Жизненный цикл моховидных растений схема

Моховидные, или мхи (около 25 тыс. видов), относятся к высшим споровым растениям, для которых характерно разделение тела на органы. Мхи встречаются повсеместно (за исключением ледников, соленых водоемов, полупустынь и пустынь), но преимущественно в областях с умеренным и холодным климатом: в густых лесах, на болотах и сырых лугах, на коре деревьев, на стенах и крышах деревянных построек, в воде рек и озер, на скалах. Мхи способны переносить большие морозы и сильную жару. Большинство мхов являются многолетними растениями. Размеры мхов — от 1 мм до 60 см и более.

Моховидные — наиболее примитивные из высших наземных растений. Клетки их дифференцированы и, объединяясь, образуют специализированные ткани. Тело мха разделяется на стебель и листья. У печеночных мхов тело представлено слоевищем. В центре стебля располагается проводящая система, по которой проходят растворы минеральных солей и органические вещества. Сосуды отсутствуют. Листья представлены линейно-ланцетными зелеными пластинками, состоящими из нескольких слоев клеток. Особые клетки — ассимиляторы — содержат хлорофилл и осуществляют фотосинтез. Настоящая корневая система отсутствует. Функцию корней выполняют бесцветные прозрачные выросты эпидермиса — ризоиды, расположенные в нижней части стебля и напоминающие по виду корневые волоски.

Листостебельными моховидными являются кукушкин лен и сфагнум.

Кукушкин лен — многолетнее растение, представитель зеленых мхов. Он встречается на болотах и в еловых лесах; имеет коричнево-зеленый стебель высотой 15-20 см, на котором спирально располагаются узкие зеленые листья с одной жилкой (рис. 14).

Рис. 14. Схема строения моховидных: 1 — стебель; 2 — листья; 3 — спорангий; 4 — спорофит; 5 — гаметофит; 6 — ризоиды; 7 — водосборные клетки; 8 — хлорофиллоносные клетки

На поперечном срезе стебля различимы эпидермис, кора и проводящий пучок в центре. Кукушкин лен фиксируется в почве ризоидами, которые поглощают воду с растворенными в ней минеральными солями, а в хлоропластах листьев идет процесс фотосинтеза. Кукушкин лен — двудомное растение. Жизненный цикл его сложный: в нем происходит чередование двух поколений — спорофита и гаметофита. Преобладает гаплоидный гаметофит. Спорофит и гаметофит — одно растение. Гаплоидная спора прорастает на влажной почве, образуя зеленую ветвящуюся нить. Из этой нити вырастают листостебельные растения — гаплоидные гаметофиты. На женских гаметофитах в особых органах — архегониях — образуются яйцеклетки, в мужских — антеридиях — двужгутиковые сперматозоиды. Оплодотворение возможно только при наличии влаги, которая обеспечивает продвижение мужских гамет к яйцеклетке, и происходит обычно в период обильных дождей внутри архегония. Из двух гаплоидных гамет на верхушке женского растения образуется диплоидная зигота. Через год из нее развивается диплоидный спорофит — коробочка на длинной ножке. Коробочка представляет собой спорангий, имеет крышечку и войлочный колпачок. Путем мейоза в спорангии образуются гаплоидные споры, с помощью которых происходит бесполое размножение. Созрев, споры высыпаются из коробочки и, попав в благоприятные условия, прорастают, давая начало новому гаметофиту. Нити, развивающиеся из спор мха (протонемы), похожи по строению на нитчатые зеленые водоросли, что указывает на родство этих двух групп растений. Таким образом, в цикле развития моховидных преобладает стадия гаметофита и сильно редуцирован спорофит (рис. 15).

Рис. 15. Схема жизненного цикла моховидных

Представителем белых, или торфяных, мхов является сфагнум. Сфагнум — многолетнее растение, постоянный обитатель болот зоны умеренного климата. Стебель сфагнума, сильно ветвящийся, не имеет проводящих пучков. Ризоидов нет. Листья содержат клетки двух типов. Они расположены в один слой, поэтому лист имеет вид ажурной сеточки, средняя жилка отсутствует. Часть клеток узкие, длинные, содержат хлоропласты — хлорофиллоносные клетки. В них идет процесс фотосинтеза. Между этими клетками и в местах прикрепления листьев к стеблю находятся крупные бесцветные клетки с отверстиями в оболочках — водосборные клетки (см. рис. 14). Они способны поглощать большие количества воды и долго сохранять ее. Там, где появляется сфагнум, происходит заболачивание почвы.

Сфагнум размножается так же, как и кукушкин лен, но в отличие от него является однодомным растением.

Сфагнум растет медленно (до 3 см в год) верхней частью побега. Нижние участки стебля отмирают, уплотняются, медленно разлагаются при малом доступе кислорода и образуют торф. Выделяемое мхами антисептическое вещество сфагнол тормозит гниение, и в слоях торфа сохраняются, не разрушаясь, пни и корни деревьев, листья и пыльца растений. Возраст торфяных болот — десятки тысяч лет. Значение мхов. Как правило, мхи не поедаются животными. В природе они выполняют роль накопителей влаги и регуляторов водного баланса лесов и прилежащих к ним территорий, накапливают многие вещества, в том числе и радиоактивные. Мхи приводят к заболачиванию почвы и делают ее непригодной для посевов. Главное значение мхов — образование торфа. Торф является полезным ископаемым. Он используется в качестве топлива, удобрения, сырья для химической промышленности (получение древесного спирта, карболовой кислоты, пластмасс, изоляционных лент, воска, парафина). Высушенный сфагновый мох благодаря своим антисептическим свойствам может служить хорошим перевязочным материалом.

Источник

3. Размножение мхов

У мхов бесполое размножение осуществляется с участием спор (\(1\)). При прорастании споры образуется протонема, или предросток (\(2\)–\(3\)), который выглядит как тонкая зелёная ветвящаяся нить. На этой нити образуются почки (\(4\)), из которых развиваются женские (\(5\)) или мужские (\(6\)) растения мха.

Половое размножение мхов происходит с участием гамет. У кукушкина льна есть женские и мужские растения. На мужских растениях развиваются мужские гаметы — сперматозоиды , на женских растениях формируются женские гаметы — яйцеклетки . Во время дождя или во время половодья сперматозоиды по воде подплывают к яйцеклеткам (\(9\)).

Сперматозоид сливается с яйцеклеткой и образуется зигота . Этот процесс происходит на женском растении. Из зиготы развивается покрытая колпачком коробочка на ножке — спорангий (\(10\)). В спорангии образуются споры. В сухую погоду колпачок сбрасывается, споры рассеиваются (\(1\)) и прорастают в предростки (\(2\)–\(3\)), на которых опять формируются женские (\(5\)) и мужские (\(6\)) растения.

У мха кукушкин лён происходит чередование поколений — бесполого и полового (спорофита и гаметофита).
Коробочка на ножке — это бесполое поколение , или спорофит . Спорофит живёт за счёт гаметофита.

У мхов широко распространено вегетативное размножение . Почти все части листостебельного растения могут дать начало новому растению. Вегетативное размножение приводит к образованию целых моховых ковров, устилающих влажную почву.

Источник