Цикл развития печеночных мхов

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 18.09.2024

Для того чтобы занять новые пространства, древним растениям пришлось приспосабливаться к совершенно новым условиям жизни. Например, постоянная потеря влаги через испарение способствовала появлению защитного воскового слоя. Отсутствие опоры в воздухе, в отличие от воды, послужило причиной формирования достаточно жесткого тела, изменился принцип дыхания растений, газообмен. Температурные и биохимические условия стали совершенно иными, и растения успешно к ним адаптировались. Рассмотрим в данной статье жизненный цикл мхов.

Что такое мох?

Мхи – это группа древнейших организмов. По некоторым предположениям, они являются предками существующих ныне наземных растений. Вода на нашей планете – источник жизни, в которой зародилось всё живое, в том числе и растения. Около 420 миллионов лет назад потомки зеленых водорослей начали осваивать сушу.

Наиболее отчетливо такие механизмы приспособления можно проследить у мхов. Например, главным условием успешного размножения водорослей является наличие воды. Мхи тоже могут размножаться только с помощью влаги.

Жизненный цикл мхов очень интересный. Из всей группы высших растений они являются наиболее примитивными организмами. Bryophyta или моховидные - это многоклеточные растения, практически лишенные проводящей ткани. Поэтому размеры этих живых организмов совсем небольшие – от 1 мм до 50 см. У мхов нет корней, они прикрепляются к поверхности земли нитевидными выростами, ризоидами, которыми эти растения всасывают воду. Ризоиды состоят, порой, из одной клетки. В отличие от корней всех остальных растений, обладающих многоклеточной проводящей тканью. Другие части тела мха можно условно определить как стебель и листья. Однако на самом деле они совершенно не похожи на стебли и листья всех остальных растений на планете по своей структуре.

Где встречаются?

Условия жизни мхов

Мох благополучно растет в местах с недостатком солнечного света, например, в пещерах, трещинах и щелях горной породы, занимая те экологические ниши, где не способны существовать другие растения.

Единственное место, где мхи не в состоянии существовать – это засоленные почвы вблизи моря.

Необычайно живучи споры мхов. С ветром они могут преодолевать огромные расстояния. Жизнеспособность споры сохраняют в течение десятков лет.

Мхи накапливают существенные запасы влаги, поэтому с их помощью идет регуляция водного баланса того или иного ландшафта. Поэтому для экосистемы мох чрезвычайно важен. К тому же для некоторых видов животных мох является главной кормовой базой.

На земле сегодня произрастает около 30 тысяч видов мхов. Ученые классифицируют эти растения по морфологии, строению споровых коробочек и способов распространения спор.

Мхи способны размножаться как с помощью спор, так и вегетативным способом. В жизненном цикле мха преобладает поколение половое над бесполым.

Лиственные мхи или бриопсиды

Это достаточно многочисленный класс растений, который представлен 15 тысячами видов мхов. Они необычайно разнообразны по внешнему виду, размерам и формам. Это растение представляет собой стебель, покрытый листьями, которые располагаются по спирали вокруг стебля. Самая жизненно важная стадия их развития называется гаметофит. Способ размножения лиственных мхов – споры. Чаще всего эти растения встречаются во влажных местах, на болотах, а также в тундре. Кукушкин лён и сфагнум – это типичные представители бриопсидов.

Печеночные мхи

Антоцеротовые мхи

Этот класс не столь многочислен и представлен 300 видами растений. Спорофит – наиболее важная жизненная стадия в цикле развития этого растения. Выглядят антоцеротовые мхи как слоевище – это тело, которое не расчленяется на корень, стебель и листья. Произрастают такие мхи во влажных тропических лесах и зонах умеренного климата. Антоцерос – типичный представитель этого класса.

Жизненный цикл кукушкиного льна будет описан ниже. Мох кукушкин лён - это многолетнее растение. Его строение представляет собой достаточно развитую структуру. Первичный горизонтальный стебель коричневого цвета без листьев и вторичный стебель, стоящий прямо, разветвленный или одиночный.

Вторичный стебель покрыт темно-зелеными жестковатыми, похожими на шило, листочками. Эти стебли могут достигать в высоту от 10-15 до 40 см. Нижние листья представляют собой чешуйки. Растение обладает примитивной проводящей системой, которая способна перемещать воду и минеральные вещества по стеблю к листьям. Его ризоиды способны достигать длины почти 40 см.

Места произрастания мха кукушкин лен

Люди издавна используют это растение в качестве утеплителя. Конопатят с его помощью стены бревенчатых домов. Иногда используют в качестве лекарственного растения при простудных заболеваниях.

Кукушкин лён участвует в образовании торфа. Это ценное удобрение, хорошее сырьё для химической промышленности.

Жизненный цикл мха кукушкин лен

Мох кукушкин лён – двудомное растение. Это явление, когда на отдельных стеблях одного растения формируются разнополые органы – женские и мужские.

Кукушкин лён развивается путём чередования двух поколений – бесполого и полового. Спорофит – это жизненный цикл мхов, результатом которого становится образование бесполых клеток. Они содержат диплоидный набор хромосом. Гаметофит – другой жизненный цикл этого же растения, который завершается образованием гамет, половых клеток, содержащих только один набор хромосом - гаплоидный.

Теперь понятно, почему в жизненном цикле мхов преобладает поколение половое над бесполым.

Коробочки со спорами, как считают в народе, похожи на кукушку, сидящую на шесте. В целом внешне мох кукушкин лён напоминает миниатюрное растение льна, откуда и получил своё название. Тоненькие волоски на колпачке, прикрывающем коробочку со спорами, также подобны льняной пряже.

Сама коробочка представляет собой несколько частей – урночку, шейку и крышечку. Внутри неё находится маленькая колонка. Она как раз и содержит бесплодные клетки, из которых в результате редукционного деления созревают гаплоидные споры. Урночка заканчивается кольцом. После завершения процесса созревания это колечко под дуновением ветра легко отделяет урночку и крышечку от стебля. Споры осыпаются на землю, и важный жизненный цикл растения начинается снова.

Стадии жизненного цикла мха

Когда на влажную почву попадает гаплоидная спора, то она начинает прорастать, образуя протонему – нитчатый предросток. Из него формируется гаметофит – женский или мужской.

На верхушках разных стебельков-гаметофитов кукушкина льна развиваются антеридии и архегонии – мужские и женские половые органы. В архегониях созревают яйцеклетки, а в антеридиях – двужгутиковые сперматозоиды. Внешне мужские растения отличаются крупными листьями желтовато-коричневого цвета на верхушке. У женских растений такие листья отсутствуют.

Для успешного оплодотворения необходимы капли влаги, которые переносят сперматозоиды из антеридий к архегониям, где находятся яйцеклетки. Этому процессу способствует обычно дождь или сильная роса.

В результате слияния сперматозоида и яйцеклетки на верхушке женского растения формируется диплоидная зигота. Из неё вырастает новое поколение этого растения, спорофит или спорогон. И представляет собой коробочку-спорангий, в которой созревают споры.

Нами рассмотрена последовательность стадий жизненного цикла мха.

Строение мха кукушкин лен

Тело мхов по структуре похоже на водоросли, поскольку тоже состоит из слоевища. Тем не менее может иметь строение, напоминающее стебли и листья. К почве прикрепляется с помощью ризоидов. Эти растения способны поглощать воду и минеральные вещества не только непосредственно ризоидами, но и всем телом.

Ценность мха в природе

В целом мхи – это важнейший компонент экологической системы нашей планеты. Жизненный цикл мхов отличается от цикла других высших растений. Они хорошо выживают на бедных питательными веществами почвах. Заселяют те места, что подверглись неблагоприятному антропогенному воздействию. Таким образом подготавливая землю к восстановлению. Ведь, отмирая, мох образует полезный почвенный субстрат, на котором впоследствии будут произрастать другие растения.

Мхи – это индикаторы загрязнения окружающей среды, в частности, атмосферы. Поскольку некоторые виды мхов не произрастают в тех местах, где в воздухе превышена концентрация сернистого газа. По отсутствию в традиционных местах обитания определенных видов мхов можно судить и о загрязнении атмосферы. Впрочем, также мхи свидетельствуют об изменениях в почвах, и многом другом.

Мхи берегут хрупкое равновесие в районах вечной мерзлоты, укрывая грунт от солнечных лучей. Сохраняя, таким образом, экологическое равновесие.

Печёночники: 1 – лофозия пурпурно-белая (Lophozia porphyroleuca); 2 – скапания волнистая (Scapania undulata); 3 – радула сплющенная (Radula complanata).

ПЕЧЁНОЧНИКИ (Marchantiophyta, или Hepaticae), отдел высших растений, родственный листостебельным мхам . Насчитывает 6–8 тыс. видов из примерно 350 родов и 8 классов. В России известно ок. 250 видов. Осн. разнообразие П. приходится на классы юнгерманниевых (5–7 тыс. видов), мецгериевых (600–650) и маршанциевых (ок. 400 видов), остальные классы содержат от 1 до 30 видов. П. преим. наземные растения, населяющие сильно увлажнённые регионы от экватора до Арктики и Антарктики (неск. видов водные). Наиболее разнообразны в тропич. дождевых и горных лесах, в тундрах. Среди них есть напочвенные и наскальные виды, а в лесах также эпифиты и эпиксилы (развиваются на обнажённой гниющей древесине). Большинство П. произрастают в дернинках, некоторые способны развивать собственные дернинки или одновидовые заросли.

Что такое мох?

Где встречаются?

Условия жизни мхов

Единственное место, где мхи не в состоянии существовать – это засоленные почвы вблизи моря.

Лиственные мхи или бриопсиды

Печеночные мхи

Антоцеротовые мхи

Места произрастания мха кукушкин лен

Жизненный цикл мха кукушкин лен

Теперь понятно, почему в жизненном цикле мхов преобладает поколение половое над бесполым.

Стадии жизненного цикла мха

Нами рассмотрена последовательность стадий жизненного цикла мха.

Строение мха кукушкин лен

Ценность мха в природе

Ранее печёночные мхи (печёночники) рассматривались как класс моховидных (Bryophyta) или мхи, но впоследствии были выделены в отдельный класс, принадлежащий царству растений. Распространены печеночники по всему миру. Наибольшее количество их видов обитает в тропической зоне. Общее число разновидностей — более 6 тыс., и все они могут иметь характерные особенности.

У данных растений отсутствуют корни

Описание класса

Печёночные мхи — низшие растения, видовое разнообразие которых настолько велико, что внешность одних представителей может значительно отличаться от других видов. Некоторые из них имеют стебель и листья, другие же выглядят как плоское слоевище, стелющееся по земле или поверхности воды.

Корней у этих растений нет, а их функции выполняют ризоиды — одноклеточные нитевидные образования, используемые для прикрепления к субстрату и поглощения воды и питательных веществ. Листья листостебельных печёночников всегда состоят из одного слоя однородных клеток.

В данном видео вы подробнее узнает о жизненном цикле мхов:

Печёночники разделяются на 2 подкласса:

слоевищные или маршанциевые;
листостебельные или юнгерманниевые (Jungermanniales).

Подкласс листостебельных печёночников содержит большее число видов.

Юнгерманниевые мхи

С поверхности нижней части стебля отходят ризоиды. Они бывают прозрачными или окрашенными и могут ветвиться на концах. В ветвлениях могут поселяться грибы. Прикрепление к субстрату также происходит благодаря ризоидам, на концах которых в таком случае образуются дисковидные расширения.

Размножение у данного растения происходит 2 типами

Размножение этих растений может происходить по типу вегетативного или полового, а часто эти два способа используются растением одновременно. Есть также виды, размножающиеся исключительно спорами. Распространены юнгерманниевые печёночники преимущественно в тропических и субтропических лесах.

Слоевищные представители

Подкласс слоевищных печёночных мхов объединяет представителей различных размеров и форм. Чаще встречаются стелющиеся по земле виды с плоскими слоевищами. Но существуют и похожие на круглые розетки формы слоевищ.

Печёночники в аквариуме

До недавнего времени применение моховидных печёночников в аквариумистике было ограничено лишь одним видом — Riccia fluitans, но в 90-х годах ХХ века в Европу был завезён вид, легко переходящий в водную форму — Monosolenium tenerum Griffith.

Наличие данного мха благоприятное влияет на окружающую среду

Опытные аквариумисты активно используют мхи для декорирования резервуаров для рыбок, но основным преимуществом этих растений в аквариуме является не только их декоративность. Присутствие печёночных мхов способствует:

насыщению воды кислородом;
быстрой переработке органики;
снижению уровня нитратов;
качественному минеральному обмену;
созданию благоприятных условий для нереста (преимущественно лабиринтовых рыб);
созданию затенения и укрытия (например, для мальков);
обеспечению благоприятных условий для размножения простейших (инфузорий), пригодных в качестве пищи для мальков.

Моносолениум (Monosolenium tenerum Griffith)

Растет Monosolenium преимущественно в южном Китае и Таиланде. Отдельные подушковидные колонии этого древнего и очень редкого растения предпочитают влажные болотистые почвы. В подводной форме пока этот мох обнаружен не был.

При создании композиций с использованием моносолениума могут возникнуть определённые сложности. Растение это отличается хрупкостью, не любит течений и присутствия взвеси в воде. Из-за почти полного отсутствия ризоидов прикрепление колонии к субстрату довольно затруднительно. А при благоприятных условиях колония может покрыться множеством пузырьков кислорода и всплыть при недостаточно прочном прикреплении ко дну. Но при аккуратном и разумном подходе, колонии моносолениума помогут создать неповторимый дизайн и улучшить качество воды.

Данное растение очень хрупкое

При заселении рыбы в аквариум стоит исключить растительноядные виды и крупных особей, которые способны повредить мох.

Для комфортного роста моносолениуму необходимо яркое освещение. Температурный диапазон у этого мха довольно широкий, и он способен жить как при 30−32 °C, так и при снижении температуры воды до 10 °C или даже 5 °C.

Можно содержать этого представителя печёночных мхов и в условиях террариума или влажной оранжереи. На суше колонии становятся менее хрупкими и приобретают немного другой оттенок.

Риччия плавающая (Riccia fluitans L.)

Род риччия содержит около 200 видов. Из них наиболее популярна, как аквариумное растение, риччия плавающая.

В природе Riccia fluitans распространена широко: Европа, Азия, Северная и Южная Америка, Африка и Новая Зеландия. В России печёночные мхи встречаются на Дальнем Востоке и в Предкавказье.

Не забываем держать температуру не ниже 20 градусов

Колонии риччии предпочитают стоячие или медленнотекущие воды, где держатся у поверхности, образуя комфортные условия для мальков различных видов рыб. В аквариумистике риччию используют как для затенения, так и ради создания условий для нереста. Температура воды 22−29 С и яркое освещение создадут риччии благоприятные условия для роста. При понижении температуры ниже 20 С растение погибает, а при значительном повышении жёсткости воды существенно замедляется рост.

Размножение печёночного мха возможно простым отделением части колонии. Также при благоприятных условиях присутствующие в воде споры мха могут дать начало размножению вида.

Читайте также: