Печеночные мхи представляют собой маленькие и неприхотливые растения, которые можно найти на всем протяжении земного шара. Особенно благоприятные условия для них создаются во влажных тропических лесах. Название этих растений связано с тем фактом, что в древности лекарственные травники использовали их для лечения заболеваний печени.
§ 20. Мхи
Ризоиды — это тонкие нитевидные структуры, состоящие из одной или нескольких клеток, расположенных в одном ряду. Они необходимы для прикрепления растений к субстрату, а также для поглощения влаги и питательных веществ из окружающей среды. Ризоиды можно обнаружить не только у мхов, но и у лишайников, некоторых видов водорослей и грибов.
Вопрос 2. Почему водоросли относят к низшим растениям?
Водоросли причисляют к низким растениям, поскольку они не имеют структур, характерных для высших растений, таких как корни, стебли и листья.
Вопрос 3. Что такое спора?
Споры представляют собой микроскопические зачатки как низших, так и высших растений. Они могут по-разному образовываться и служат для воспроизводства или же для сохранения вида в неблагоприятных условиях. В биологии различают несколько типов спор:
* споры у бактерий, которые выполняют функционал для выживания в трудных условиях;
* споры у растений, споровиков и грибов, играющие роль в размножении.
Лабораторная работа № 10. Строение мха.
1. Рассмотрите растение мха. Определите особенности его внешнего строения, найдите стебель и листья.
Стебель мха является прямостоячим и неразветвленным. Его длина может составлять от 12 см, но в благоприятных условиях он иногда вырастает до 30-40 см. Стебли густо покрыты листьями. На верхушке каждого стебля находится коробочка со спорами. В нижней части стебля располагаются ризоиды, которые помогают растению прикрепляться к субстрату.
2. Определите форму, расположение, размер и окраску листьев. Рассмотрите лист под микроскопом и зарисуйте его.
Листья имеют вогнутую форму и тёмно-зелёный цвет, они обхватывают стебель с помощью черешка. На верхней стороне каждого листа находятся ассимиляционные пластиночки и выраженная центральная жилка. Листья напоминают утолщённые иголочки и имеют схожесть с миниатюрными растениями льна. Нижние листья на стебле развиваются в форме чешуек.
3. Определите, ветвистый или неветвистый стебель у растения.
У мха наблюдается неветвистый стебель.
4. Рассмотрите верхушки стебля, найдите мужские и женские растения.
На верхушках мужских растений находятся половые органы, где возникают подвижные половые клетки, называемые гаметы, или сперматозоиды. У женских особей половые органы располагаются также на верхушках и содержат женскую половую клетку (гаметку) — яйцеклетку.
Женские растения образуют на длинных ножках коробочки, которые защищены волосистыми колпачками заострённой формы, напоминающими сидящую кукушку. В этих коробочках формируются споры, которые, высыпаясь и прорастая, становятся основой для новых растений мха.
5. Рассмотрите коробочку со спорами. Каково значение спор в жизни мхов?
Мох образует большое количество спор, которые при благоприятных условиях прорастают, образуя новый побег в виде спорангия на ножке. Таким образом, споры играют ключевую роль в размножении и жизни мхов.
6. Сравните строение мха со строением водоросли. В чём их сходство и различие?
Основные различия заключаются в том, что водоросли не имеют корней и их тело представлено слоевищем, тогда как мхи имеют ризоиды. Кроме того, водоросли обитают только в водной среде, в то время как мхи могут существовать и на влажной земле. Мхи имеют стебли и листья, тогда как у водорослей эти структуры отсутствуют.
Что касается сходства, то обе группы имеют пластиды в клетках (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты), что позволяет им осуществлять фотосинтез. Эти организмы также обладают возможностью неограниченного роста на протяжении всей жизни и являются неподвижными.
7. Запишите свои ответы на Вопросы.
Вывод: Мхи более развиты по сравнению с водорослями. Они способны обитать не только в воде, но и в влажной среде, а также имеют стебли и листья.
Вопрос 1. Почему мхи называют высшими споровыми растениями?
Мхи классифицируются как высшие споровые растения, поскольку их строение делится на стебель и листья, а размножение происходит посредством спор.
Вопрос 2. Каково строение кукушкина льна?
Стебель кукушкина льна стройный и коричневатый, он покрыт мелкими тёмно-зелёными листьями, что придаёт растению вид миниатюрного льна.
Сравнение строения
С точки зрения ботаники, между растениями существует больше различий, чем сходств. Оба являются членами отдела Моховидные, однако их класс, порядок, семейство и род совершенно разные. Кукушкин лён относится к классу Политриховые, тогда как сфагнум — к классу Сфагновые.
Кукушкин лён также принадлежит к группе листостебельных мхов. Эта группа включает мхи, которые, в отличие от других видов, имеют и стебли, и листья. Эта категория является наиболее многочисленной — около 95% всех известных мхов принадлежат именно к ней.
Кукушкин лён получил широкую известность благодаря своим размерам. В подходящих условиях он способен достигать в высоту до полуметра.
Внешние признаки, по которым кукушкин лён отличается от сфагнума.
- Кукушкин лён не разветвляется и имеет одиночный стебель с мелкими вытянутыми листочками, которые расположены близко друг к другу. В отличие от него, сфагнум устроен иначе: на его стебле растут дополнительные веточки, которые образуют пучки и покрыты мелкими листьями, за счёт чего сфагнум выглядит более пушистым.
- Листочки у сфагнума бывают двух типов: те, что расположены на основном стебле, и те, что находятся на боковых ветвях. У кукушкиного льна все листочки одинаковы.
- Стебли кукушкиного льна имеют тёмный цвет и могут быть красновато-бурыми вплоть до самого верха, тогда как у сфагнума стволики окрашиваются в бурый только в нижней части, где растение начинает умирать. Окраска листьев и стеблей у сфагнума не различается. В зависимости от вида, цвет сфагнума может варьироваться от желтоватого до беловатого и розоватого, но никогда не бывает красным.
- Коробочки (спорангии) кукушкиного льна вытянутые, напоминая сплющенные трубочки, тогда как спорангии сфагнума круглые.
- У кукушкиного льна имеются специальные волоски (ризоиды), помогающие ему удерживаться в земле. Эти ризоиды располагаются в основании растущего стебля, под уже отмершими листьями, которые становятся коричневыми. Сфагнум же не обладает ризоидами, а вместо этого поглощает влагу всеми своими клетками.
- Несмотря на различия в способах впитывания влаги, внешние признаки этого процесса не так заметны. У сфагнума для этой цели служат мёртвые клетки, которые образуют полые структуры и помогают удерживать воду, тогда как у кукушкиного льна для впитывания влаги используется примитивная проводящая система, основанная на специализированных живых клетках.
Сходства.
- Оба растения достаточно крупные для мшистых организмов — обычно их высота достигает 15-20 см, хотя кукушкин лён потенциально может вырастать выше, но на практике часто не достигает таких размеров.
- Листья обоих мхов состоят из однорядного слоя клеток.
- Оба типа мхов размножаются спорами, хоть и различными способами.
- Оба рода активно размножаются вегетативным методом: новые растения могут вырастать из отрезков стебля.
- У настоящих корней нет ни у сфагнума, ни у кукушкиного льна.
На первый взгляд различить оба растения в неэпизодный период может быть трудно, так как они формируют ярко-зелёные, пушистые куртины.
Чтобы определить, к какому виду относится данное растение, следует вырвать небольшой росток и внимательно его изучить. У кукушкиного льна на верхушке будут белые волоски – это ризоиды, а сам стебелёк имеет красновато-бурый оттенок.
Места обитания
Оба растения предпочитают лесные экосистемы, где они могут развиваться в прохладных, тенистых местах с достаточным количеством рассеянного света. Хотя может показаться, что они предпочитают полную тень, для нормального роста им необходим достаточный свет. При дефиците света рост растений замедляется, и они начинают вытягиваться в поисках света. В лесных условиях они получают много бокового света, который рассеивают деревья.
В природе кукушкин лён обитает в северных и умеренных широтах, выбирая сырые, заболоченные луга или низины, склонные к рекультивации. Он быстро разрастается и создаёт плотные дерновинные подушки.
Сфагнум встречается в умеренных зонах Северного полушария и насчитывает 42 вида, присутствующие в России. Он предпочитает также влажные места, образуя рыхлые дерновины, где нижняя часть постепенно отмирает, превращаясь в торф.
Обитания обоих растений могут пересекаться. Например, кукушкин лён можно встретить в Саратовской области, в том числе и в Новобурасском районе, где расположено болото Моховое с редким видом сфагнума, плосколистным, занесённым в Красную книгу области.
Листостебельные мхи. Строение кукушкина льна
Скорее всего, вы встречали кукушкин лён. Это растение растёт на болотистых почвах и может наблюдаться также на влажных участках леса или рощ. Своим видом оно напоминает миниатюрные ростки льна. Обычно кукушкин лён образует густые и плотные покровы. В высоту его стебельки могут достигать 30 см.
Каково строение кукушкина льна?
На рисунке 2 показаны основные органы кукушкина льна: ризоиды, стебель, листья, половые органы, спорофит. Строение растения варьируется в зависимости от его пола: спорофит формируется только на женских особях, тогда как у мужских растений на верхушках формируется лишь метелка из листьев.
Точнее будет сказать, что структуру растения необходимо рассматривать в контексте его жизненных циклов, так как половое поколение называется гаметофит. В верхушках гаметофитов находятся половые органы, как мужского, так и женского типов. В мужских органах развиваются подвижные половые клетки — гаметы, или сперматозоиды.
В женских растениях половые органы выглядят немного иначе, хотя без сильного увеличения их различить затруднительно. В них содержатся яйцеклетки.
Размножение кукушкина льна
Для осуществления оплодотворения мху необходима вода, достаточной является роса или дождь. Капли воды падают на верхние части мха и позволяют полевым клеткам смешиваться: начинается процесс оплодотворения.
После этого на верхушках женских гаметофитов формируются специальные органы, называемые спорофит. Этот спорофит представляет собой бесполое поколение кукушкина льна. Он не имеет листьев, не синтезирует органические вещества и получает их от гаметофита. Спорофит кукушкина льна выглядит как крошечный кувшинчик на длинной ножке. Этот кувшинчик именуется коробочкой.
Коробочки, как правило, защищены заострёнными колпачками и напоминают малыми серо-сизыми птицами. Имя кукушкин лён произошло именно из-за этого сходства.
Посмотрите на коробочку со спорами на рисунке 3. В этих коробочках развиваются споры. Коробочка кукушкина льна накрыта специальным колпачком. Когда споры созревают, колпачок отпадает, и они высыпаются.
Каково значение спор в жизни мхов? Когда споры падают на влажную землю, они начинают прорастать в тонкую нить, называемую предросток или протонема (от греч. протос — первый и нема — нить). На этой нити формируются почки, из которых вырастает новый мох.
Кукушкин лён — многолетнее растение, которое образует густые покровы и часто вытесняет другие растения, не позволяя им получать достаточно света и питательных веществ.
Изучив рисунок, постарайтесь мысленно подписать, что обозначено на рисунке цифрами.
2. Женское растение
3. Коробочка в колпачке
4. Ножка спорофита
Среди листостебельных мхов есть и еще один интересный представитель — сфагнум.
Образование торфа, его значение
Сфагновые мхи ежегодно наращивают верхние части своих побегов, в то время как нижняя часть постепенно отмирает и трансформируется в торф. Накапливание новых слоев приводит к образованию обширных торфяников благодаря бензиновой среде с избытком влаги, дефицитом кислорода и кислотным pH среды, что останавливает развитие бактерий и грибов. Все органические остатки, попадающие в торф, консервация в течение долгого времени.
Торф активно используется в различных отраслях. В сельском хозяйстве его применяют в качестве подстилки для животных и как удобрение. В некоторых случаях он используется в качестве заменителя грубых кормов.
В промышленности торф используется в качестве строительного материала (в виде прессованных плит) и как сырьё для химической промышленности. В медицине и ветеринарии сфагнум используют как перевязочный материал благодаря своим антибактериальным свойствам, связанным с наличием в нём определённого противогнилостного вещества, сфагнола.
Мох сфагнум.
Стебель
тонкий, главный побег прямостоячий,
ветвистый. Боковые побеги расположены
пучками, а на верхушке главного стебля
побеги скручены в головку. Все ветви
густо покрыты мелкими листьями. Отсутствуют
ризоиды, и нижняя часть стебля, погружённая
в воду, постепенно умирает.
Кора
стебля сфагнума состоит из крупных
водоносных клеток. Аналогичные клетки
также много разрастаются и в листьях. Благодаря этому
сфагнум способен впитывать и удерживать
значительное количество воды.
1.
Где и на какой почве растет?
На болотах,
предпочитает кислые, бедные питательными веществами почвы.
2.
Какова окраска стеблей и листьев?
Стебель
бесцветный, листья зелёные.
3.
Имеются ли ризоиды?
Нет.
4.
Где располагаются споры?
В
коробочке (спорофит) на женском
растении.
5.
Стебель ветвистый или нет?
Ветвистый.
6.
Как располагаются коробочки?
Группами
на верхушке.
Поодиночке
на верхушке женского растения.
7.
Чем отличаются листья по внутреннему
строению?
Имеют
мёртвые водоносные клетки.
Нет
водоносных клеток.
8.
Хозяйственное значение.
Сравнение
Обсуждаемые разновидности мха встречаются в различных биотопах. В частности, сфагнум чаще растёт на болотах, создавая торфяные слои, тогда как кукушкин лён располагается преимущественно в лесных или гористых зонах. Оба вида можно различить по цвету: сфагнум часто представляет собой светлый покров, что дало ему прозвище «белый мох», в то время как существуют и сорта с другими цветами, такими как бурый, красный и рыжеватый. Кукушкин лён — зелёного цвета.
Одним из ключевых отличий между сфагнумом и кукушкиным льном является их строение. Стебель сфагнума ветвится, тогда как листья имеют плоскую форму без центральной жилки. В отличие от этого, кукушкин лен выглядит как компактная еловая дерево с прямостоящими стеблями и листьями, имеющими выраженную центральную жилку.
Как у кукушкиного льна, так и у сфагнума отсутствуют корни. Однако кукушкин лен имеет ризоиды, нитевидные образования, которые помогают ему закрепляться в почве и получать питательные вещества. В то время как сфагнум впитывает влагу через всю свою структуру, у кукушкиного льна для этого присутствуют специализированные клетки, образующие примитивную проводящую систему.
Несмотря на различные методы впитывания, сфагнум очень эффективно удерживает воду благодаря мёртвым полым клеткам. Это делает его полезным в качестве строительного материала при возведении срубов: сфагнум предотвращает гниение древесины при высоких показателях влажности. В свою очередь, кукушкин лен подходит для использования в не столь влажной среде.
Легко отличить сфагнум от кукушкиного льна по форме коробочек со спорами: у сфагнума они выглядят как маленькие круглые бусинки, тогда как спорангии кукушкиного льна имеют вытянутую форму и снабжены колпачками с волосками.
Дополнительно стоит отметить, что сфагнум ценен для медицины благодаря образованию в его клетках специфической кислоты, способной уничтожать бактерии. Это свойство, наряду с его влагопоглощающей способностью, делает его ценным в качестве перевязочного материала, особенно в условиях войны.
Таблица
| Растение: сфагнум | Растение: кукушкин лен |
| Чаще встречается на болоте | Чаще встречается в лесу |
| Нередко светлый, может иметь разный окрас | Зеленый |
| Мягкий | Жестковатый |
| Ветвящийся стебель | Прямой стебель |
| Листочки без центрального ребра | Центральное ребро у листьев |
| Отсутствие корней или ризоидов | Есть ризоиды |
| Проводящей системы нет | Проводящая система есть |
| Впитывает влагу | Менее влагоемкий |
| Округлые спорангии | Вытянутые спорангии, оснащенные колпачком |
| Медицинское значение, утеплитель | Утеплительный материал |
6 оценок, среднее: 4,33 из 5)
