебли. Светло-зеленые листья сфагнума имеют клетки 2 видов: 1) удлиненные зеленые хлорофиллоносные клетки; 2) водоносные клетки. В зеленых клетках происходит процесс фотосинтеза, и через них от листьев к стеблю проходят органические вещества. Прозрачные мертвые клетки немного крупнее, здесь накапливается запас влаги. У этих водоносных клеток сохранились только оболочки. И когда сфагнум засыхает, т. е. погибают почти все зеленые клетки, листья его кажутся почти белыми. Поскольку сфагнум растет сплошным ковром, он является причиной заболачивания.

Рис.3 Торфяной мох или сфагнум

Сфагновые мхи — однодомные или двудомные обоеполые растения. Размножаются они половым и бесполым путями. При половом размножении из оплодотворенной яйцеклетки развивается небольшая коробочка, которая содержит множество спор. Бесполое размножение начинается с образования спор. Созревшие споры высыпаются из коробочки наружу. Из них вырастают многоклеточные предростки с многочисленными почками. Именно поэтому мох растет подушками, из которых в будущем развиваются торфяные мхи.

Образование торфа. Торфяные мхи растут в увлажненных местах. Нарастают они верхушками, а снизу отмирают и превращаются в торф. Засохшая часть стеблей из-за нехватки кислорода частично разлагается и образует торфяной слой. Органические кислоты, выделяемые мхом, замедляют его разложение.

Высшие растения — это одно из двух подцарств царства растений. К ним относятся нецветковые и цветковые растения. К высшим нецветковым растениям относятся высшие споровые растения (моховидные, плауновидные, хвощевые и папоротниковидные) и голосеменные.

Моховидные растения имеют стебли и листья. Настоящих корней у них нет. Функцию корней выполняют ризоиды. Широко распространены зеленый мох (кукушкин лен) и торфяной мох (сфагнум).

В природе встречается свыше 300 видов торфяных, или сфагновых, мхов. Торфяные мхи растут на болотах, в тундре, во влажных лесах. У них нет ризоидов. Воду они поглощают с помощью стеблей и листьев. Белыми их называют потому, что большую часть листьев занимает вода, накопленная мертвыми клетками, и цвет листьев становится почти белым. Торфяной мох ежегодно нарастает верхушкой, снизу отмирает и превращается в торф.

Торфяные мхи — основные торфообразователи. Торф — ценное полезное ископаемое. Используется комплексно как топливо, удобрение, теплоизоляционный материал и т. д.

Мхи, как и другие растения, являются необходимым компонентом природы и нуждаются в охране. В Красную книгу Казахстана занесено три вида мхов: сфагнум гладкий, пахифиссинденс крупнолиственный, ортотрихум приглаженный. Одним из мероприятий, направленных на сохранение мхов, является препятствование осушению болот.

Значение мхов. В результате процесса фотосинтеза мхи образуют органические вещества и выделяют в воздух кислород. Растут они на неплодородных почвах и способствуют образованию перегноя (гумуса). Как и другие растения, мхи засыхают и разлагаются при участии микроорганизмов. В результате образуется плодородная торфяная почва, пригодная для произрастания других растений. Мхи являются пищей для многих птиц и используются ими как гнездовой материал.

На торфяных болотах добывают торф, который является горючим полезным ископаемым и широко используется для отопления. Кроме того, он активно используется в качестве строительного материала (для теплоизоляции), удобрения и сырья, а также в химической промышленности. Из торфа получают спирт, карболовую кислоту и т. д.

Мхи — хранилище пресной воды. В заболоченных местностях они принимают участие в сборе воды. Осушение болот зачастую сопровождается исчезновением обитавших на них растений и животных, обмелением некоторых рек, учащением засух.

Мхи — высшие споровые растения (22-27 тыс. видов), живущие на суше во влажных местах. Наука о мхах — бриология. У листостебельных мхов есть стебель, листья, спорангии, вместо корней — ризоиды; у нелистостебельных — только зеленая пластинка 1 со спорангием. У мхов пе развиты сосуды древесины. Мхи фотосинтезируют, выделяют кислород, образуют перегной и торф, заболачивают почву и являются хранилищем 1 пресной воды.

Читайте также: