БИОЛОГИЯ. ОБЗОР ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА

 

 

ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ — СПОРОВЫЕ

Моховидные, или мхи. Сфагновый мох

 

К высшим относятся растения, развитие которых сопровождается образованием зародыша, а тело расчленено на стебель, корень и лист. Это сложные многоклеточные организмы, клетки которых дифференцированы и образуют различные ткани, имеющие определенное функциональное значение. Характерная черта высших растений — наличие проводящей системы (трахеид и сосудов), обеспечивающей обмен веществами между полярными частями организма. Отсюда возникло еще одно название высших растений — сосудистые. К ним относятся следующие отделы: моховидные, плауновид- ные, хвощевидные, папоротниковидные, голосеменные и покрытосеменные.

 

Высшие растения — наземные организмы и особенности их строения обусловлены приспособлением к обитанию на суше. Основные особенности их следующие:

 

—        возникновение и углубление различий между спорофитом и гаметофитом, преобладание спорофита над гаметофитом (за исключением моховидных);

—        появление многоклеточных половых органов и слоя клеток, защищающих их от высыхания;

—        увеличение размеров спорофита и, как следствие этого,— возрастающее расчленение тела, вызванное необходимостью увеличения поверхности: корня — для обеспечения потребностей растения в воде и минеральных солях, листьев — для поддержания необходимого уровня фотосинтеза;

—        возникновение покровной ткани — эпидермы, покрытой защитной пленкой (кутикулой), предохраняющей растение от высыхания; в свою очередь, развитие кутикулы привело к образованию устьиц — высокоспециализированных образований, регулирующих газообмен и испарение воды растением ';

— усиление механической устойчивости стебля путем утолщения клеточной стенки и пропитывание ее лигнином, придающим жесткость целлюлозному остову клеточной оболочки.

 

Высшие растения появились на суше в конце силурийского периода — около 415—430 млн. лет назад в виде небольших по размерам и примитивных по строению риниофитов (ранее называемых псилофитами).

 

Предками первых наземных растений были зеленые водоросли, предположительно те из них, у которых диплоидная фаза жизненного цикла преобладала над гаплоидной (за исключением моховидных, см. ниже).

 

Основное направление эволюции наземных растений заключалось в совершенствовании спорофита, в наземных условиях значительно более жизнеспособного, чем гаметофит. Окружающие нас растения — папоротники, злаки, разнотравье, хвойные и лиственные деревья — спорофиты. Основную часть биомассы на Земле — около 90 % — составляют наземные растения.

 

ОТДЕЛ МОХОВИДНЫЕ

 

Моховидные, или мхи, представляют собой обособленную группу высших растений, развитие которой привело к эволюционному тупику. В отличие от всех других отделов высших растений, в жизненном цикле мхов гаплоидный гаметофит преобладает над спорофитом и осуществляет функции фотосинтеза, обеспечения водой и минеральным питанием. Это дает основание ученым выводить происхождение моховидных от каких- то зеленых водорослей. Но существуют аргументы и в пользу происхождения мхов от риниофитов. Вопрос этот окончательно не решен.

 

 

Моховидные существовали уже в каменноугольном периоде и в настоящее время их насчитывается около 25 ООО видов. Это в основном многолетние растения, широко распространенные во влажных местообитаниях практически повсеместно — от арктической тундры, умеренных зон северного и южного полушарий до высокогорных лесов тропического пояса.

 

Обычно размеры мхов от 1 мм до нескольких сантиметров. Водные и эпифитные мхи имеют стебли до 60 см и более. По строению мхи представляют собой слоевище или же имеют стебель и листья. Характерный признак всех моховидных — отсутствие корней. К грунту они прикрепляются одно- или многоклеточными ризоидами, представляющими собой выросты эпидермы. Другие ткани выражены слабо.

 

Одна из особенностей моховидных заключается в том, что половое и бесполое поколения у них не разделены, а представляют одно растение. Гаметофит развивается из гаплоидной споры. У разных видов мхов гаметофит может быть однополым (двудомным) или двуполым (однодомным). Органы полового размножения (гаме- тангии) образуют подвижные спераматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Оплодотворяется яйцеклетка в присутствии капельно-жидкой влаги и осуществляется внутри женского полового органа. Из сформировавшейся зиготы медленно (в течение нескольких месяиев или лет) развивается диплоидный спорофит. Он представляет собой коробочку (спорангий), находящуюся на гаме- тофите и получающую от него питание. В коробочке путем мейоза образуются гаплоидные споры.

 

Помимо спорообразования мхам свойствен и другой вид бесполого размножения — вегетативный. Вегетативное размножение осуществляется с помощью выводковых почек, выводковых ветвей и многоклеточных выводковых телец.

 

Отдел моховидные включает три класса, из которых будет рассмотрен самый распространенный класс листо- стебельных, или настоящих, мхов.

 

Этот класс включает около 15 тыс. видов, распространен повсеместно и играет большую роль в растительных сообществах. К этому классу относятся широко распространенные кукушкин лен и сфагнум ( 90). Кукушкин лен — многолетнее растение высотой до 20 см. Широко распространен в еловых лесах, на болотах; вместе со сфагнумом принимает участие в образовании торфа. Гаметофиты кукушкиного льна раздельнополы (двудомны). На верхушке мужского и женского растений формируются органы полового размножения. После оплодотворения на женских растениях образуется диплоидный спорофит — коробочка, сидящая на длинной ножке. Коробочка имеет крышечку, которая при созревании спор отпадает и они высыпаются наружу. В благоприятных условиях споры прорастают и дают начало новому гаметофиту.

 

Сфагновые мхи — постоянные обитатели влажных местообитаний и болот умеренной зоны северного полушария. Многие виды беловато-зеленые (отсюда название — белый мох), относительно крупных размеров. Стебли покрыты многочисленными листочками. Ризоиды отсутствуют. На стеблях, в местах прикрепления листьев к ве-вям и в самих листьях расположены бесцветные клетки с порами в наружных стенках. Это так называемые водосборные клетки, способные поглощать большое количество воды.

 

Сфагновые мхи растут верхней частью побегов, нижние части отмирают. Накопление отмерших мхов во влажной и кислой среде при отсутствии кислорода создает условия для образования залежей торфа. Гнилостное разложение мертвых мхов тормозится благодаря кислой среде, неблагоприятной для развития бактерий и грибов, и выделению мхами особого антисептического вещества — сфагнола. Запасы торфа в СССР оцениваются в 160 млрд. т. Он широко используется в народном хозяйстве как источник топлива и как подстилка для скота, вносится на поля в целях улучшения структуры почвы.

 

Мхи, как правило, животными не поедаются. Им принадлежит важная роль в природе как накопителя влаги и регулирования водного баланса лесов и соседних территорий.

отдел плауновидные

 

 

К содержанию книги: Мамонтов. Биология, пособие

 

Смотрите также:

 

Тимирязев. ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ....  ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ - гаметофит и спорофит

 

Самые древние растения – когда на суше появились растения