Что такое листостебельные мхи кратко
Обновлено: 05.07.2024
ЛИСТОСТЕ́БЕЛЬНЫЕ МХИ, мхи, бриофиты (Musci, Bryophyta), отдел высших растений. Насчитывает до 15 000 видов, объединяемых в 4 класса: андреевые мхи , бриевые мхи , такакиевые мхи (Takakiopsida), сфагновые мхи . Большинство представителей – мелкие растения. Среди них – напочвенные, эпифитные, наскальные, водные виды. Наиболее разнообразны Л. м. во влажных тропич. лесах, но есть виды, обычные для сухих местообитаний, в т. ч. пустыни. Большинство видов способны сохранять жизнеспособность при полном высыхании. Л. м. известны с пермского периода; их предки не установлены.
Листостебельные мхи, представители, фото и особенности строения которых будут рассмотрены в нашей статье, относятся к высшим споровым растениям. Эти древнейшие организмы играют значительную роль в покрове нашей планеты.
Листостебельные мхи: характеристика систематической группы
Данные растения являются высшими. Это первые выходцы на сушу, поэтому в ходе освоения этой новой среды обитания у них появились новые признаки. Прежде всего, это листостебельное строение и наличие механических и проводящих тканей. Такие особенности способствуют более эффективному протеканию процесса фотосинтеза. Листостебельные мхи, строение которых значительно усложнено по сравнению с водорослями, имеют ризоиды вместо корней. Эта черта "досталась" им от низших растений.
Разнообразие мохообразных
По особенностям структуры надземной части мхи можно объединить в две группы: слоевищные и листостебельные. Типичным представителем первой из них является маршанция изменчивая. Это растение имеет дихотомически разветвленное слоевище темно-зеленого цвета с выводковыми корзинками. Листостебельные мхи более распространены в природе. Их примером является кукушкин лен, который еще называют политрих обыкновенный. Все сфагновые (белые) мхи также имеют разветвленный побег.
Что такое жизненный цикл
Листостебельные мхи - многолетние растения. В течение их жизни наблюдается четкое чередование поколений. В этом и заключается суть их жизненного цикла. Оба поколения отличаются не только особенностями внешнего строения, но и способом размножения. Такая черта жизнедеятельности характерна для всех представителей высших споровых растений. Причем у папоротников, хвощей и плаунов в жизненном цикле преобладает спорофит, а у моховидных - половое поколение.
Гаметофит
Листостебельные мхи, представители которых изображены на фото, мы привыкли видеть как сплошной зеленый ковер. Это и есть половое поколение растений. Если рассмотреть его поближе, можно увидеть, что он состоит из небольших стебельков с мелкими сидячими листиками линейного типа. Как и все мхи, они прикрепляются к субстрату ризоидами. На побегах листостебельных мхов формируются гаметангии, в которых формируются половые клетки. При наличии воды они сливаются, образуя бесполое поколение мхов - спорофит.
Спорофит
Бесполое поколение мхов развивается на зеленом гаметофите. Оно имеет вид тонкой ножки, на которой расположена коробочка. Внутри нее развиваются споры - клетки бесполого размножения. Когда коробочка открывается, они попадают в почву, прорастают и вновь образуют гаметофит, который преобладает в жизненном цикле моховидных растений. Далее половое поколение формирует зиготу, которая делится путем мейоза и образует споры. И таким образом, жизненный цикл осуществляется снова. Спорофит неспособен к самостоятельному питанию, поскольку практически не содержит в своих клетках хлорофилла. Именно поэтому он прикреплен к листостебельному гаметофиту, за счет которого питается. Отличаются эти поколения и хромосомным набором. У спорофита он диплоидный. А вот половое поколение имеет одинарный набор, поскольку половые клетки при формировании зиготы сливаются.
Листостебельные мхи: место обитания
Мхи всегда обитают во влажных местах. И это не случайно. Дело в том, что процесс слияния гамет у этих растений происходит только с помощью воды. Влажные леса, горные районы, пещеры, болота, стволы деревьев, крыши, сырые подвалы и помещения, затемненные стены домов. Мхи освоили все эти среды обитания. Эти растения прекрасно поглощают и удерживают воду. Поэтому их появление в естественной среде свидетельствует о заболачивании территории. Моховидные очень болезненно реагируют на уменьшение количества влаги. При ее отсутствии они могут высыхать, при этом сохраняя жизнеспособность. Когда влажность нормализуется, они впитывают ее всем побегом и снова переходят к обычному существованию. Благодаря этой способности листостебельные мхи являются более приспособленными к изменению условий обитания. Их широкому распространению способствует и то, что их не употребляют в пищу животные, не повреждают бактерии и грибы. Это происходит потому, что вместе с водой они впитывают ядовитые и радиоактивные вещества.
Значение мхов
Листостебельные мхи, прежде всего сфагновые, играют основную роль в процессе заболачивания и образования торфа, который является ценным топливным полезным ископаемым, удобрением, сырьем для производства спиртов, пластмасс, уксусной кислоты, нафталина, а также изоляционных материалов. Процесс образования этого вещества достаточно длительный по продолжительности: 1 см торфа формируется целых 10 лет. Поглощая влагу, листостебельные мхи являются регуляторами водного баланса почвы, защищают ее от эрозии. Однако в то же время распространение и разрастание мхов ухудшает ее газообмен. В результате растения не получают кислорода, отмирают, начинается процесс их гниения.
Итак, листостебельные мхи - самые многочисленные представители данного отдела, которые наиболее адаптированы к изменениям условий окружающей среды. Они способны впитывать влагу всей поверхностью побега, надолго удерживая ее. В жизненном цикле этих растений преобладает гаметофит. На нем развивается бесполое поколение, которое размножается при помощи спор.
Отдел моховидные – это высшие споровые растения, видовое разнообразие которых достигает 20 тыс. Изучение мхов ведется много столетий, ученых занятых их исследованием прозвали бриологами, они основали отдельную ботаническую отрасль, посвященную мохообразным – бриологию. Бриология – наука о мхах, изучает строение, размножение и развитие моховидных (собственно мхов, печеночников, антоцеротовых).
Общая характеристика мхов
Моховидные – одни из древнейших растений, населяющих нашу планету. Остатки найдены в окаменелостях конца палеозойской эры. Распространение мхов связано с предпочтением влажной среды и затенённой местности, поэтому большинство населяют северную часть Земли. Плохо приживаются на засоленных территориях и пустынях.
Классы моховидных
Листостебельные мхи – самый многочисленный класс. Растения состоят из стебля, листьев и ризоидов.
Стебель может расти вертикально или горизонтально, разделен на кору и основную ткань (содержит воду, крахмал, хлоропласты для фотосинтеза).
Клетки стебля могут давать нитевидные отростки – ризоиды, необходимы для крепления к почве и поглощения воды. Они чаще находятся у основания стебля, но могут покрывать его по всей длине.
Листья простые, часто крепятся к стеблю под прямым углом, по спирали. Листовые пластинки оснащены хлоропластами, в центре располагается жилка (служит для проведения питательных веществ).
Лиственные мхи могут размножаться стеблями, почками, ветвями, которые дают побег, так формируются сплошные ковры из мхов, устилающие землю. К классу листостебельных относятся сфагновые (имеют разнообразный окрас стебля — светло-зелёный, желтый, красный), андреевые и бриевые мхи.
Сфагновый мох
Печеночники встречаются на побережьях, болотах, скалистой местности. Отличительные черты: листья не имеют жилки, дорсовентральное строение, особый механизм раскрытия спорофита.
Листья расположены рядами, имеют две лопасти (нижняя лопасть, часто, завёрнутая и служит как резервуар для воды), ризоидные отростки – одноклеточные. Во время высыпания спор, спорофитовая коробочка раскрывается на отдельные створки, а рассеиванию клеток способствуют элатеры (пружинные образования).
Размножение может осуществляться с помощью почек (вегетативно), которые образуются на верхнем полюсе листьев. Представители класса пеллия эндиевлистная, милия аномальная, мох маршанция и др.
Антоцеротовые мхи населяют тропическую зону. Многоядерное тело (таллом) имеет розетковидную форму, состоит из однотипных клеток. В верхних шарах клеток находятся хроматофоры (содержат темно-зеленый пигмент). Нижняя часть таллома дает отростки, ризоиды, само тело образует полости, заполненные вязкой жидкостью, которая поддерживает постоянную влагу.
На поверхности таллома при неблагоприятных условиях образуются клубни, устойчивые к низкой влажности, после периода засухи формируют новое поколение. Растения однодомные, органы размножения развиваются в толще таллома, стадия спорофита преобладающая. К антоцеротовым относятся фолиоцерос, антоцерос, нототилас и др.
Как размножаются мхи?
Идет чередование бесполого и полового способа размножение в жизненном цикле мхов. Бесполый период начинается с образования спор и прорастания их на влажной почве (формируется предросток, тонкая нить, которая дает жизнь мужским и женским особям). Существует два вида мхов:
Однодомные – мужские и женские органы размножения находятся на одном растении.
Двудомные – органы размножения находятся у разных представителей пола.
После прорастания споры, жизненный цикл мха переходит в половую фазу. Органы полового размножения – антеридии (мужские) и архегонии (женские). Представители мужских особей слабее женских, меньших размеров, после формирования антеридиев отмирают.
Процесс размножения мхов
Сперматозоиды образуются на мужских растениях, яйцеклетки – на женских, после их слияния формируется зигота (находится на женской особи, она питает незрелый спорофит), которая в дальнейшем развивается в спорангий. После созревания спорангия, он раскрывается, из него высыпаются споры – начинается снова бесполый период размножения мхов.
Воспроизведение потомства возможно вегетативным способом, мхи образуют талломы (зеленые ответвления), почки, клубни, которые на влажной почве хорошо приживаются.
Каково значение спор в жизни мхов?
Споры – это клетки, необходимые для размножения мхов. Моховые растения не цветут, не имеют корней, поэтому для продолжения рода у них сформировался спорофит со спорангиями (место созревания спор).
Спорофит имеет короткий жизненный цикл, после высыхания споры рассеиваются вокруг, при попадании на влажную почву быстро приживаются. Могут при неблагоприятных условиях долго сохраняться, не прорастая, устойчивые к низким и высоким температурам, длительным засухам.
Значение мхов в природе и жизни человека
Мхи – это пища для многих беспозвоночных животных.
После отмирания дают залежи торфа, который необходим в производстве пластмасс, смол, карболовой кислоты, используется как топливо или удобрение.
Мох полностью укрывает землю в местах роста, что приводит к накоплению влаги и заболачиванию территории. Таким образом, прорастание другой растительности становится невозможным. В то же время они предотвращают эрозию, разрушение почв поверхностными водами и ветрами. Когда мхи отмирают, берут участие в образовании почвы.
Способны расти на местах пожаров, стойкие и выносливые, они населяют территорию тундры (основной растительный фон, так как другие растения не могут выжить в таких условиях).
В военное время сфагновый мох использовали, как перевязочный материал из-за его бактерицидных свойств, и способности впитывать влагу.
С помощью мхов можно ориентироваться на местности: они не любят света, поэтому располагаются с теневой стороны камней, деревьев. Мох указывает человеку на север.
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, печеночных 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.
Печеночные мхи
Печеночные мхи – мелкие и неприхотливые растения. Их можно встретить в любом уголке Земли, особенно хорошо им во влажных тропических лесах. Своё название они получили из-за того, что когда-то использовались лекарями для лечения заболеваний печени.
Тела печеночных мхов представляют собой слоевище неправильной формы; у некоторых можно выделить стебель и листья. У многих печеночников есть ризоиды.
Один из распространённых представителей печеночных 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.
Печеночный мох
Ещё один из самых известных представителей печеночных 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.
Печеночные мхи могут размножаться как вегетативным путём (отростками), так и половым или спорами. На рисунке 1 показано строение печеночного мха. Как видите, у него, помимо слоевища и ризоидов, есть спорофит — орган, в котором вызревают споры.
Споры – это микроскопические специализированные клетки в плотной оболочке, служащие для размножения моховидных и папоротникообразных растений.
Спорофит состоит из ножки и коробочки, его строение мы подробнее рассмотрим немного позже.
| Особенности | Представители | |
|---|---|---|
| Печеночный мох | Небольшое тело представлено слоевищем или стеблем с листьями. Возможны ризоиды. | маршанция риччия |
На видео показано в ускоренном режиме разрастание слоевища печеночного 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?
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 дает укрытие для многих мелких живых существ – червей, насекомых, моллюсков. Водяной мох укрывает в своих зарослях икринок 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 военные годы 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.
Читайте также: