Предросток мха образуется в спорангии
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 19.09.2024
Высшие растения имеют сходное строение: корень, стебель, листья. Клетки высших растений имеют различные ткани и выполняют разную функцию. По способу размножения высшие растения делят на споровые и семенные. К споровым относят мхи, плауны, хвощи и папоротники.
Мхи - это одна из самых древних групп высших растений. Это в основном многолетние растения небольших размеров: от нескольких миллиметров до десятка сантиметров. Мхи играют важную роль в экологии почвы: предотвращают эрозию и задерживают поверхностную влагу. Остатки мхов составляют основу залежей торфа. Мхи - довольно распространенные растения. В настоящее время их насчитывается 27 тыс. видов. Они неприхотливы, выдерживают сильные морозы и длительную жару, но растут только во влажных тенистых местах. Селятся мхи на скалах, камнях, стволах деревьев. Есть они в Арктике, Антарктиде, тундре. Всегда зеленые. Очень много мхов в тропических и хвойных лесах.
Тело мхов имеет стебель и листья. Прикрепляются мхи к субстрату и всасывают воду с растворенными в ней минеральными веществами с помощью ризоидов - выростов наружного слоя клеток. Простые мхи-печеночники имеют более простое строение - таллом, не имеющее четко выраженных листьев и стеблей и ризоиды. В стеблях и листьях мхов нет деревянистых тканей, способных поддерживать растение; нет проводящей системы, служащей для переноса воды и минеральных веществ. Они впитывают воду из окружающей среды в клетки, а также через ризоиды. Фотосинтез происходит в выростах, напоминающих листья.
Споровые растения живут в двух формах: спорофит и гаметофит.
У мхов четко выражено чередование бесполого и полового поколений. Рассмотрим на примере кукушкина льна.
Бесполое размножение происходит с помощью спор (1). Из проросшей споры образуется тонкая зелёная нить — предросток (2-3), который выглядит как тонкая зелёная ветвящаяся нить. На этой нити образуются почки (4), из которых затем вырастают мужские (7) или женские (8) экземпляры мха.
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). При слиянии гамет образуется зигота, которая, не выходя из женского органа, начинает делиться. Из зиготы на женском растении 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), вновь дающие начало новым мужским (7) и женским (8) растениям кукушкина льна.
1. Кукушкин лен (фото). Растет в хвойных лесах и на болотах. Его стебельки, усаженные узкими листьями, растут очень густо, образуя на почве сплошные зеленые ковры. Высота растения до 40 см . К почве кукушкин лен прикрепляется ризоидами. Растение раздельнополое, т. е. у одних особей развиваются мужские, а у других — женские половые клетки. На женских растениях после оплодотворения образуются коробочки со спорами.
2. Сфагнум (фото). Растут на болоте. Длинный стебель со множеством боковых веточек. Вдоль стебля они растопырены, а на конце собраны в пучок. Его верхняя часть постоянно растет, а нижняя отмирает, образуя торф. Ризоиды у сфагнума отсутствуют. К почве он прикрепляется нижними частями стебля. Доступ кислорода в толщу торфа ограничен, кроме того, сфагнум выделяет специальные вещества, предотвращающие размножение бактерий. Поэтому попавшие в торфяное болото различные предметы, погибшие животные, растения часто не сгнивают, а хорошо сохраняются в торфе.
Накапливая в своем теле большое количество воды, сфагнум способствует заболачиванию почвы. Это связано с тем, что листья и стебель сфагнума наряду с зелеными клетками, содержащими хлоропласты, имеют мертвые бесцветные клетки с порами. Именно они и поглощают воду в 20 раз больше своей массы.
3. Страусово перо достигает в высоту 20 см . Растет в сосновых лесах.
4. Фунария - мох очень маленький, стебелек около 1 см . Имеет довольно крупные листья и рыжую коробочку - спорангий. Живет возле человеческого жилья (фото).
2. Плауны — очень древние растения. Ученые полагают, что они появились около 350—400 млн. лет назад и образовывали густые леса из деревьев высотой до 30 м . В настоящее время их осталось очень мало, и, это многолетние травянистые растения. В наших широтах наиболее известен плаун булавовидный. Его можно встретить в хвойных и смешанных лесах. Стелющийся по земле стебель плауна крепится к почве придаточными корнями. Мелкие, шиловидной формы листья густо покрывают стебель. Размножаются плауны вегетативно — участками побегов и корневищ, а также с помощью спор. У плауна присутствуют мегаспоры (женские) и микроспоры (мужские). Оплодотворение происходит в гаметофите. Размножаются так же, как и папоротники.
3. Хвощи — небольшие многолетние травянистые растения, обитающие у воды. Они имеют хорошо развитое корневище, от которого отходят многочисленные придаточные корни. Членистые стебли в отличие от стеблей плаунов растут вертикально вверх, от главного стебля отходят боковые побеги. В стебле расположены мутовки очень мелких чешуйчатых листочков, напоминающих хвою. Весной на зимующих корневищах вырастают бурые весенние побеги со; спороносными колосками, которые после созревания спор отмирают. Летние побеги зеленые, ветвящиеся, фотосинтезируют и запасают питательные вещества в корневищах, которые перезимовывают, а весной образуют новые побеги. Размножаются как папоротники.
Стебли и листья хвощей жесткие, пропитаны кремнеземом, поэтому животные их не едят. Хвощи растут в основном на полях, лугах, болотах, по берегам водоемов, реже в сосновых лесах. Размеры хвощей колеблются от 15 см до 2 м .
Хвощ полевой, трудноискоренимый сорняк полевых культур, используется как лекарственное растение. Стебли разных видов хвощей за счет наличия кремнезема используют как полировочный материал.
Папоротники, как хвощи и плауны, в каменноугольном периоде были процветающей группой растений. Сейчас их насчитывается около 10 тыс. видов, большинство которых распространено во влажных тропических лесах. Размеры современных папоротников колеблются от нескольких сантиметров (травы) до десятков метров (деревья влажных тропиков). Папоротники наших широт — травянистые растения с укороченным стеблем и перистыми листьями. Под землей находится корневище — подземный побег. Из его почек над поверхностью развиваются длинные, сложные перистые листья — вайи. Они обладают верхушечным ростом. От корневища отходят многочисленные придаточные корни. Папоротники имеют сосудистую систему, позволяющую поставлять воду к листьям через корни.
Спорофит - это взрослое растение, у которого в спорангиях созревают споры. Споры высеиваются из споровой коробочки, разносятся ветром и во влажной среде прорастают. Через 2 месяца из проросшей споры формируется гаметофит (пластинка проталлий). Гаметофит крепится к почве ризоидами. В нем есть мужские и женские половые органы, содержащие яйцеклетку и сперматозоиды. В следующий период развития происходит оплодотворение, но только во влажной среде. Этот процесс может занимать промежуток до 9 месяцев. Оплодотворенная яйцеклетка быстро делится и вырастает бесполый спорофит, который развивается во взрослое растение, дающее споры.
Папоротники обитают в тропических лесах. Их вайи достигают в длину 10 м . Обитают папоротники в воде, например, сальвиния. В наших краях наиболее распространены папоротники орляк, щитовник мужской и др.
Весной, как только оттает почва, от корневища отрастает укороченный стебель с розеткой красивых листьев. Летом на нижней стороне листьев появляются бурые бугорки — сорусы, представляющие собой скопления спорангиев. В них образуются споры.
Молодые листья мужского папоротника используются человеком в пищу, как лекарственное растение. Вайи орляка используют для оформления букетов. В тропических странах некоторые виды папоротников разводят на рисовых полях для обогащения почвы азотом. Некоторые из них стали декоративными, оранжерейными и комнатными растениями, например нефролепис.
Голосеменные подразделяются на четыре класса: Гинговые, Гнетовидные, Саговники, Хвойные.
Класс хвойные. Известно около 560 современных видов. Все хвойные - это деревья и кустарники. Трав среди них нет. Листья имеют вид хвои: игольчатые, покрытые слоем кутикулы, устьица погружены в мякоть листа, что снижает испарение влаги. Хвойные деревья образуют хвойные и смешанные леса в нашей стране. Имеет несколько семейств (Семейство Кипарисовые, Семейство Сосновые и др.).
1. Среди хвойных известны сосны обыкновенная и сибирская (кедр). Крона деревьев находится в верхней части ствола, хвоинки собраны по 2, а у кедра по 5 в пучке. Корневая система проникает глубоко.
2. На территории России существует 5 видов ели: обыкновенная (европейская), сибирская, канадская (голубая). Крона деревьев пирамидальная, корневая система поверхностная. Хвоинки короткие, расположены по одной.
3. Пихта сибирская. Древесина идет на изготовление музыкальных инструментов. Крона похожа на ель, но хвоинки плоские, мягкие.
Среди хвойных есть великаны - калифорнийская секвойя - 100 м в высоту и веллингтония гигантская (секвойядендрон), имеющий неимоверную толщи¬ну ствола (семейство таксодиевые).
Класс саговники.
Внешне саговники напоминают пальму. Расцвет - каменноугольный период. Преобладают в тропиках. Прямой стебель увенчан пучком перистых листьев. Шишки растут в центре растения
Класс Гинговые. Гинкго билоба сохранились в Японии, Корее и Китае (се-мейство гинкговые). Листья в холодное время года желтеют и опадают, семена похожи на абрикосы, неприятно пахнут маслом.
Класс Гнетовидные. Относятся вельвичия, гнетум, эфедра. Вельвичия уди-вительная растет в пустынях Намибии и Анголы. С возрастом её стебель одревесневает и приобретает форму диска (если посмотреть сверху) до метра в диаметре. Оно хорошо приспособилось жить в пустыне. Двудомное.
Эфедра живет в пустыни Средней Азии, Африки, кустарник с зелеными ве-точками – так называются ее чешуйчатые листья. Растение двудомное, летом об-разует колоски, после оплодотворения созревают ягоды.
Гнетум – вечнозеленое лиственное дерево или кустарник, плоды съедобны. Произрастает в странах с теплым климатом.
Покрытосеменные, или цветковые, растения появились примерно 150 млн. лет назад и быстро завоевали всю планету. Сейчас это самая многочисленная группа растений, насчитывающая около 250 тыс. видов.
Это наиболее высокоорганизованные из высших растений. Они имеют сложноустроенные органы, высокоспециализированные ткани, обладают более совершенной проводящей системой. Для них характерны интенсивный обмен веществ, быстрый рост и высокая приспособленность к различным экологическим условиям.
Главное отличие цветковых – имеют защищенную семяпочку, расположенную в завязи пестика. Отсюда и их название — покрытосеменные растения. Растения имеют цветок - генеративный орган и семя, защищенное плодом. Цветок служит для привлечения опылителей (насекомых, птиц), защищает репродуктивные органы - тычинки и пестик.
Цветковые растения представлены всеми тремя жизненными формами: деревьями, кустарниками, травами. Среди них есть как однолетние, так и многолетние растения. Некоторые из них вторично перешли к жизни в воде, утратив или упростив некоторые органы и ткани. Например, ряска, элодея, стрелолист. Цветковые - это единственная группа растений, которая образует на суше сложные многоярусные сообщества.
Покрытосеменные растения делятся на два класса по числу семядолей в зародыше семени: двудольные и однодольные.
Двудольные растения - более многочисленный класс, в него входят более 175 тыс. видов, объединенных в 350 семейств.
К двудольным относятся большинство деревьев и кустарников (дуб, клен, береза, ива, сирень, смородина, лещина), а также травы (василек, фиалка, лебеда).
К однодольным относятся большинство трав. Это злаки, осоки, тростники, агавы и орхидеи. Из деревьев это пальмы (финиковая, кокосовая).
Опыление у цветковых происходит с помощью внешних сил (воды, ветра, насекомых), редко самоопыление. Перекрестное опыление помогает виду лучше приспособиться к окружающей среде.
Опыление ветром происходит у многих деревьев (дуб, ясень) и трав (злаки). Пыльца ветроопыляемых растений очень легкая и вырабатывается в большом количестве.
Цветы растений, опыляемых насекомыми, имеют яркую окраску и аромат. Пыльца у них крупнее, шероховатая, клейкая. Многие цветы приспособились к опылению определенных видов насекомых (клевер – шмель; юкка – юкковая моль).
Мохообразные растения по количеству видов стоят на первом месте среди нецветковых. Во всем мире их насчитывается 22-27 тыс. видов. На земле мхи встречаются повсеместно. Особенно хорошо они растут в местах, где много влаги. Так, в болотистых местностях они полностью покрывают поверхность земли. Мхи можно увидеть на деревянных строениях, стволах деревьев, поверхности камней и на скалах, и даже в пустынях. Они растут даже на сломанных ветках деревьев, на дне пресных водоемов. В некоторых районах Арктики и Антарктики из высших растений растут только мхи. Раздел ботаники, изучающий моховидные, называется бриологией.
Моховидные — невысокие многолетние, в редких случаях — однолетние травянистые растения. Высота мхов колеблется от 1 мм до нескольких сантиметров, реже — до 60 см (часто погруженные или полупогруженные в воду). У некоторых мхов вегетативные органы не развиты, и тело представлено зеленой пластинкой со спорангием (печёночные мхи) (рис.1, 2-4). Те из мхов, тело которых подразделяется на стебли и листья (филлоиды), называют листостебельные (рис.4, 1). В отличие от водорослей мхи преимущественно сухопутные растения, но предпочитают селиться во влажных местах. Настоящих корней у них нет. Функцию корней выполняют ризоиды (нитевидные выросты). С их помощью мхи поглощают воду и растворенные в ней минеральные вещества, а также прикрепляются к почве.
Рис.1 Многообразие мхов
Стебель у мхов снаружи покрыт оболочкой, состоящей из прозрачных клеток, которые не имеют хлорофилла. Под оболочкой расположена фотосинтезирующая ткань, состоящая из клеток с хлоропластами. У мхов не сформированы сосуды древесины. Поэтому транспортировка воды и минеральных веществ по стеблям осуществляется с участием примитивных, плохо развитых проводящих тканей.
Наиболее широко распространены такие представители моховидных, как зеленый мох (кукушкин лен) и торфяной мох (сфагнум).
Зеленый мох известен также как кукушкин лен. Он относится к группе листостебельных мхов, потому что имеет стебли и листья. Покрывая почву сплошным ковром, кукушкин лен образует травяной пласт, который вытесняет другие зеленые мхи. Он впитывает из атмосферы много влаги, и это вызывает заболачивание почв. Зеленый мох — двудомное растение.
Высота зеленого мха 40 см. Стебель не разветвляется, содержит опорную ткань. Внутри стебля расположены проводящие пучки. К почве прикрепляется с помощью ризоидов.
Питаются зеленые мхи, как и все другие зеленые растения. С помощью ризоидов они поглощают из почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества. Листья поглощают углекислый газ воздуха. В результате фотосинтеза образуются органические вещества.
Зеленый мох размножается бесполым и половым путями (рис. 2). Половое и бесполое поколения существуют совместно на одном растении.
Рис.2 Размножение зеленого мха
При половом размножении образуются мужские и женские гаметофиты. На верхушке мужского растения в антеридиях созревают мужские половые клетки. На верхушке женского растения в архегониях развиваются яйцеклетки. В результате их слияния происходит оплодотворение и образуется зигота. Из зиготы на женском растении (спорофит) развивается коробочка на ножке. В коробочке образуются споры, служащие для бесполого размножения. Созревшие споры высыпаются из коробочки наружу. При благоприятных условиях они прорастают, напоминая сначала разветвленные зеленые водоросли. Из одних проростков развиваются женские растения, из других — мужские.
Торфяной мох, или сфагнум, (рис. 3) — это многолетнее растение с сильно ветвящимся стеблем. В отличие от зеленых и других мхов у торфяных мхов нет не только корней, но и ризоидов. Воду и растворенные в ней минеральные соли поглощают стебли. Светло-зеленые листья сфагнума имеют клетки 2 видов: 1) удлиненные зеленые хлорофиллоносные клетки; 2) водоносные клетки. В зеленых клетках происходит процесс фотосинтеза, и через них от листьев к стеблю проходят органические вещества. Прозрачные мертвые клетки немного крупнее, здесь накапливается запас влаги. У этих водоносных клеток сохранились только оболочки. И когда сфагнум засыхает, т. е. погибают почти все зеленые клетки, листья его кажутся почти белыми. Поскольку сфагнум растет сплошным ковром, он является причиной заболачивания.
Рис.3 Торфяной мох или сфагнум
Сфагновые мхи — однодомные или двудомные обоеполые растения. Размножаются они половым и бесполым путями. При половом размножении из оплодотворенной яйцеклетки развивается небольшая коробочка, которая содержит множество спор. Бесполое размножение начинается с образования спор. Созревшие споры высыпаются из коробочки наружу. Из них вырастают многоклеточные предростки с многочисленными почками. Именно поэтому мох растет подушками, из которых в будущем развиваются торфяные мхи.
Образование торфа. Торфяные мхи растут в увлажненных местах. Нарастают они верхушками, а снизу отмирают и превращаются в торф. Засохшая часть стеблей из-за нехватки кислорода частично разлагается и образует торфяной слой. Органические кислоты, выделяемые мхом, замедляют его разложение.
Высшие растения — это одно из двух подцарств царства растений. К ним относятся нецветковые и цветковые растения. К высшим нецветковым растениям относятся высшие споровые растения (моховидные, плауновидные, хвощевые и папоротниковидные) и голосеменные.
Моховидные растения имеют стебли и листья. Настоящих корней у них нет. Функцию корней выполняют ризоиды. Широко распространены зеленый мох (кукушкин лен) и торфяной мох (сфагнум).
В природе встречается свыше 300 видов торфяных, или сфагновых, мхов. Торфяные мхи растут на болотах, в тундре, во влажных лесах. У них нет ризоидов. Воду они поглощают с помощью стеблей и листьев. Белыми их называют потому, что большую часть листьев занимает вода, накопленная мертвыми клетками, и цвет листьев становится почти белым. Торфяной мох ежегодно нарастает верхушкой, снизу отмирает и превращается в торф.
Торфяные мхи — основные торфообразователи. Торф — ценное полезное ископаемое. Используется комплексно как топливо, удобрение, теплоизоляционный материал и т. д.
Мхи, как и другие растения, являются необходимым компонентом природы и нуждаются в охране. В Красную книгу Казахстана занесено три вида мхов: сфагнум гладкий, пахифиссинденс крупнолиственный, ортотрихум приглаженный. Одним из мероприятий, направленных на сохранение мхов, является препятствование осушению болот.
Значение мхов. В результате процесса фотосинтеза мхи образуют органические вещества и выделяют в воздух кислород. Растут они на неплодородных почвах и способствуют образованию перегноя (гумуса). Как и другие растения, мхи засыхают и разлагаются при участии микроорганизмов. В результате образуется плодородная торфяная почва, пригодная для произрастания других растений. Мхи являются пищей для многих птиц и используются ими как гнездовой материал.
На торфяных болотах добывают торф, который является горючим полезным ископаемым и широко используется для отопления. Кроме того, он активно используется в качестве строительного материала (для теплоизоляции), удобрения и сырья, а также в химической промышленности. Из торфа получают спирт, карболовую кислоту и т. д.
Мхи — хранилище пресной воды. В заболоченных местностях они принимают участие в сборе воды. Осушение болот зачастую сопровождается исчезновением обитавших на них растений и животных, обмелением некоторых рек, учащением засух.
Мхи — высшие споровые растения (22-27 тыс. видов), живущие на суше во влажных местах. Наука о мхах — бриология. У листостебельных мхов есть стебель, листья, спорангии, вместо корней — ризоиды; у нелистостебельных — только зеленая пластинка 1 со спорангием. У мхов пе развиты сосуды древесины. Мхи фотосинтезируют, выделяют кислород, образуют перегной и торф, заболачивают почву и являются хранилищем 1 пресной воды.
Мхи или мохообразные – высшие споровые растения. Они имеют общие черты с водорослями, но устроены сложнее.
Общая характеристика
Мхи можно наблюдать в сырых местах, например, на болотистых почвах, корнях и стволах деревьев, иногда — на крышах домов, влажных камнях, кирпичах и т.п. Есть мхи, обитающие в водоёмах.
Замшелые камни у водопада
У мхов, в отличие от водорослей, можно выделить стебель и листья, хотя у некоторых видов (например, печёночных мхов) нет отдельных органов и тело представляет из себя слоевище, как у водорослей. В основном тело мхов состоит из фотосинтезирующей ткани.
У мхов нет корней. Их роль выполняют ризоиды. Как и у водорослей, они служат для прикрепления к почве или другой поверхности.
Размножаются мхи бесполым путём (при помощи спор), вегетативным (участками слоевища и стебля) и половым (при помощи гамет).
Обычно мохообразные – многолетние растения, похожие на траву высотой от 1 мм до 30 см. Некоторые виды водных мхов могут достигать 50 см в длину.
Как думаете, почему даже самые крупные мхи не достигают размеров более 80 см?
У мха нет развитой проводящей ткани и нет корней. Это значит, что мхи не могут передавать воду и питательные вещества от одних органов растения другим. Это ограничивает возможный размер растения. Кроме того, без корней, надёжно удерживающих растение в почве, те побеги мха, которые вырастают больше, быстро погибают от ветра и холода.
На этом видео показано, как мох впитывает влагу из воздуха. Мхи очень выносливы: они могут расти прямо на камнях, переносить засуху и оживать в благоприятных условиях буквально за считанные минуты.
Печёночные мхи
Печёночные мхи – мелкие и неприхотливые растения. Их можно встретить в любом уголке Земли, особенно хорошо им в влажных тропических лесах. Своё название они получили из-за того, что когда-то использовались лекарями для лечения заболеваний печени.
Тела печёночных мхов представляют собой слоевище неправильной формы; у некоторых можно выделить стебель и листья. У многих печёночников есть ризоиды.
Один из распространённых представителей печёночных мхов – маршанция. Маршанцию можно встретить даже в Антарктиде. В наших краях её нередко можно увидеть там, где нет никаких других растений – на стенах и крышах, в сырых и плохо освещённых местах.
Печёночный мох
Ещё одна из самых известных представителей печёночных мхов – риччия. Этот вид часто встречается в аквариумах, и его легко перепутать с водорослью. Тело риччии состоит из вильчато разветвлённого слоевища. Если ей хватает света, она разрастается у поверхности воды, образуя плотные подушки. Ризоидов у неё при этом нет, но если уровень воды понизится (как бывает в природных водоёмах), она способна их образовать.
Печёночные мхи могут размножаться как вегетативным путём (отростками), так и половым, так и спорами. На рисунке 1 показано строение печёночного мха. Как видите, у него, помимо слоевища и ризоидов, есть спорофит — орган, в котором вызревают споры. Спорофит состоит из ножки и коробочки, его строение мы подробнее рассмотрим немного позже.
| Особенности | Представители | |
|---|---|---|
| Печёночный мох | Небольшое тело, представлено слоевищем или стеблем с листьями. Возможны ризоиды. | маршанция риччия |
На видео показано в ускоренном режиме разрастание слоевища печёночного мха.
Листостебельные мхи. Строение и размножение кукушкина льна
Скорее всего, вам случалось видеть кукушкин лён. Он растёт на заболоченных почвах, можно его встретить и на влажной земле лесов или рощ. По виду он напоминает маленькие ростки льна. Обычно он растёт густым ковром. В высоту стебельки могут достигать до 30 см.
Кукушкин лён
Каково строение кукушкина льна?
Но точнее будет сказать, что строение растения отличается в зависимости от поколения. Половое поколение называется гаметофит. На верхушках гаметофитов находятся половые органы мужского и женского типа. В мужских органах, развиваются подвижные половые клетки, гаметы, также называемые сперматозоиды.
У женских растений половые органы выглядят иначе (хотя без сильного увеличения это сложно понять). Они содержат женские половые клетки, яйцеклетки.
Для оплодотворения мху необходима вода. Для этого хватает росы или дождя. Капельки воды падают на верхушки мха, и половые клетки разных растений смешиваются. Происходит оплодотворение.
Рассмотрите коробочку со спорами на рисунке 3. В коробочках развиваются споры. Коробочка кукушкина льна накрыта специальным колпачком. Когда споры созревают, колпачок отпадает, и они высыпаются.
Так как кукушкин лён является многолетним растением, он растёт густо, сплошным ковром. Другим растениям, оказавшимся по соседству, не достаёт ни места, ни питательных веществ, так что кукушкин лён часто их вытесняет.
Рассмотрите рисунок и мысленно подпишите, что обозначено на рисунке цифрами.
2. Женское растение
3. Коробочка в колпачке
4. Ножка спорофита
Ещё один интересный представитель листостебельных мхов – сфагнум.
Листостебельный мох сфагнум
Сфагнум
Сфагнум обладает сильно ветвящимся стеблем, а вот ризоидов у него нет. У большинства видов сфагнума и стебель, и веточки покрыты маленькими листочками. Листья расположены мутовчатым способом – то есть из каждого узла вырастает по несколько листочков. Под микроскопом можно рассмотреть, что каждый лист состоит из одного слоя клеток. Эти клетки могут быть двух различных типов: узкие зелёные и крупные прозрачные.
Рассмотрите лист под микроскопом на рисунке 4. В узких зелёных клетках содержатся хлоропласты. Эти клетки расположены вплотную друг к другу и образуют нечто вроде сеточки, покрывающей лист. В этих клетках протекает фотосинтез, образуются органические вещества, которые затем поступают в стебель.
Между этими зелёными клетками видны крупные клетки. Они прозрачные – в них осталась только оболочка с порами. Цитоплазма этих клеток разрушена, и через отверстия клетки заполняются воздухом или водой. Из них состоит до двух третей листа. Такие же прозрачные клетки с отмершей цитоплазмой покрывают стебли сфагнума.
Примечательно то, что сфагнум выделяет фенол – вещество, подавляющее развитие бактерий. По мере того, как сфагнум растёт, его нижняя часть постепенно отмирает. Отмершая часть оказывается у поверхности земли. Бактерий, способствующих размножению, там нет, а доступ воздуха ограничен молодыми листочками. Таким образом, отмерший сфагнум не гниёт, а превращается в торф.
Торф – очень интересная субстанция. В торфяной толще низкое содержание кислорода и мало бактерий. Это приводит к тому, что остатки древесных стволов и корней, останки погибших животных и даже пыльца сохраняются в торфе на долгие годы, иногда – на тысячелетия. В торфе иногда находят старинное оружие, лодки, тела людей, погибших в болоте столетия назад.
Как и кукушкин лён, сфагнум размножается спорами. Маленькие коробочки, в которых вызревают споры, располагаются на верхушках ветвей. На одном побеге сфагнума может быть несколько спорофитов на коротких ножках.
| Особенности | Представители | |
|---|---|---|
| Листостебельные мхи | Тело представлено стеблем с листьями, возможны ризоиды. После оплодотворения споры развиваются в спорофитах. | кукушкин лён сфагнум |
Какое значение имеют мхи в природе и жизни человека?
Мхи, на первый взгляд, не приносят пользы ни человеку, ни природе. Они затрудняют доступ воздуха к почве, в избытке удерживают воду, что ведёт к заболачиванию и закислению почв. Подобная почва неблагоприятна для большинства растений. Кроме того, мох конкурирует с другими растениями за воду и минеральные вещества, и многие растения неспособны выдержать эту конкуренцию.
Мох и росток хвойного дерева
Мох даёт укрытие для многих мелких живых существ – червей, насекомых, моллюсков. Водяной мох укрывает в своих зарослях икринки и мальков, улиток и прочих водных животных. Некоторые виды мха могут служить пищей для животных.
Также, как и другие растения, мох осуществляет фотосинтез, выделяя кислород в атмосферу и в воду.
Мох на коре дерева
Листостебельные мхи, особенно виды сфагнума, образуют торф, который люди используют как сырьё, удобрение и топливо.
Из торфа производят пластмассы, смолу, карболовую кислоту, древесный спирт, теплоизоляцию и другие материалы.
В прошедшие века люди находили для мха и другие способы использования. Например, при строительстве домов мхом закрывали щели между брёвнами. Это не только защищало от сквозняков, но и предотвращало гниение брёвен. Воздух, удерживаемый разветлёнными стебельками и веточками мха, помогал сохранить тепло.
Также мох использовался в лечении ран. Он хорошо впитывает и содержит антибактериальные вещества, поэтому в годы войн его иногда использовали для перевязок. Кроме того, из торфа и из некоторых видов мха изготавливают лекарственные средства.
Мох — важная часть природы. И хотя мохообразные малы и незаметны, они выполняют в природе свою уникальную роль.
Слоевище — это тело низших споровых растений, не расчленённое на отдельные органы, характерные для большинства растений: корень, стебель, листья и т.д. Например слоевище бывает у лишайников и водорослей.
5. Что такое вайя папоротника?
Вайя папоротника — это листоподобный побег некоторых видов папоротников.
Вопросы в конце параграфа
1. Как происходит размножение у одноклеточных водорослей?
При благоприятных условиях одноклеточные водоросли размножаются бесполым способом. Перед началом размножения клетка водоросли теряет свои жгутики и начинает делиться — внутри клетки путём деления образуются 2, 4 или 8 новых подвижных клеток, называемых зооспорами. После этого оболочка клетки водоросли раскрывается и зооспоры выходят наружу. Вне материнского организма зооспоры начинают расти и вырастают до размеров взрослой водоросли.
При наступлений неблагоприятных условий некоторые одноклеточные водоросли начинают размножаться половым путём. В этом случае внутри взрослой одноклеточной водоросли образуются гаметы — специальные половые клетки. Затем клетка водоросли открывается и гаметы выходят наружу. В воде гаметы различных организмов попарно соединяются и образуют зародыш нового организма — зиготу. Покрытая толстой оболочкой зигота находится в состоянии покоя до наступления благоприятных условий для развития водоросли. После наступления таких условий внутри зиготы путём деления образуются четыре клетки, которые выйдя в окружающую среды вырастают до взрослых особей.
2. Какими способами размножается улотрикс?
В благоприятных условиях водоросль улотрикс размножается бесполым путём. Каждая клетка этой водоросли (кроме самой нижней, которой растение прикрепляется к чему-либо) начинает делиться на 2 или 4 зооспоры со жгутиками. Затем клетка открывается и зооспоры выплывают в воду. Найдя подходящую поверхность зооспоры прикрепляются к ней своими усиками и начинают делится, образуя новую нить водоросли улотрикс.
Если условия произрастания для водоросли становятся неблагоприятными, то процесс размножения происходит половым путём. В клетках водоросли образуются половые клетки — гаметы. Все они подвижны и снабжены усиками. Затем клетка водоросли открывается и гаметы попадают в воду. В воде гаметы объединяются в пары, обычно соединяются гаметы двух различных нитей улотрикса. В процессе объединения образуется зигота с толстой оболочкой. В таком виде зигота находится в состоянии покоя до наступления благоприятных условий, а потом делится на 4 клетки — споры, каждая из которых, прикрепившись к чему-либо, может дать начало новой нити улотрикса.
Кроме того, многоклеточные водоросли способны размножаться вегетативно — кусочками слоевища.
3. Как размножаются мхи?
У мхов чередуется процессы полового и бесполого размножения.
Бесполое размножение протекает при помощи спор. Когда спора попадает в благоприятные для неё условия, то из неё прорастает тонкая зелёная нить, которая называется предросток. Затем этот предросток развивается, начинает ветвиться и на нём появляются почки. Из этих почек развивается взрослое растения — мужской или женский экземпляр мха.
Затем начинается период полового размножения мхов. Во взрослых растениях образуются половые клетки — гаметы. В мужских особях развиваются мужские гаметы, которые называются сперматозоиды, а в женских особях развиваются женские гаметы, которые называются яйцеклетки. Когда на мох попадает вода, например во время дождя, сперматозоиды плывут к яйцеклеткам и сливаются с ними. В процессе этого слияния на женском растении мха образуется зигота, которая потом развивается в коробочку со спорами. Когда споры вызревают, они высыпаются из коробочки и снова начинается процесс бесполого размножения мхов.
Также мхи прекрасно размножаются вегетативным способом. Из множества экземпляров мужских и женских особей мха формируются подушковидные дернины, которые сплошным ковром покрывают влажную почву. Если аккуратно вырезать кусочек дернины и пересадить его на другой участок почвы, то мох начнёт развиваться и покрывать все большую территорию.
4. Что такое заросток?
Заросток — это маленькая зелёная пластина развивающаяся из споры папоротника. Это самостоятельный организм, который при помощи ризоидов прикрепляется к почве. На нижней стороне пластины заростка развиваются мужские и женские гаметы папоротника.
5. Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников?
Половое и бесполое размножение у папоротников — это чередующиеся процессы.
Бесполое размножение папоротника происходит при помощи спор. Они образуются на нижней стороне листа растения внутри бурых бугорков — спорангиев. Созревшие споры выпадают из спорангиев и ветром разносятся по окружающей территории.
Если спора попадает в благоприятные условия, то начинается следующий этап — половое размножение. Из споры прорастает зелёная пластинка диаметром несколько миллиметров — заросток, который прикрепляется к почве ризоидами. Затем на нижней стороне заростка начинают формироваться мужские и женские половые клетки — сперматозоиды и яйцеклетки. При помощи капелек воды (например, во время дождя или выпадения росы) сперматозоиды подплывают к яйцеклетке и при их соединении образуется зигота. Зигота развивается в зародыш папоротника, а потом из него формируется полноценное растение с корнями, стеблем и листьями.
Подумайте
Какую биологическую роль у папоротников играет половое поколение; бесполое поколение?
При половом поколении растения из заростка папоротника развивается новое полноценное растение. То есть его биологическая роль — развитие взрослых растений.
При бесполом размножении споры папоротника ветром и водой разносятся на обширную территорию и ожидают благоприятных для развития условий. То есть биологическая роль бесполого размножения папоротника — распространение вида и сохранение генетического материала для развития новых растений.
Задания для любознательных
Посейте споры папоротника и проведите наблюдения за их прорастанием, используя следующую инструкцию.
1. Срежьте вайю со спорангиями коричневого цвета, заверните её в бумагу и высушите.
2. Возьмите лист белой бумаги. Потрясите над ней вайю, чтобы споры высыпались на бумагу.
3. Заполните чистые плошки подготовленным субстратом (прокалённая дерновая земля, куски торфа или пемзы).
4. Посейте споры на субстрат.
5. Накройте плошки стеклом и поставьте в тёплое место при температуре не ниже 25 °С. Следите, чтобы субстрат был всё время влажным.
6. Ведите наблюдения и записывайте в дневник даты посева, прорастания спор, образования из споры зелёной нити — предростка, образование сердцевидного заростка, появление первых листьев папоротника. Сделайте фотографии.
7. При появлении 3—4 листьев пересадите растение в смесь листовой и торфяной земли с песком.
8. Подготовьте отчёт о своих наблюдениях.
При попадании в благоприятные условия споры папоротника сразу начинают прорастать. Процесс этот идет постепенно. Например, спорам папоротника щитовника, участвующим в эксперименте, для прорастания потребовалось 4 недели.
Проросшие заростки выглядят как миниатюрные зелёные сердечки, приподнятые над почвой тонкими белыми волосками-ризоидами. Заростки настолько мелкие, что лучше всего их рассматривать в лупу.
Через 3,5 месяца после начала эксперимента на заростках папоротника начали появляться корни и листья. К концу четвертого месяца эксперимента началась пересадка растений с 3-4 листиками в смесь листовой и торфяной земли с песком.
Примерно через год после начала эксперимента растение развилось до взрослого папоротника щитовника, готового в выбрасыванию спор.
Словарик
Зооспора — это подвижные клетки образованные в материнской клетке водорослей.
Предросток — это проросшая спора мха, по виду напоминающая тонкую зелёную нить. Развиваясь предросток начинает ветвиться.
Спорангии — это бурые бугорки на нижней части листов папоротника, в которых созревают споры растения.
Заросток — это маленькая зелёная пластина, развивающаяся из споры папоротника в благоприятных условиях. На нижней стороне заростка развиваются мужские и женские гаметы растения, из которых после оплодотворения развивается зародыш будущего папоротника.
Читайте также: