Жизненный цикл мха сфагнума

Обновлено: 05.10.2024

Содержание статьи

Мох сфагнум: описание, жизненный цикл, применение
Как размножается кукушкин лен
Что такое мхи

Мох сфагнум. Описание

В процессе роста растения у него формируются прямостоящие неветвистые побеги, собирающиеся в плотные дерновины наподобие подушек. Высота их небольшая - обычно не выше 5-6 сантиметров. Как такового стебля у сфагнума нет, его заменяют филлидии и каулидии. Между этими элементами растения есть щели, которые буквально поглощают воду и соли, необходимые мху для жизни.

Филлидии состоят всего из одного клеточного слоя. Третий элемент сфагнума - ризоиды являются корнями растения. Эти сильно ветвящиеся тонкие ниточки высасывают воду из почвы. Что характерно для сфагнума, ризоиды со временем перестают поглощать жидкость и играют только роль опоры для растения.

Мох сфагнум. Жизненный цикл

Как у всех сосудистых представителей растительного мира, у сфагнума происходит чередование полового поколения (гаметофита) с бесполым (спорофитом). Фотосинтезирующее зеленое растение - это гаметофит. У него есть мужские и женские гаметы, которые и порождают спорофит, появляющийся из зиготы - оплодотворенной яйцеклетки.

Спорофиты - споровое поколение не отделяются и остаются с гаметофитом, питаясь от него. В каждой их клетке двойной набор хромосом, в гаметах - по одному. Спорофит развивается в процессе мейоза - деления клеток. В результате этого каждая спора вновь становится наделенной полом. Прорастает она в одинарный гаметофит.

Мох сфагнум. Применение

Сфагнум обладает целым рядом полезных свойств, которые человек научился использовать. Еще в 11 веке мох начали применять в медицине в качестве перевязочного материала, своими гигроскопичными свойствами он заменял вату. Сфагнум широко применялся на полях сражений в первую мировую войну, так как быстро впитывал кровь, гной и прочие жидкости.

Даже сейчас некоторые фармацевтические компании производят тампоны и салфетки для перевязок с содержанием мха сфагнума. В составе растения был обнаружен сфагнол – фенолоподобное соединение, оказывающее дезинфицирующее, бактерицидное и противогрибковое действие. Еще в сфагнуме есть гуминовые кислоты со свойствами природного антибиотика.

Популярны среди потребителей и сфагновые стельки, которые хорошо помогают от грибка стопы. Если у вас есть поражения инфекционного характера на коже тела, помогут ванны с настоем сфагнума. Также этот мох часто используется для наполнения матрасов и подгузников. Особенно это полезно для тяжелобольных лежачих больных, так как позволяет бороться с пролежнями.

Сфагнум используют и в растениеводстве для более легкого и комфортного выращивания побегов и для защиты посадок от морозов.

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.

Сфагнум, болотный или белый мох образует болота, служит основой торфообразования. У него множество применений. Но для природы он имеет ещё большее значение, чем для человека.

Из огромного количества видов мохообразных, растущих на территории России, сфагнум выделяется своей экономической и экологической значимостью. Всё благодаря его уникальному строению.

Происхождение названия сфагнума

Описание сфагнума

В составе рода насчитывается 382 трудно отличимые друг от друга вида. Распространены эти мхи преимущественно в умеренных широтах Северного полушария, где формируют верховые сфагновые болота. Но встречаются также от тропических горных поясов до арктических и субарктических областей всей планеты.

Большее видовое разнообразие болотника представлено в Южной Америке, в России насчитывается 42 вида данного рода.
Для размножения всех споровых растений нужна капельно-жидкая вода, сфагнум особенно требователен к её количеству.

Поэтому он поселяется во влажных местах, является преимущественно болотным растением, поглощает и удерживает в своём теле большое количество воды. Благодаря этому содействует заболачиванию территории, что объясняется особенностями строения его наземной части.

Сфагновое болото

Это относительно крупные беловато-зелёные, красноватые или бурые представители флоры, образующие подушковидные дернинки. Растут они плотно потому, что у них нет корней и поддерживают друг друга только рядом расположенные растения.

Строение гаметофита сфагнума

При прорастании спора образует однорядную нить – начало половой стадии жизни мха – гаметофита. Если жизнь болотника начинается в водоёме, у проростка остаётся нитчатая структура, если он развивается на влажной почве, то образуется пластинка (протонема) размером в 1 см с многоклеточными нитями, заменяющими мхам корни (ризоидами). По краям протонемы появляются почки, формирующие побеги с листьями.

Специализация веточек и их пространственное размещение в одном пучке чётко дифференцированы. Одни занимают наклонное поникающее положение, другие горизонтальное. Расположенные прямо побеги осуществляют процесс воздушного питания растения (фотосинтеза) и, переплетаясь с частями соседних особей, способствуют поддержанию слабого стебля сфагнума в вертикальном положении.

Повисающие, обвивающие ствол боковые веточки способствуют поглощению и проведению воды к верхушке по принципу капиллярности. По этой причине взрослые мхи не нуждается в ризоидах. Анатомия и физиология рода объясняет причину постоянной влажности среды его обитания.

Сфагнум остролистный (лат. Sphagnum cuspidatum)

Все побеги покрыты яйцевидными тонкими однослойными листьями длиной в 2-3 см, лишёнными жилок. Ткани листа формируют два типа клеток: водоносные и хлорофиллоносные. Во время дифференцировки первые увеличиваются в размере, теряют большую часть хлоропластов или лишаются их совсем.

На первичную клеточную оболочку изнутри откладывается слой гиалина, в стенках появляются поры (сквозные отверстия). Затем внутренняя часть клетки (протопласт) отмирает полностью, получившаяся полость наполняется воздухом, цитологическая структурная единица фактически умирает, но продолжает выполнять свои функции.

Вода проникает в них через отверстия, а коллоидная гиалиновая оболочка, способная при набухании становиться плотной, помогает задерживать её внутри. Заполняющий эти структуры воздух, обуславливает белый цвет окраски листьев.

Фотосинтезирующие клетки расположены между водоносными. Они живые, тонкие, длинные, с многочисленными хлоропластами. У представителей, обитающих в затенённых местах, этот вид клеток находится на внутренней (верхней) стороне листьев.

У видов, растущих на светлых участках, они прячутся в глубине, защищаясь от прямых солнечных лучей, разрушающих хлоропласты. В листьях, находящихся в горизонтальной плоскости, хлорофиллоносные клетки больше, водоносные мельче. В листовых пластинках поникающих веток всё наоборот.

Особенности строение стебля
Мхи только условно делятся на органы, все их части имеют несколько схожее строение. В их стебле различают 3 типа тканей.

Гиалодерма (эпидерма, или кора). Первая от поверхности группа клеток, толщиной в 2-5 слоёв. Её одинаковые по размеру (паренхимные), крупные, тонкостенные клетки построены, как и воздухоносные (гиалиновые). Все их стенки имеют поры, объединяющиеся с соседними в капилляры, в которые проходит жидкость. Их основная функция водозапасающая. Так как гиалин содержит карболовые кислоты, способные обогащать всё ионами водорода, то и окружающая сфагнум среда отличается высокой кислотностью. Благодаря этому сфагнум обладает антисептическими свойствами.
Склеродерма (древесинный цилиндр) – механическая ткань, расположенная к центру от коры. Построена из клеток, длина которых намного превышает ширину (прозенхимных). У них бурые утолщённые стенки, выполняющие опорную функцию. Склеродерма у большинства видов занимает небольшой участок стебля, поэтому побег многих из них неустойчивый, повисающий, требующий дополнительной опоры. сердцевины – ткань, занимающая центральную часть стебля, выполняющая запасающую функцию. У неё отсутствует центральный пучок, его место занимает полость.

Жизнедеятельность сфагнума

Сфагнум – многолетнее растение, может жить до 2000 лет, но оно никогда не бывает высоким. Рост его колеблется от 5 до 20 см. Это объясняется тем, что по мере нарастания новых частей, его прошлогодние побеги отмирают. Разложение остатков в кислой среде затруднено, в бескислородных (анаэробных) условиях происходит превращение их в торф (1-2 мм в год).

В жизненном цикле мха преобладает половая стадия (гаметофит), на нём созревает мелкий спорофит (бесполая стадия). Развитие этого представителя флоры протекает со сменой этих поколений.

Размножение
Половые органы растения образуются на специализированных боковых генеративных побегах, расположенных у верхушки стебля, в пучках среди вегетативных веток. Созревают они осенью, а оплодотворение может проходить как осенью, так и весной следующего года. Есть однодомные (на одном растении и мужские и женские половые органы – антеридии и агхегонии) и двудомные виды, но их гаметангии всегда располагаются на разных побегах.

Антеридиальные побеги часто ярко окрашенные, всегда булавовидно вздутые – в виде расширенных на верхушке коротких веточек с правильно расположенными мелкими красными, тёмно-зелёными или жёлтыми листьями. Из пазух листьев выходят антеридии, в них образуются и созревают спирально закрученные нитевидные, длинные, снабжённые двумя жгутиками сперматозоиды.

Архегониальные образования имеют вид небольшой овальной почки, в основании которой растут листья, а на верхушке располагаются бесплодные нити (парафизы) и архегонии. Вначале женских половых органов нарастает несколько – 2-4, со временем один их них, развиваясь, подавляет формирование всех других. Поэтому на каждом таком побеге формируется только один спорогон (спорофит). Спорофит состоит из шаровидной крупной бесцветной коробочки с колпачком, ложноножки и гаустории (присоски, при помощи которой он внедряется в ткань гаметофита). Бесполое поколение полностью питается за счёт полового.

Жизненный цикл сфагнума

Коробочка состоит из бесцветной урночки и крышечки, между которыми образуется кольцо, ссыхающееся к моменту созревания спор и способствующее высыпанию клеток. Споры подхватывает ветер, разносит по округе, попав в воду, они прорастают, дают начало новому поколению. Торфяник может размножаться и вегетативно — побегами и частями стебля.

Какую пользу приносит сфагнум?

Благодаря антисептическим, противогрибковым свойствам и способности впитывать большое количество воды, этот представитель флоры активно применялся людьми с древних времён во многих областях их жизни.
· Как перевязочное и антибактериальное средство сфагнум использовали издавна. В наше время медики снова возвращаются к применению уникального лекаря, так как трясомох действует эффективнее хлопковой ваты. Запущен выпуск тампонов из марли и сфагнума. Побеги для этой цели подвергают дополнительной дезинфекции и пропитке борной кислотой.

Сфагнум папиллозный (лат. Sphagnum papillosum).
Автор: Джеймс Линдси, CC BY-SA 3.0

· Его способность убивать микроорганизмы используют и садоводы. Смешивая живой болотник с грунтом, и совершая посадки в этот субстрат, они обеспечивают защиту культурных растений от различных болезней, и помогают земле дольше сохранять влагу. Способность природной губки удерживать большое количество воды даёт возможность прибегать к его помощи в проращивании придаточных корней на черенках растений. Для этого отводки помещают в живой мох, без добавления других компонентов. Количество поражающихся гнилью корней у растения, выращенного таким способом, значительно меньше.
· При строительстве деревянных домов и бань им перекладывали брёвна, создавая изоляцию от проникновения влаги и защищая древесину от гниения.
· Торф служит сырьём для химической промышленности. Из него делают чистящие, дезинфицирующие, моющие средства, медицинский спирт. Им удобряют почву, его используют в качестве топлива.
· В народной медицине применяют сфагновую воду (жидкость, отжатую при сборе растения) и настойки из сырья. При их помощи борются со стафилококковыми инфекциями, смазывая поражённые места или принимая горячие ванны с добавлением отвара.

Сфагнум извилистый (лат. Sphagnum flexuosum)
Автор: E rule.

Сфагнум красноватый (лат. Sphagnum rubellum) Автор: b.gliwa, CC BY-SA 2.

Но главной заслугой сфагнума является участие в создании болот – важных экосистем, очищающих воду, вырабатывающих огромное количество кислорода, дающих начало рекам. В зарослях его куртинок обитает любимая всеми ягода клюква и поселяется множество мелких животных. Многие виды торфянки внесены в Красные Книги разного уровня, так как стали редкими растениями.

Вам будет интересно

В ботанике листья – это вегетативные органы, части побега сосудистых растений. В норме они развиваются…

Строение растений очень разнообразно и отличаются даже в пределах одного вида. Древнейшие представители флоры, многие…

Корень – осевой вегетативный, в типичном случае подземный орган сосудистых растений. Он эволюционировал позднее побега…

Хлопковые, льняные, синтетические — это ткани, из которых люди шьют себе одежду. Она нужна им…

Понятие о строение семян предполагает усвоение понятие об органах растений вообще. У растений, как и…

Задание 19 № 20523

Установите последовательность стадий жизненного цикла мха сфагнума, начиная с оплодотворения. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр.

2) развитие листостебельного растения

3) развитие коробочки на ножке

4) развитие половых органов и гамет

5) развитие спор

6) прорастание протонемы

Последовательность стадий: оплодотворение → развитие спорофита (коробочки на ножке) → развитие спор → высыпание спор → прорастание протонемы → развитие листостебельного растения (гаметофита) → развитие половых органов и гамет.

Читайте также: