Большинство мохообразных может существовать только при достаточном количестве света. Среди тысяч видов мохообразных лишь немногие виды являются полусапрофитами - растениями, способными частично питаться за счет мертвого органического вещества субстрата и частично создавать органические вещества из неорганических за счет энергии Солнца. Сапрофитных организмов среди мохообразных ничтожно мало. К сапрофитамотносится, например, криптоталлус удивительный.
Среди них можно выделить и светолюбивые виды, и виды теневыносливые, и даже тенелюбивые, способные произрастатьтам, где большинство цветковых растений существовать не может. Яркий пример приспособленности мохообразных к жизни в условиях слабой освещенности - «светящийся мох» (схистостега).
Жизнь мохообразных в гораздо большой степени зависит от воды. Большинство мохообразных обитает во влажных местообитаниях.
Гидрофиты живут в воде; они прикрепляются ризоидами к стволам или ветвям утонувших деревьев или к подводным камням (например, фонтиналис противопожарный) либо свободно плавают на поверхности или в толще воды (например, риччия плывущая).
Гигрофиты - растения избыточно увлажненных мест; дерновинки и коврики гигрофитов, например сфагнов, обычно большую часть года пропитаны водой.
Мезофиты - растения, обитающие в местах (часто тенистых) со средними условиями увлажнения.
Настоящих ксерофитов среди мохообразных нет. Способность таких растений произрастать на сухих местообитаниях в первую очередь обеспечивается способностью их плазмы выносить длительное обезвоживание и быстро восстанавливать свою структуру при обводнении.
Среди мохообразных много видов, способных существовать в широких температурных пределах, переносить очень низкие и очень высокие температуры. Объясняется это в первую очередь тем, что многие мохообразные легко и без ущерба для себя теряют воду и именно в обезвоженном состоянии переносят максимальные и минимальные температуры, пребывая фактически в состоянии криптобиоза.
В целом мохообразные могут поселяться на почве любого механического состава. Поселяются они и на материнской породе, плотно прикрепляясь к поверхности скал и камней ризоидами, и на субстратах органического происхождения.Живущие на стволах и ветвях деревьев и кустарников мохообразные относят к растениям-эпифитам.
Гораздо большее значение, чем механический состав субстрата, имеют для мохообразных его кислотность и химический состав. Некоторые мохообразные предпочитают щелочной, известковистый субстрат (например, кратонеур папоротниковидный), другие могут жить только на очень кислом субстрате (например, сфагн магелланский), третьи предпочитают нейтральную почву или могут жить в довольно широких пределах значения рН. С кислотностью субстрата обычно связано и богатство его нужными для жизни растения минеральными солями, в первую очередь азотистыми соединениями. Сфагнум магелланский, например, довольствуется теми ничтожными следами минеральных солей, которые выпадают из атмосферы. Да и вообще очень многие мохообразные хорошо себя чувствуют на субстратах, содержащих небольшое количество питательных минеральных веществ. Но среди мохообразных встречаются и виды, предпочитающие почвы и субстраты, богатые питательными веществами, в том числе соединениями азота. Например, виды многие представители семейства сплахновых часто поселяются на разложившихся животных остатках (обычно трупы мелких грызунов), помете жвачных и медведя, погадках птиц.
1. Опишите внешний вид сфагнума.
Стебли сфагновых мхов ветвятся: от главного стебля в стороны отходят пучки боковых ветвей. Молодые ветви, которые располагаются на верхушке главного стебля, укорочены и формируют плотную головку. Листья у сфагновых мхов мелкие. Они располагаются по спирали на главном стебле и на боковых веточках.
2. Какое строение имеет стебель сфагнума?
Внутреннее строение стебля сфагнума довольно простое. Снаружи он покрыт несколькими рядами крупных мертвых клеток, которые имеют поры. Через поры внутрь клеток поступает вода. Поэтому эти клетки называются водоносными. Далее располагается механическая ткань. В центре стебля - живые паренхимные клетки, в которых запасаются питательные вещества. Специальные проводящие элементы у сфагновых мхов отсутствуют.
3. Какое строение имеют листья сфагнума?
Листья состоят их двух типов клеток, расположенных в один слой. Живые, узкие, сильно вытянутые в длину клетки, в которых содержатся хлоропласты, расположены между очень крупными мертвыми водоносными клетками. В клеточных стенках водоносных клеток есть поры. Через эти поры внутрь клеток поступает вода, которая может в них удерживаться.
4. Чем сфагнум отличается от кукушкина льна?
Кукушкин лен-зеленый мох, сфагнум-белый мох, торфяной. У кукушкина льна стебель не ветвится, а у сфагнума-есть ветви трех видов, в литьсях у кукушкина льна нет мертвых клеток, а у сфагнума их большое количество, это воздухоносные клетки, способные к поглощению влаги.
5. Как размножается сфагнум?
Сфагнум размножается половым и бесполым путем. При половом размножении происходит слияние половых клеток с образованием зиготы. Половые клетки образовываются в антеридиях и архегониях. При бесполовм способе размножение происходит путем спор.
6. Какую роль играют мхи в природе?
Зачастую мхи первыми покрывают голые скалы и другие участки, лишенные растительного покрова. Своими ризоидами они постепенно разрушают горные породы, в результате чего образуется почва. Мхи играют также очень важную роль в регулировании водного режима экосистем. Мхи впитывают и удерживают большое количество воды. Многие виды мхов, особенно сфагновых, принимают участие в образовании важного полезного ископаемого - торфа. Он образуется из неразложившихся спрессованных остатков растений, произрастающих на болотах. Сфагновые мхи содержат бактерицидные вещества и поэтому могут быть использованы в медицине.
7. Как используется торф?
Торф широко используется человеком как топливо, в сельском хозяйстве - как ценное удобрение и подстилка для скота. Из торфа получают целый ряд веществ, используемых химической промышленностью.
8. Болота - это хорошо или плохо? Аргументируйте свою точку зрения.
Болота играют важную роль в образовании рек. Их также называют «лёгкими планеты», так огромное количество фотосинтезирующих растений выделяет кислород. Болота - естественные фильтры воды и санитары агроэкосистем. На болотах растут ценные растения голубика, клюква, морошка), которые используются человеком в пищу. На болотах люди добывают торф, которые применяется как удобрение, так и в медицине (грязелечение).
Гигрофиты - растения избыточно увлажненных мест (болота, берега рек и ручьев и т. п.); дерновинки и коврики гигрофитов, например сфагнов , обычно большую часть года пропитаны водой. Некоторые растения могут вести себя и как гидрофиты и как гигрофиты: например, риччиокарп плавающий (Ricciocarpus natans) может плавать на поверхности воды или жить на влажной илистой почве по берегам водоема.
Мезофиты - растения, обитающие в местах (часто тенистых) со средними условиями увлажнения (влажные луга, темнохвойные леса и т. п.).
Настоящих ксерофитов , т. е. растений, способных переносить засуху, не снижая сильно жизненной активности, среди мохообразных нет, и те из них, которые обитают в засушливых, солнечных местообитаниях (скалы, дюны и т. п.), лишь условно можно называть ксерофитами. Способность таких растений произрастать на сухих местообитаниях в первую очередь обеспечивается способностью их плазмы выносить длительное обезвоживание и быстро восстанавливать свою структуру при обводнении. Эта способность связана также с различными морфологическими приспособлениями (уменьшение площади листьев, наличие волосков из мертвых клеток, заполненных в сухом состоянии воздухом, скручивание или продольное складывание листовой пластинки или слоевища при высыхании и т. п.).
Между названными группами есть переходные типы . Например, многие виды, обитающие на коре стволов (выше границы снегового покрова) в хвойных и лиственных лесах умеренного пояса, можно назвать ксеромезофитами : во время сильных морозов зимой и в полуденные часы жарким летом, когда относительная влажность воздуха очень низкая, эти виды должны уметь справляться с дефицитом влаги, в остальное же время они живут в условиях средней обводненности (в насыщенном парами воды воздухе или на смоченной дождями коре).
Тепло в жизни мохообразных играет важную роль, поскольку от температуры окружающей среды зависит не только скорость испарения воды растением, но также относительная влажность воздуха и почвы и скорость обменных реакций в организме. По сравнению с другими высшими растениями среди мохообразных гораздо больше видов, способных существовать в широких температурных пределах, переносить очень низкие и очень высокие температуры. Объясняется это в первую очередь тем, что многие мохообразные легко и без ущерба для себя теряют воду и именно в обезвоженном состоянии переносят максимальные и минимальные температуры, пребывая фактически в состоянии криптобиоза. Некоторые мхи-ксерофиты в воздушно-сухом состоянии выдерживают в течение получаса воздействие температуры в 100°С и остаются живыми.
Мохообразные по сравнению со многими другими высшими растениями легче переносят неблагоприятные общеклиматические воздействия еще и потому, что, будучи очень низкими растениями, они фактически живут в иных температурных условиях, чем более высокие растения. Напочвенные мохообразные живут в условиях своеобразного, более мягкого и ровного микроклимата, температура, влажность воздуха, сила ветра и т. п. которого существенно отличаются от соответствующих показателей погоды, сообщаемых в метеосводках. Например, в Антарктиде мхи, живущие в оазисах на скалах, летом обычно растут при положительных температурах «прискального» слоя воздуха, в то время как на уровне 2 м над поверхностью земли температуры воздуха могут быть в это время отрицательными. Перенесению неблагоприятных климатических условий способствует также и образование у мхов дерновин, подушечек, ковриков и тому подобных «жизненных форм»: внутри подушечки, например, колебания температуры и влажности будут менее резкими, чем во внешней среде.
|
Наши авторские методические материалы по ботанике и растениям России:
Наглядные полевые определители-бродилки:
,
,
,
,
|
У мхов нет цветков, корней и проводящей системы. Размножаются мхи спорами, которые созревают вспорангиях на спорофите. В жизненном цикле, в отличие от сосудистых растений, преобладает гаплоидный (то есть с одинарным набором непарных хромосом) гаметофит (половое поколение). Гаметофит мхов - многолетнее зелёное растение, нередко с листоподобными боковыми выростами и корнеподобными выростами (ризоидами), в то время как спорофит (или бесполая стадия жизненного цикла) короткоживущий, быстро усыхает и состоит только из ножки и коробочки, в которой созревают споры.
Спорофит моховидных (носящий название спорогоний , или спорогон ), имеет более простое строение, чем у других групп высших растений. Он не способен укореняться и располагается на гаметофите. Спорофит состоит, как правило, из трёх элементов:
· коробочка (или спорангия), в которой развиваются споры;
· ножка (или спорофора), на которой располагается коробочка;
· стопы, обеспечивающей физиологическую связь с гаметофитом.
В природе:
· Участвуют в создании особых биоценозов, особенно там, где почти сплошь покрывают почву (тундра).
· Моховой покров способен накапливать и удерживать радиоактивные вещества.
· Играют большую роль в регулировании водного баланса ландшафтов, так как способны впитывать и удерживать большое количество воды.
В деятельности человека:
· Могут ухудшать продуктивность сельскохозяйственных земель, способствуя их заболачиванию.
· Предохраняют почву от эрозии, обеспечивая равномерный перевод поверхностного стока вод в подземный.
· Некоторые сфагновые мхи применяются в медицине (в качестве перевязочных средств при необходимости).
· Сфагновые мхи - источник образования торфа.
МХИ (моховидные), отдел высших растений. Включает 22–27 тыс. видов. Выделяют антоцеротовые мхи,печёночные мхи и листостебельные мхи . Известны с карбона. Распространены повсеместно. Особое значение имеют в тундре, где играют ландшафтную роль. В тропиках обычны высоко в горах, где расположен особый пояс мшистых лесов. В большинстве мхи – многолетние низкорослые растения. Отличаются сравнительно простой внутренней организацией (у них слабо выражены проводящие, механические, запасающие и покровные ткани). Мхи лишены корней, расчленены на стебель и листья или образуют стелющийся по земле таллом (слоевище). Однодомные, двудомные или многодомные растения. В чередовании поколений у мхов господствует гаметофит (половое поколение). Наряду с обеспечением полового размножения он выполняет основные вегетативные функции (фотосинтез, водоснабжение, минеральное питание). Спорофит (бесполое поколение) развит слабо, он всегда соединён с гаметофитом (существуют совместно на одном растении) и никогда не расчленяется на стебель и листья.
Органы полового размножения – антеридии (муж-ские) и архегонии (женские) чаще располагаются на растении группами, обычно окружены листовидными выростами или другими защитными образованиями. Оплодотворение яйцеклетки подвижными двухжгутиковыми сперматозоидами, образующимися в антеридиях, возможно только при наличии капельно-жидкой воды. Слияние гамет и развитие зиготы происходит внутри архегония. Из зиготы в течение определённого времени (от нескольких месяцев до 2 лет) развивается многоклеточный диплоидный спорофит (специализированный орган размножения), называемый спорогоном. Он состоит из верхней спороносной части (коробочки) и нижней – ножки со стопой, врастающей в ткань гаметофита. Из образующихся путём редукционного деления спор развивается многоклеточное ветвистое нитчатое или пластинчатое образование – протонема, на которой закладываются почки, дающие начало пластинчатым талломам или облиственным побегам – гаметофорам. Массовое участие мхов в растительном покрове оказывает существенное воздействие на среду обитания других растений и животных. В районах повышенного увлажнения в умеренных зонах накапливаются значительные (толщиной до 11 м) залежи торфа с преобладанием мхов.