Отдел Мхи

Общая характеристика и особенности распространения на планете. Разнообразие. Ко мхам принадлежат растения, которые по общей организации и по экологии близки к водорослям. У мхов, как и у водорослей, нет сосудов и корней. Однако есть многоклеточные ризоиды. Это аналогичные корням органы, которые выполняют функции корней, но отличаются от них строением и происхождением. Ризоиды состоят из одинаковых клеток, у них нет проводящей ткани. Имея такое строение, ризоиды не могут обеспечить почвенного питания большого растения. В цикле развития мхов преобладает фаза гаметофита. Именно поэтому мхи рассматриваются как самостоятельная ветвь эволюции растений.

Гаметофит мха – это зеленое растение, которое напоминает побег со стеблем и листьями (филлодиями), иногда имеет вид листовидного таллома (слоевища). Гаметофит моховидных – доминирующее поколение в цикле развития. Мхи – преимущественно многолетние, реже – однолетние травянистые растения.

Для оплодотворения моховидных нужна вода. Спорофит играет подчиненную роль и самостоятельно не существует, развивается и всегда находится на гаметофите, беря у него воду и питательные вещества. Морфологически это цилиндрическая ножка, на которой расположена круглая или эллиптическая коробочка, внутри которой формируется споргонная ткань. После редукционного деления ее клетки развиваются в споры.

Насчитывают около 16 тыс. видов мхов. Ископаемые остатки известны начиная с карбона. Мхи распространены на всей земле, но неравномерно. В тропических странах они часто встречаются в горах. Относительно много виды растет в засушливых местах (степи). Некоторые виды мхов ведут эпифитный способ жизни на деревьях или водный. Основное разнообразие мхов сосредоточено в северном полушарии, в местах с умеренным и даже холодным климатом. Эти растения образуют почти чистые заросли на больших площадях. Как и лишайники, они весьма чувствительны к загрязнению воздуха (особенно двуокисью серы) и в очень загрязненных местах или совсем не растут, или представлены только небольшим количеством видов. Некоторые мхи растут в пустынях, в местах, которые нагреваются солнцем.

Существует 3 класса мхов: Антоцеротовые, Печеночные и настоящие мхи. Самый многочисленный из низ класс настоящие мхи, который включает 3 подкласса: Андреевы, Белые (Сфагны) и Зеленые.

Особенности строения и процессов жизнедеятельности мхов на примере кукушкиного льна и сфагнума. Зеленые мхи распространены в разных экологических зонах: от тундры и лесотундры до степных и пустынных районов. Они доминируют на болотах и в некоторых типах лесов. Во влажных лесах под покровом елей и сосен мхи часто образуют сплошной ковер. Стебель кукушкиного льна не ветвится, может достигать высоты 40 см, покрыт эпидермой. Под ней находится механическая ткань, ниже которой залегают проводящие элементы. Листья (филоиды) многочисленные, размещены на стебле тремя рядами или по спирали. Они узкие, к верхушке заостренные, по краю пильчастые, с серединной жилкой и выростами в виде пластинок, которые состоят из ассимилирующих клеток. Органы полового размножения (антеридии и архегонии) расположены на разных стеблях (двудомное растение). Спорофит, который развивается из зиготы наследующий год после оплодотворения, состоит из гаустория, ножки и коробочки (спорогоний). Коробочка сверху покрыта колпачком, который сдувается ветром только после созревания спор. Внутри коробочки есть спорогонная ткань, клетки которой делятся мейозом, образуя споры. Из споры при неблагоприятных условиях развивается протонема в виде зеленой нити. На ней закладываются почки, из которых со временем и развиваются мужские и женские экземпляры гаметофита кукушкиного льна.

Белые мхи представлены одним родом с 350 видами. Стебель сфагнума прямостоячий, содержит блок тонкостенных паренхиматических клеток, которые выполняют проводящую и запасающую функции. Этот блок клеток окружен толстостенными клетками. Это механическая ткань. Периферическая часть стебля состоит из больших мертвых клеток. Образуются многочисленные боковые ветки, плотно покрытые филоидами – листьями без жилкования с одним слоем клеток двух типов: узенькие и удлиненные (хлорофиллоносные), которые образуют сетку, в петлях которой находятся мертвые (водоносные) клетки с порами и спиральными утолщениями оболочки. Эти клетки могут накапливать и долго задерживать воду. За счет своих адсорбирующих и антисептических свойств эти мхи широко использовались как перевязочный материал. Кроме того, сфагнум имеет бактерицидные свойства, т.к. содержит вещество-антибиотик сфагнол.

Ризоидов у сфагнума нет. Он поглощает воду всей поверхностью. Растений однодомное. Архегонии и антеридии сфагновых мхов располагаются на боковых веточках и имеют типичное для моховидных строение. Из оплодотворенной клетки развивается спорофит. Он состоит из круглой коробочки и короткой ножки.

Сфагнумы растут на влажном субстрате и обычно погружены в воду, поэтому у них нет ризоидов и влага поступает непосредственно в стебель. Со временем нижняя часть мхов отмирает. Протонема у них пластинчатая, на ней закладывается только одна почка, которая дает начало стеблю сфагнового мха.

Образование торфа.Обычно сфагнум густым ковром покрывает болото. Стебли его растут верхушками, нижние части постепенно отмирают и медленно разлагаются при недостаточном поступлении кислорода. В слое торфа постоянно поддерживается низкая температура, развивается высокая кислотность, поэтому процессы гниения тут протекают очень медленно, что способствует продолжительному сохранению растительных остатков. Так образуется торф. Сфагновый торф накапливается очень медленно. Торф плохо проводит тепло, в нем почти нет кислорода. Он всегда холодный, имеет консервирующие свойства, создает анаэробную среду. В нем почти не развиваются бактерии и грибы. Все, что попадает в торф, консервируется в его массе.

Роль Моховидных в природе и жизни человека.Мхи играют важную роль в природе и хозяйственной деятельности человека:

- создают сплошной наземный покров в тундре, лесах и болотах;

- сохраняют влагу и имеют важное значение в обеспечении суши водой;

- способствуют образованию торфа, который используется как топливо и сырье для примышленного получения воска, парафина, аммиака, уксусной кислоты, красок, спирта, а также в сельском хозяйстве как удобрение, мульчу, упаковочный материал;

- способны аккумулировать (накапливать) радиоактивыне вещества;

- сфагновые мхи можно использовать как заменитель ваты – благодаря содержащемуся антибиотическому веществу сфагнолу они оказывают бактерицидное действие.