Мхи
Что такое мхи
Мхи, или моховидные — это отдел высших растений, отличающийся от других тем, что в их жизненном цикле гаплоидный гаметофит преобладает над диплоидным спорофитом.
Проще говоря, мхи — это растения, по своей структуре похожие на привычные тебе деревья, цветы и травы, но размножающиеся немного иначе.
Большинство высших растений очень долго растет и развивается, прежде чем сформировать семена и раскидать их повсюду. Этап жизни растения, когда оно растет, развивается и готовится к формированию семян, называется спорофитом.
Гаметофит — это этап, собственно, размножения.
Пример:
Спорофит яблони — яблоня, её корни, ствол, ветки, листья. Гаметофит — это процесс опыления цветков, формирования семечек и яблок вокруг них.
У покрытосеменных растений спорофит — это то, что мы обычно и называем растением, бесполая фаза. Гаметофит — тот момент, когда растение размножается, половая фаза.
Подробнее про это можно прочитать в нашей статье «Спорофит и гаметофит»
Так вот, у мхов все иначе.
Мхам не нужен процесс опыления, нет необходимости выращивать цветочки, чтобы размножаться. У каждого мха есть «женские» и «мужские» стебли (женский и мужской гаметофит), и они растут одновременно. Мох находится в половой фазе почти всегда. Основная часть жизни мхов — гаметофит, а не спорофит, как у других высших растений.
Большинство мхов очень небольшие: их размеры измеряются в миллиметрах. Но есть и огромные виды — до нескольких метров в длину.
На земле около 18 тысяч видов мхов, это примерно дофига. Они растут везде, на каждом континенте. Оно и неудивительно: мхи появились на планете более 400 миллионов лет тому назад, у них была уйма времени приспособиться к самым разным условиям.
Единственное, что важно мхам — влажность, и то — только потому, что с помощью воды мхи размножаются. В остальном этим растениям пофиг: они могут расти на камнях, на земле, на деревьях, переносить холод и отсутствие света.
Особенности строения мхов
Обычные высшие растения — это штуки, у которых есть корни, стебли и листья. Именно их называют у растений сосудистой системой — как у людей по сосудам течет кровь со всякими полезными элементами, так и у растений по корням, стеблям и листьями течет сок.
Мхи — это растения без сосудистой системы в привычном смысле.
Представь себе любое дерево. Дерево – это высшее растение, как и мох. У дерева есть корни, оно крепится ими к земле, “высасывает” из нее питательные вещества и передает их по сосудистой системе всему дереву.
А теперь представь мох.
Мох выглядит, как растение, которое попыталось сделать косплей дерева в домашних условиях. Неудачно.
Вместо корней, которыми дерево крепится к земле, у мхов ризоиды.
Ризо́иды — нитевидные образования из одной или нескольких однорядных клеток; служат для прикрепления к субстрату и поглощения из него воды и питательных веществ.
Знаешь, как выглядит мох, оторванный от земли? У него снизу такие полупрозрачные ниточки, похожие на тонкие запутавшиеся волосинки. Вот, это — ризоиды. Полупрозрачные они, потому что это один ризоид — это несколько клеток, поставленных в один ряд, или даже одна дли-и-инная клетка.
Ризоиды делают то же самое, что и корни: прикрепляются к месту, где растут, и поглощают воду и питательные вещества.
Вместо ствола с ветками у мхов — стебелек с листьями. Только вот листья у мха тоже очень тонкие, как и ризоиды, они состоят из одного слоя клеток, и настоящей листовой пластинки, как у высших растений, у них нет. С другой стороны, листики у мхов выполняют те же функции: поглощают воду, минеральные вещества и даже участвуют в фотосинтезе.
Цветков, семян и плодов, как у деревьев, у мха и вовсе нет. Мхи размножаются спорами. Это такие супер-маленькие носители хромосом. У мхов споры образуются на спороносной крышечке, а она – на конце стебля. Когда споры созревают, крышечка раскрывается и споры уносит ветром.
Жизненный цикл моховидных
Жизненный цикл моховидных состоит из нескольких этапов: спорофит, споры, гаметофит.
Спорофит
Если сравнить с человеком, то спорофит — это период беременности, родов и воспитания детей. Это бесполая фаза: тот момент, когда оплодотворение уже совершено, остается только дожидаться роста и развития.
Спорофит — диплоидная фаза жизненного цикла, которая развивается из зиготы. Это зародышевое тело, состоящее из ножки и капсулы, которая содержит споры.
Мхи соединяют мужскую и женскую половые клетки на женской особи, и из неё «рождается» спорофит: стебелек и коробочка со спорами. Они растут и зреют, пока не будут готовы отделиться от растения — мамы.
Споры
Споры у мхов — это клетки, которые нужны для размножения и рассеивания. Они формируются в коробочке спорофита.
Коробочка состоит из урночки и крышечки, сверху прикрыта колпачком.
Внутри урночки находится центральный стержень — колонка, к ней и крепится споргангий со спорами. Кверху колонка расширяется и образует эпифрагму — штуку, которая закрывает вход в урночку. Коробочка имеет перистом — специальное отверстие для рассеивания спор.
В сухую погоду, когда они созревают, колпачок, а за ним и крышечка, отпадают. Тонкий стебелек спорогона раскачивается от ветра, споры высыпаются. Это этап, когда «дети» мха сваливают из родительского дома — с напутствием захватить новую территорию и размножиться там поскорее.
Так и происходит: как только споры попадают в благоприятную среду, они начинают прорастать и образуют сперва предросток, а потом полноценный гаметофит.
Гаметофит
Это основная часть жизненного цикла мхов. По сути, это зеленый лист, который содержит репродуктивные органы.
Гаметофит — гаплоидная фаза жизненного цикла моховидных, в которой все его клетки содержат гаплоидные ядра (содержащие непарный набор хромосом – n). На женских гаметофитах развиваются архегонии, на мужских - антеридии, в которых образуются гаметы.
Гаметофит — это привычный тебе мох, его зеленая часть, стебелек с листиками. Этот стебелек может быть мужским или женским.
На кончике женского стебелька находится архегония — орган, в котором созревает яйцеклетка мха. На кончике мужского стебелька — антеридий, в нем формируется сперматозоид.
И яйцеклетка, и сперматозид имеют внутри только один набор хромосом. Это называется гаплоидностью.
Когда созревает яйцеклетка, она остается в архегонии. Задача сперматозоида — добраться туда. У мхов это происходит с помощью воды: дождь смывает сперматозоид, вода переносит его из антеридия к архегонии, и там сперматозоид по узкому каналу перемещается к яйцеклетке. Они сливаются и образуют зиготу — клетку, в которой уже два набора хромосом (один — от женского, и один — от мужского гаметофита).
В дальнейшем из зиготы прорастает спорофит — “ребенок” мха, полностью зависящий от “мамы” (буквально: спорофит паразитирует на гаметофите).
Значение мхов в природе и жизни человека
Моховидные, как и любые другие растения:
- поглощают углекислый газ и вырабатывают кислород;
- служат едой для животных и птиц (особенно там, где кроме мхов ничего не растет);
- помогают поддерживать целостность грунта, защищая территорию от оползней.
Но все это делают и другие растения, есть ли польза именно от мха?
Как думаешь, что будет, если уничтожить все мхи на Земле?..
- Нарушится водный баланс — мхи накапливают и удерживают большие объемы пресной воды.
- Зоны вечной мерзлоты начнут таять: мох в тундре и тайге защищает их от прямых солнечных лучей.
- Пострадает изготовление лекарств, косметики и топлива: мох ускоряет формирование торфа, который активно используется в каждой из этих сфер.
- Уменьшатся урожаи: мхи повышают продуктивность земли.
Помимо этих важных функций, мхи применяются:
- в строительстве — как теплоизоляционный материал, вспомни избушки с торчащим между бревен мхом;
- в полевой медицине — как перевязочный материал, конкретно сфагновые мхи останавливают кровь и обеззараживают рану, и, к тому же, отлично впитывают кровь.
- во флористике и ландшафтном дизайне — как декоративное растение.
А еще толстые слои мха не пропускают радиацию, за счет чего некоторые территории остаются жилыми. И, раз уж речь зашла об экологии, то мхи очень тонко ощущают уровень загрязнения, температуру и влажность, так что ученые их используют как индикатор.
Проверим, насколько хорошо ты теперь знаешь мхи?
Проверь себя
Что такое мхи?
— Это отдел высших растений, отличающийся от других тем, что в их жизненном цикле гаплоидный гаметофит преобладает над диплоидным спорофитом.
—Это отдел простейших растений, у которых и спорофит, и гаметофит — гаплоидны.
— Это отдел высших растений, отличающийся от других диплоидностью и спорофита, и гаметофита
Аналог корней у мхов — это …
— антеридии
— ризоиды
— эпифагма
Расставь по-порядку процессы в жизненном цикле мхов:
А Вырастает гаметофит
Г Формируются половые клетки в архегониях и антеридиях
Б Развивается спорофит
Д Созревают и переносятся споры
В Образуется предросток
— АГБДВ
— ВБДАГ
— БДГАВ