Что такое мхи? Строение, размножение, виды мхов, их значение и применение. Виды мхов

О мхах и лишайниках большинство из нас знает лишь то, что это самые простые виды растений, и еще, что по тому, с какой стороны растёт мох, можно как-то выбраться из леса, если заблудился. Но вот такие термины, как «бриология» или «сфагнум», для всех, кто не является профессиональным биологом, флористом или аквариумистом, могут быть непонятными. Восполним пробел в знаниях, ведь это довольно интересно!

Что такое мхи, и где они встречаются

Мхи (более точное название - моховидные) представляют собой отдел царства растений, объединяющий в себе такие виды, в цикле воспроизведения которых жизненная стадия «гаметофит» (половое поколение с одинарным набором непарных хромосом) преобладает над стадией «спорофит» (бесполое поколение).

Научное определение мхов - бриофиты, отсюда и происходит название изучающего их раздела ботаники - бриология. Подавляющее большинство моховидных принадлежит к классу листостебельных мхов.

Стебли этих растений, располагающиеся над поверхностью земли, усеяны мелкими листьями-выростами, в то время как подземная часть имеет множество длинных нитевидных отростков, так называемых ризоидов. Представители данного вида имеют как сходства, так и существенные отличия от своих сородичей по царству.

Мхи, подобно грибам и бактериям, размножаются спорами. На этой ранней и скоротечной бесполой стадии своего жизненного цикла моховидные представляют собой простейшее образование (спорофит) в виде коробочки на ножке, физиологически связанное со своим материнским растением.
Спорофит выполняет одну единственную функцию - обеспечивает созревание спор, после чего быстро засыхает и отмирает.

Бриофит полового поколения - второй стадии жизненного цикла - представляет собой многолетнее растение (гаметофит), которое имеет подобие корневых отростков и листоподобные выросты. Однако это лишь внешнее сходство с лиственными растениями.

Важно! Мхи не имеют ни корней, ни цветов, ни сосудистой проводящей системы в традиционном понимании этих терминов.

В силу отсутствия подлинной корневой системы, мхи имеют критическую зависимость от влажности воздуха вплоть до полной приостановки жизнедеятельности в засушливое время. Как только уровень влажности восстанавливается, растение оживает. Трудно себе представить местность, где бы ни произрастали мхи.

Эти растения при благоприятных условиях способны затягивать сплошным покрывалом огромные площади в лесах и междулесье, селиться на почве, деревьях, других растениях, камнях, песке, в любых климатических зонах - от Арктики до пустыни. Не уживаются они лишь в солёной морской воде.

Значение мхов

Значение мхов в формировании и развитии биосферы Земли трудно переоценить. С доисторических времён древние прародители современных лишайников, мхов и папоротников постепенно колонизировали безжизненные до того пустоши, создавая в результате своей жизнедеятельности почвенный покров, необходимый для других растений, и становясь таким образом своеобразными «первопроходцами» в озеленении нашей планеты.

Важно! Моховидные являются основой болотных экосистем. В засушливых же районах, благодаря свойству подобно губке, накапливать и сохранять большие объёмы воды, мшистые заросли препятствуют наступлению пустыни.

В местах своего доминирующего произрастания мохообразные способны укрывать огромные площади земной поверхности, выступая естественным убежищем для животных и птиц. В районах тундры и вечной мерзлоты они являются стабилизирующим фактором, препятствующим таянию подземных льдов, образованию оползней и оврагов, способствуют сохранению рельефа местности.

Видео: значение мхов

Если говорить о значении моховидных для человека, то применение их весьма разнообразно. Вытяжки из определенных видов этих растений могут использоваться в косметологии и медицине в качестве тонизирующих, антисептических и кровоостанавливающих средств.

Для жителей районов Крайнего Севера, вдали от цивилизации, мох весьма актуален как естественный утеплитель жилищ, а, скажем, в тайге может применяться в качестве перевязочных материалов при оказании медицинской помощи.

Декоративные виды моховидных - один из важнейших элементов ландшафтного дизайна и оформления флористических композиций. И всё же прежде всего в человеческой жизни находит применение торф - естественные отложения отмирающих сфагновых мхов.

Торф применяется:

как топливо в энергетике;
как сырьё и наполнитель для почвенных смесей и удобрений, а также как мульча в агротехнике и сельском хозяйстве;
в качестве подстилки на зверофермах и птицефабриках;
как утеплитель в строительстве;
в металлургии, медицине, химической промышленности, экологии и многих других отраслях.

Лесные мхи

Лес - идеальное место для произрастания моховидных. Здесь они уживаются на деревьях, камнях, по берегам ручьёв и озёр, предпочитая в меру затенённые, влажные места, зачастую застилая сплошным ковром значительные пространства.

Все они относятся к классу листостебельных мхов, а, значит, имеют стебель, в надземной (надводной) части покрытый мелкими листочками, а в нижней, постоянно отмирающей части, - припушенный многочисленными выростами. Различные виды мхов отличаются не только формой и окраской листочков, но и плотностью и направлением роста стебельков.
Следует отметить, что в тёплую и влажную погоду мшистые заросли всегда имеют пышный и сочный вид, играя расцветками от голубовато-зелёной до жёлто-бурой, что создает поистине собой восхитительное зрелище. В отсутствии влаги всё это великолепие быстро тускнеет, словно покрываясь толстым слоем пыли.

К наиболее распространенным представителям лесных моховидных относятся:

Климациум.

Надземная часть климациума представляет собой невысокий стебелёк (до 15 сантиметров), который поднимается вертикально вверх, несколько раз кустообразно разветвляясь во все стороны, и в самом деле напоминая небольшое деревцо.
«Ствол» и «ветви» этого деревца усеяны мелкими чешуйчатыми листочками, которые в сухом состоянии играют яркими желтовато-зелеными оттенками.

Знаете ли вы? Интересно, что мхи могут «просыпаться» даже после очень длительного замораживания. Так, в 2014 году на Южном полюсе ученые обнаружили образцы замороженных мхов. Их возраст был определён в 1530 лет. После каких-нибудь двух-трех недель, проведённых в инкубаторе с подходящими условиями, мох начал расти. В среде бриологов это событие восприняли как сенсацию.

Нижняя (подземная) часть стебля - ползучая, усеяна едва заметными ризоидными нитями. Разветвляясь, она образует подобие сети, в узлах которой поднимаются кустики надземной части. Цилиндрическая коробочка спорогона располагается на длинной ножке красного цвета и содержит от 12 до 15 спор.

Климациум довольно часто можно встретить на осветлённых участках в густых влажных лесах, вблизи болот, рек, по берегам озёр.

Под этим названием скрывается целый род моховидных, насчитывающий более сорока разновидностей.

Наиболее распространенные представители этого рода следующие:

мний, или мниум волнистый;
мниум морщинистый;
мниум остроконечный или лесной;
мниум средний;
мниум точечный;
мниум цинклидиевидный.

Главной особенностью мниума являются довольно крупные (до 5 мм) листья овальной формы, свободно расположенные в одной плоскости с двух противоположных сторон на одиночном стебельке, не превышающем в длину пяти сантиметров.

Знаете ли вы? Удивительным является тот факт, что живые клетки листиков мниума тоже располагаются в одной плоскости. Иными словами, лист имеет минимально возможную толщину - всего лишь в одну клетку.

В сухую погоду листья мниума чрезвычайно сморщиваются и сильно уменьшаются в размере. Спорогон имеет овальную коробочку, свисающую с ножки желтовато-красного цвета, длиной не более 3 сантиметров. В коробочке может созревать от 17 до 30 спор (в зависимости от разновидности).

Мниум распространён повсеместно, главным образом в лесах, предпочитая при этом густо засаженный сосняк с увлажнённой почвой. Часто селится на камнях и старых пнях, образуя ярко-зелёные заросли.

В сосняках и еловых лесах (обязательно с примесью сосны) можно встретить один из самых изящных моховидных - птилиум. Несмотря на повсеместное распространение, он почти никогда не образует сплошного покрывала на земле, больше предпочитая селиться у основания деревьев, образуя одиночные, но густые заросли бледно-жёлтого или жёлто-зелёного цвета с шелковистым отливом.
Птилиум имеет средней высоты стебли (могут достигать 20 сантиметров), от которых в противоположные стороны отходит множество густо расположенных веточек с листьями. Своим видом эти образования напоминают птичье перышко или листья папоротника. Листочки у этого мха, в отличие от мниума, очень мелкие, узкие (до 1 мм), заостренные, с множеством продольных складок.

Споровая коробочка цилиндрическая, слегка примята, почти всегда расположена горизонтально. Ножка спорогона красного цвета от 2 до 5 сантиметров в длину. Количество спор в коробочке от 10 до 14 штук.

В лесной зоне немало различных ландшафтов. Это и лесные чащи, и холмистые луга, и поля, и даже скальные массивы. Однако болото - особенный, неповторимый в своем роде мир! Оно формируется десятки лет, а прожить может тысячелетия, при этом постоянно расширяясь и захватывая все новые и новые территории.

Как ни удивительно, но способствует этому именно мох. Точнее, его представители - сфагниды. Сфагнум, его также называют белый или торфяной мох - род, объединяющий более сорока видов болотных мхов, достоверное определение каждого из которых возможно лишь в процессе микроскопического исследования.
Он представляет собой небольшой, пучкообразно ветвящийся стебелёк, покрытый мелкими листочками, расположенными по спирали. Цвет растения варьируется от желтовато-зелёного до пурпурно-красного (в зависимости от разновидности). На нижней (подводной) части стебля отсутствуют ризоиды.

Сфагнум обладает некоторым набором необычных свойств, выделяющих его среди остальных моховидных растений. Первая особенность состоит в том, что стебель сфагнума растет только вверх.

При этом нижняя часть стебля (обычно расположенная под водой) отмирает, превращаясь в торф, приблизительно с той же скоростью, с какой растет верхняя (около одного миллиметра в год). Такой способ существования может обеспечить продолжительность жизни не одну тысячу лет (для справки: прочие мхи живут не более 10 лет).

Знаете ли вы? Болото Витмоор (Германия) имеет торфяной слой порядка 18 метров в глубину, а его возраст составляет около 2000 лет.

Следующая особенность сфагнидов - это то, что они синтезируют кислоты, препятствующие развитию бактерий, что существенно замедляет процессы гниения в болотах, и способствует образованию торфа. Кислая среда, кроме того, угнетает конкурентов и позволяет захватывать новые жизненные пространства.

Еще одно свойство сфагнума - способность впитывать и удерживать воду благодаря наличию особых клеток с пористой структурой. В периоды повышенной влажности этот мох в состоянии аккумулировать огромные количества жидкости, что также приводит к смещению водного баланса и захвату новых территорий.

Родобрий, или родобриум розетковидный - ещё один представитель листостебельных мхов, которого можно повстречать в хвойном лесу (преимущественно еловом). Если хвойная подстилка хорошо увлажнена, родобриум обнаруживается на ней в виде множества мелких пучков тёмно-зелёного цвета - розеток из листьев, слегка приподнятых над землей, каждая на своем стебельке.
Стебель одиночный, до 10 см в высоту, может иметь ответвляющиеся побеги как в верхней (верхушечные), так и в нижней (подземные) части. Верхушечные побеги часто прорастают сквозь розетку. В приземлённой части стебель покрыт ризоидным пушком.

Листья родобриума имеют яйцевидно-удлинённую форму, достигают 10 мм в длину, немного закручены, а ближе к верхушке - заострены. В каждом пучке может собираться от 15 до 20 листочков. Листья такого размера считаются довольно крупными в сравнении с другими листостебельными мхами.

Если взглянуть на розетку родобриума со стороны, то можно отметить её сходство с пальмовым деревом. Споровые коробочки возвышаются над розеткой на толстых красных ножках, имеют продолговатую форму и способны нести в себе до 18 спор.

Настоящий вид распространён в таёжной зоне средне-южных широт, реже встречается на севере. Занесён в Красную книгу.

Этот мох весьма широко распространён. Нередко встречается в хвойных лесах, причём часто именно он образует основу мохового покрытия лесных почв. Более тяготеет к северным регионам, много его в районах вечной мерзлоты и пустынях Арктики.

Знаете ли вы? Буддийские монахи создавали целые сады мхов, наиболее известный из них находится в монастыре близ Киото и занесён в список культурного наследия ЮНЕСКО.

Гилокомиум имеет многоступенчатый дугообразный стебель до 20 сантиметров длиной, обычно красного цвета. Каждая новая дуга соответствует очередному году развития растения и закладывается чуть ниже верхушки прошлогодней дуги.

Сформировавшаяся стеблевая дуга сильно разветвляется в трёх-четырёх местах, образуя ступенчатое наклонно-восходящее строение. Стебель и его разветвления густо усеяны листьями, представляющими собой крошечные чешуйки зелёного цвета, трудноразличимые глазом из-за их размера.
Спороносит гилокомиум весной. Спорогон образуется на верхушке прошлогоднего стебля чуть выше молодого зеленого побега. Слегка изогнутая, яйцевидной формы коробочка спорогона, расположенная на невысокой красноватого цвета ножке хранит от 12 до 17 спор.

Таким образом, мхи - это совершенно самостоятельное и удивительное в своём многообразии царство в общем мире растений. Их изучению можно посвятить всю свою жизнь, и все равно многие тайны останутся неразгаданными.

Одно можно сказать с уверенностью: если бы не было мхов, наша планета была бы совсем другой, ведь именно эти растения обеспечивают течение многих биологических процессов, и даже наша цивилизованная жизнь без них практически не обходится.

Моховидные относятся к высшим споровым растениям , так как для них характерно разделение тела на органы и ткани.

Моховидные широко распространены, особенно в областях с умеренным и холодным климатом. Мхи встречаются на болотах, в лесах, растут на стволах деревьев, на постройках и скалах и даже в пресных водоемах. Мхи обладают способностью выживать в условиях как морозов, так и высоких температур.

Мхи, в отличие от водорослей, являются наземными растениями. При этом они являются самыми примитивными по строению сухопутными растениями.

В отличие от водорослей, тело мохообразных разделено на специализированные ткани, каждую ткань составляет особый род клеток.

При этом тело мха, как и тело водорослей, называют слоевищем . Однако в нем есть четкое разделение на стебель и листья .

У многих моховидных в центре стебля есть проводящая система, которая располагается в виде отдельных пучков. Проводящая система обеспечивает передвижение минеральных веществ и воды, а также органических веществ.

Листья мхов выглядят как зеленые пластинки, имеющие линейно-ланцетную форму. Они достаточно тонкие, состоят всего из нескольких слоев клеток или из одного слоя. Лист может содержать бесцветные клетки, среди которых есть зеленые клетки-ассимиляторы, содержащие хлорофилл. В них протекает фотосинтез.

У многих мхов на нижней части стебля имеются корнеподобные выросты (ризоиды ). Они представляют собой выросты эпидермиса и похожи на корневые волоски. Во многом ризоиды выполняют функцию корней, т. е. закрепляют растение в почве и всасывают воду с растворенными в ней минеральными веществами.

Представители мхов

Кукушкин лен

Кукушкин лен является многолетним растением. Растет во влажных местах (на болотах, в еловых лесах).

Высота стебля растения достигает 20 см, он имеет зеленовато-коричневый цвет.

На стебле кукушкина льна плотно по спирали располагаются маленькие узкие зеленые листья.

У кукушкина льна имеются ризоиды, которые закрепляют его в почве и поглощают из нее воду.

На примере кукушкина льна обычно рассматривают жизненный цикл мхов, в котором происходит чередование двух поколений. Причем у мхов поколение гаметофита преобладает над поколением спорофита.

Спора кукушкина льна гаплоидная (т. е. содержит одинарный набор хромосом). Попав во влажную почву она прорастает и дает начало листостебельному растению. Таким образом, фотосинтезирующие растения мхов гаплоидные, что отличает их от других высших растений.

У кукушкина льна есть женские и мужские растения, т. е. он двудомный. На женских растениях развиваются специальные органы - архегонии , а на мужских - антеридии . В архегониях образуются яйцеклетки, а в антеридиях - сперматозоиды. Для того, чтобы произошло оплодотворение, сперматозоиды должны подплыть к яйцеклеткам, находящимся в архегониях. А для этого нужна вода. Таким образом, оплодотворение у мохообразных возможно лишь при наличии воды. Этот факт ограничил их распространение по суше в процессе эволюции.

Оплодотворение у кукушкина льна происходит обычно в период сильных дождей. При этом образуется диплоидная зигота (она содержит двойной набор хромосом: один от яйцеклетки, другой - от сперматозоида). Зигота остается на верхушке женского растения кукушкина льна, и через год из нее развивается коробочка на длинной ножке. Это образование представляет собой спорофит, так как состоит из диплоидных клеток.

Коробочка кукушкина льна называется спорангием, у нее есть крышечка и колпачок. В спорангии созревают споры. При этом происходит мейоз и в результате образуются гаплоидные споры.

Созревшие споры высыпаются из коробочки. В благоприятных условиях спора прорастает и развивается в листостебельное растение мха. Но сначала будущее растение кукушкина льна выглядит как нить зеленой водоросли. Это может служить доказательством того, что мхи произошли от водорослей.

Сфагнум

Сфагнум является представителем белых мхов, которые называют еще торфяными, так как они образуют залежи торфа.

В умеренном климате сфагнум растет на болотах. Это многолетние растение, стебель которого сильно ветвится.

В отличие от кукушкина льна, в стебле сфагнума нет проводящих пучков. Также у сфагнума отсутствуют ризоиды. Поэтому воду он поглощает всем телом.

Листья сфагнума содержат два вида клеток. Одни клетки содержат хлоропласты и зеленые, другие - без хлоропластов и бесцветные. Клетки расположены в один слой, поэтому листья выглядят полосатыми двуцветными. Фотосинтезирующие клетки листа мелки и длинные. Бесцветные клетки крупные, имеют большие поры в оболочках. Эти клетки используются для поглощения и удержания воды. Из-за того, что сфагнум поглощает и удерживает большое количество влаги, происходит заболачивание почвы.

Чередование поколений и размножение у сфагнума (его жизненный цикл) такой же как у кукушкина льна. Однако, в отличие от кукушкина льна, у сфагнума антеридии и архегонии образуются на одном растении, т. е. он является однодомным.

Сфагнум растет верхушкой своего побега. При этом снизу стебель отмирает. Отмершие части стеблей сфагнума уплотняются, в отсутствие кислорода не разлагаются и образуют торфяные залежи. Кроме того, сфагнум выделяет антисептическое вещество сфагнол, которое тормозит гниение. Поэтому в слоях торфа сохраняются различные организмы (останки животных и растений).

Сфагнум растет медленно, всего несколько сантиметров в год.

Значение моховидных

Животные почти не едят мхи.

Однако мхи играют важную роль в природе, так как накапливают влагу, регулируют водный баланс местности. При этом мхи часто приводят к заболачиванию почв, что следует считать их отрицательным влиянием.

Мхи способны накапливать многие вредные вещества, в том числе радиоактивные.

Моховидные образуют торф, который является полезным ископаемым для человека. Торф используется как топливо, удобрение, сырье для промышленности. Из него получают древесный спирт, пластмассы и др.

Сухой сфагнум обладает антисептическими свойствами. Раньше его использовали в качестве перевязочного материала.

Уступают только покрытосеменным, или цветковым, растениям, что свидетельствует о важной экологической роли, которую играют эти растения в природе.

У моховидных нет корней, у них плохо развиты покровная и проводящая ткани, для размножения им необходима капельножидкая влага. Поэтому они обитают главным образом в местах с повышенной влажностью — на болотах, под пологом леса, на затененной стороне стволов деревьев и т.д.

Во время дождя и таяния снегов мхи, как губка, впитывают влагу , а затем медленно отдают ее рекам. Поэтому осушение верховых болот и вырубка лесов, в которых обитают мхи, приводит весной, во время таяния снегов к наводнениям. При этом бурные потоки воды смывают верхний плодородный слой почвы (это явление называется водной эрозией почвы). В то же время летом реки, питающиеся водой верховых болот, мелеют, и наступает засуха.

Благодаря своей уникальной способности впитывать влагу всей поверхностью тела некоторые виды моховидных приспособились к жизни в условиях, когда функции корня неэффективны — в очень холодной либо очень сухой и каменистой почве. Моховидные доминируют не только на болотах, но и в приполярной зоне, предотвращая катастрофическое протаивание вечной мерзлоты, а также на каменистых склонах гор. Моховидные являются доминирующими растениями тропических горных лесов, расположенных на высоте более 3000 м над уровнем моря (так называемых мшистых лесов).

Некоторые моховидные приспособились к жизни на сухих, открытых солнцу склонах гор, на раскаленных скалах и даже в пустыне. Такие мхи могут годами сохранять жизнеспособность при высушивании, быстро активизируясь при увлажнении (в отличие от большинства моховидных, которые погибают при высушивании в течение суток).

Классификация и разнообразие моховидных

Все делятся на 3 класса:

Антоцеротовые (Anthocerotopsida);
Печеночники (Hepaticopsida);
Листостебельные, или настоящие мхи (Bryopsida, или Musci).

Листостебельные, или настоящие мхи, можно, в свою очередь, разделить на 3 подкласса:

Бриевые (или зеленые) мхи (Bryidae);

Сфагновые (или белые) мхи (Sphagnidae);
Андреевые (или черные) мхи (Andreaeidae).

Класс антоцеротовые

Класс антоцеротовые (Anthocerotopsida) насчитывает свыше 300 видов, распространенных преимущественно в тропиках и субтропиках. Гаплоидный (n ) гаметофит антоцеротовых представляет собой слоевище, внешне напоминающее розетку или блюдце темно-зеленого цвета, в центре которого поднимается ярко-зеленая «свеча» диплоидного (2n ) спорофита (рис. 1).

По окончании созревания спор «свеча» растрескивается и споры высыпаются на землю. Интересно, что клетки спорофита («свечи») содержат обычные мелкие хлоропласты овальной формы, похожие на хлоропласты сосудистых растений, а клетки гаметофита («розетки») — крупные хлоропласты, внутри которых находятся пиреноиды, что еще больше усиливает сходство «розеток» — гаметофитов с водорослями.

Рис. 1. Антоцеротовые: а) антоцерос (Anthoceros laevis) — общий вид со зрелыми спорангиями; б) спорангий со спорами; в) архегоний; г) антеридий (внутри развивающиеся сперматозоиды); 1 — брюшко архегония (в центре яйцеклетка); 2 — шейка (внутри шейковые канальцевые клетки)

Устьица в эпидерме спорофита антоцеротовых состоят из двух замыкающих клеток и внешне похожи на устьица сосудистых растений. Спорофит антоцеровых, в отличие от спорофитов других моховидных, длительное время сохраняет способность к росту и фотосинтезу; показано, что он вообще может расти и питаться самостоятельно, без помощи гаметофита. Эти особенности антоцеротовых позволяют некоторым ученым видеть в них редуцированные сосудистые растения или даже низшее звено их эволюции (т.е. считать антоцеротовые возможными предками первых сосудистых растений — риниофитов).

Антоцеротовые очень сильно отличаются от других моховидных и вообще от других наземных растений. Печеночники и листостебельные мхи отличаются друг от друга значительно меньше. Возможно, происхождение антоцеротовых и других моховидных различно и их вообще следует считать различными отделами царства рас гения.

Во внутренних, заполненных слизью полостях гаметофита антоцеротовых обитают цианобактерии рода носток (Nostoc ), которые фиксируют атмосферный азот и снабжают соединениями азота растение-хозяина. Однако медленнорастущие атоцеротовые- слабые конкуренты, поэтому большинство видов этого класса — обитатели нарушенных мест обитания (незадернованных краев пашен, канав, дорог, берегов рек).

Класс печеночники

Класс печеночники (Hepaticopsida), или печеночные мхи, объединяет около 10 000 видов.

Печеночники были названы так из-за того, что их слоевище своими очертаниями напоминает печень, поэтому в Средние века эти мхи считали эффективным средством для лечения ее заболеваний.

Многие печеночники — слоевищные (талломные) организмы. Типичным представителем слоевищных печеночников является многообразная.

Однако большинство печеночников не талломные, а облиствленные. Листья у печеночников, в отличие от листьев листостебельных мхов, расположены не но спирали, а 3-4 рядами.

Ризоиды одноклеточные. Протонема у большинства печеночников развита слабо и недолговечна.

Обитают печеночники на влажной почве, на скалах, по берегам рек.

Очень хорошо развито у печеночников вегетативное размножение.

Класс листостебельные, или настоящие мхи

Класс листостебельные , или настоящие мхи (Bryopsida, или Musci) — это самый крупный класс моховидных, насчитывающий около 25 000 видов.

Класс листостебельные включает три подкласса:

бриевые;
сфагновые;
андреевые мхи.

Бриевые мхи

Подкласс бриевые (Bryidae), или зеленые мхи, включает 14 000 видов. В сырых местах представители этой группы распространены повсеместно: они поселяются на почве, коре, стволах деревьев. Зеленые мхи обитают в еловых и сосновых лесах, на болотах, на склонах гор, а в тундре часто образуют сплошной покров.

Типичный представитель зеленых мхов — , или политрихум (Polytrichum commune) — Бриевые мхи семейств политриховые и даусониевые — единственные представители моховидных, гаметофиты которых имеют относительно хорошо развитые проводящие ткани, напоминающие ксилему и флоэму примитивных сосудистых растений. Листья на гаметофитах всех бриидов расположены но спирали. Верхняя сторона листа покрыта столбцами фотосинтезирующих клеток ассимиляционными пластинками. Покровная ткань (эпидерма), защищающая растение от высыхания, расположена только на нижней стороне листа. Стебель и листья политриховых содержат также механические ткани, представляющие собой удлиненные клетки, напоминающие склереиды сосудистых растений. Мхи из семейства политриховые — многолетние, относительно крупные растения (например, высота стеблей кукушкина льна иногда достигает 40-50 см), часто образующие обширные покрытия на почве в лесах, на болотах и в тундре.

Ризоиды зеленых мхов, в отличие от ризоидов печеночников, — многоклеточные, но всасывают воду относительно плохо. Поэтому зеленые мхи, так же как и другие классы мхов, впитывают воду всей поверхностью тела, в первую очередь листьями. Так, кукушкин лен может впитать воды в 4-5 раз больше сухой массы собственного тела. В связи с этим мхи часто заболачивают почву, на которой растут.

Характерной особенностью жизненного цикла зеленых мхов является то, что их развитие начинается с образования особой нитчатой структуры — протонемы , внешне напоминающей нитчатую зеленую водоросль. Интересно, что у некоторых листостебельных мхов гаметофит вообще не развивается. Главной жизненной формой таких мхов становится протонема. Наиболее известен из них светящийся мох схистостега перистая (Shistostega реnnаtа), обитающий в пещерах но всей южной Европе. Именно с ним связано появление легенд о сокровищах гномов, исчезающих с рассветом.

Светится схистостега за счет концентрирования и последующего отражения света, как «светятся» глаза у кошек. Специальные линзовидные клетки мха вначале концентрируют свет на хлоропластах, а затем сконцентрированный свет, отражаясь от задней стенки клетки, проходит через хлоропласты второй раз. Эта особенность строения и позволяет схистостеге обитать в слабом, рассеянном свете пещер.

У зеленых мхов, так же как у печеночников, хорошо развито вегетативное размножение.

Сфагновые мхи

Подкласс сфагновые (Sphegnidae), или белые мхи, представлен единственным родом сфагнум (Sphagnum), включающим свыше 300 видов. Характерной особенностью сфагнума является ветвящийся стебель: от главного стебля у сфагнума отходят не отдельные листья, а мутовки ветвей (иногда но 5 в узле), а на верхушке побега образуется головка из сближенных веточек.

Начальной фазой развития сфагнума является образование из споры пластинчатой протонемы.

Листья сфагнума содержат специальные мертвые клетки, служащие контейнерами для воды. Крупные мертвые водоносные клетки окружены мелкими фотосинтезирующими клетками (рис. 2). При подсыхании сфагнума вода из водоносных клеток испаряется и сфагнум становится белесым — отсюда и второе название сфагновых мхов — «белые мхи». Благодаря наличию водоносных клеток отдельные виды сфагнума впитывают влаги в 20-40 раз больше своей сухой массы. Вследствие этой уникальной способности сфагнум заболачивает почву, на которой растет.

Сфагнум не имеет ризоидов. По мере роста растения нижние части стебля отмирают и погружаются на дно. В процессе роста сфагнум не только заболачивает почву, но и подкисляет воду до pH ниже 4. В кислой среде без доступа кислорода отмершие стебли сфагнума и других растений не сгнивают, а превращаются в торф.

Торфяные болота — интересный объект для археологов и палеоботаников. В кислой среде торфяных болот прекрасно сохраняются споры древних растений, стволы деревьев, древние орудия труда, лодки, строительные сооружения. Так, недавно на территории Великобритании в торфяных отложениях была обнаружена деревянная дорога, соединявшая два поселения людей каменного века. Возраст этого сооружения — 6000 лет.

Рис. 2. Мох сфагнум: а) общий вид; 6) коробочка; в) клетки листа под микроскопом

Торф — прекрасное, причем возобновляемое топливо. В основном торф используют в тепловых электростанциях для получения электроэнергии. В сельском хозяйстве торф применяют в качестве удобрения, а также для удержания влаги в почве. В тепличном хозяйстве торфо-перегнойные горшочки служат для выращивания рассады.

В медицине сфагнум используют как прекрасный перевязочный материал и наполнитель для различных поглощающих влагу прокладок. Сфагнум по сравнению с обычными перевязочными материалами, например вагой, впитывает влагу в 5-6 раз эффективнее. Кроме того, в отличие от ваты, сфагнум обладает выраженными бактерицидными свойствами.

Интересной особенностью сфагнума является механизм рассеивания спор.

Спорофит сфагнума представляет собой круглую коробочку, возвышающуюся на подставке (ложноножке) из тканей гаметофита. Во влажную погоду через устьица в коробочку проникает воздух. При подсыхании коробочки устьица на се поверхности закрываются, давление воздуха внутри повышается, в результате с отчетливым хлопком крышечка срывается и над коробочкой поднимается облачко спор.

Торфяные болота занимают около 1% площади Земного шара и играют важную роль в регулировании водного баланса Земли. Запас воды из верховых болот питает реки.

Андреевые мхи

Подкласс андреевые (Andreaeidae), или черные мхи, объединяет около 120 видов черно-зеленых или красно-бурых наскальных мхов, характерных для горных и арктических областей. Протонема — пластинчатая, толстостенная, многолопастная.

Интересен механизм рассеивания спор. Коробочка на ложноножке из тканей гаметофита растрескивается на 4 пластинки. В сухую погоду за счет сокращения центральной оси она, как елочная игрушка, сжимается, и споры через открывшиеся щели высыпаются из коробочки. Во влажную погоду ось коробочки удлиняется и щели закрываются.

Царство растений делится на 2 подцарства - высших растений и низших растений. Низшие растения - это водоросли, высшие - мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные.

Водоросли

Отличаются от высших растений тем, что не имеют тканей (проводящих, механических и т.п.) и не имеют органов (корней, листьев, стеблей). Все тело водоросли представляет собой единое слоевище (таллом) . Бывают одноклеточные водоросли.

Споровые растения

Мхи, папоротники, хвощи и плауны размножаются спорами (бесполое размножение). Из споры вырастает заросток (гаметофит) , он производит гаметы (яйцеклетки и плавающие сперматозоиды). Для оплодотворения нужна вода. После оплодотворения образуется зигота, из которой вырастает новое растение – спорофит (на нем в спорангиях образуются споры).

МХИ считаются первыми растениями, вышедшими на сушу. У них впервые появляются стебель и листья. Отличия мхов от остальных высших растений:

Корней нет, вместо корней ризоиды .
Ткани есть, но они плохо развиты (особенно механические и проводящие), из-за этого все мхи являются небольшими травами.
Гаметофит доминирует над спорофитом (является листостебельным растением). Спорофит – коробочка на ножке, растет на гаметофите.
Из споры вырастает зеленая нить предросток (протонема), а затем – гаметофит.

Из белого мха сфагнума постепенно образуются залежи торфа.

ПАПОРОТНИКИ, ХВОЩИ, ПЛАУНЫ имеют не только стебель и листья, но и корни , и хорошо развитые ткани. Были широко распространены в каменноугольном периоде, именно из них образовались залежи каменного угля.

У папоротников споры образуются на нижней поверхности листьев.

Семенные растения

Отличаются от всех предыдущих отделов тем, что мужские гаметы у них не плавают в воде. Они находятся внутри пыльцы, которая переносится ветром.

ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ (ЦВЕТКОВЫЕ) в настоящее время занимают господствующее положение в биосфере Земли. Семена покрытосеменных покрыты оболочкой (околоплодником). Только у покрытосеменных есть: цветы, плоды, , сосуды в ксилеме.

Выберите три варианта. Мхи, в отличие от покрытосеменных растений,
1) образуют половые клетки
2) не имеют тканей
3) имеют ризоиды
4) являются фототрофами
5) размножаются спорами
6) не имеют цветка

Ответ

Выберите три варианта. Мхи, как и покрытосеменные растения
1) имеют клеточное строение
2) содержат в зародыше две семядоли
3) образуют плоды и семена
4) содержат в клетках хлорофилл
5) способны к фотосинтезу
6) имеют мелкие невзрачные цветки

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. В процессе эволюции стебель с листьями впервые появился у
1) водорослей
2) моховидных
3) папоротниковидных
4) плауновидных

Ответ

1. Установите соответствие между характеристикой и группой растений: 1) зеленые водоросли, 2) моховидные
А) не имеют тканей
Б) не имеют органов
В) имеют коробочки со спорами
Г) у некоторых представителей имеются водоносные клетки
Д) спорофит развивается на гаметофите
Е) содержат одноклеточные и многоклеточные организмы

Ответ

2. Установите соответствие между признаками и группами растений, для которых они характерны: 1) Зелёные водоросли, 2) Листостебельные мхи. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) из зиготы вырастает спорофит
Б) отсутствуют ткани и органы
В) на гаметофите развивается коробочка на ножке
Г) органы размножения развиваются на верхушках побегов
Д) имеются одноклеточные и многоклеточные формы
Е) у большинства видов тело представлено слоевищем

Ответ

1. Установите соответствие между особенностью оплодотворения и отделом растений, для которых она характерна: 1) покрытосеменные, 2) голосеменные
А) участвуют два спермия
Б) участвует один спермий
В) образуется триплоидный эндосперм
Г) яйцеклетки развиваются в женских шишках
Д) спермий сливается с центральной диплоидной клеткой зародышевого мешка

Ответ

2. Установите соответствие между отделом растений и особенностями спорофита его представителей: 1) Голосеменные, 2) Покрытосеменные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) жизненная форма – в основном деревья
Б) жизненная форма – травы, кустарники, деревья
В) имеются специальные органы для вегетативного размножения
Г) отсутствуют специальные органы для вегетативного размножения
Д) ксилема представлена сосудами
Е) ксилема представлена трахеидами

Ответ

3. Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых они характерны: 1) Голосеменные, 2) Покрытосеменные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) представлены всеми жизненными формами
Б) опыляются только ветром
В) имеют разнообразные соцветия
Г) наличие семян в шишках
Д) наличие триплоидного эндосперма в семени
Е) не имеют плодов

Ответ

Установите последовательность этапов индивидуального развития однолетнего покрытосеменного растения из семени
1) образование плодов и семян
2) появление вегетативных органов
3) появление цветков, опыление
4) оплодотворение и формирование зародыша
5) прорастание семени

Ответ

Выберите три варианта. Какую функцию выполняет цветок растения?
1) опыление
2) поглощение веществ
3) оплодотворение
4) вегетативное размножение
5) отложение запасных веществ
6) формирование семян и плодов

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. Чем характеризуется группа моховидных по сравнению с другими группами растений
1) в процессе развития происходит чередование поколений
2) размножаются спорами
3) имеют листья, стебель и ризоиды
4) образуют органические вещества в процессе фотосинтеза

Ответ

Выберите три варианта. Папоротники, как и мхи
1) являются высшими споровыми растениями
2) имеют вегетативные и генеративные органы (цветки, плоды)
3) являются многолетними растениями
4) в процессе фотосинтеза образуют органические вещества из неорганических
5) не нуждаются в воде при размножении и развитии
6) не содержат в клетках хлоропласты и митохондрии

Ответ

Выберите три варианта. Семенами размножаются
1) капуста белокочанная
2) клевер ползучий
3) плаун булавовидный
4) олений мох
5) хвощ полевой
6) лук репчатый

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Что позволило покрытосеменным, в сравнении с голосеменными растениями, занять господствующее положение на Земле?
1) расположение семян внутри плодов
2) наличие в клетках хлоропластов
3) симбиоз с бактериями и грибами
4) наличие цветка
5) двойное оплодотворение
6) размножение семенами

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Покрытосеменные, в отличие от голосеменных,
1) являются многолетними растениями
2) содержат хлоропласты с хлорофиллом
3) имеют цветки и соцветия
4) образуют плоды с семенами
5) представлены тремя жизненными формами
6) размножаются семенами

Ответ

1. Установите соответствие между признаком растения и отделом, для которого этот признак характерен: 1) Голосеменные, 2) Моховидные. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) образует древесный ярус леса
Б) наличие стержневой корневой системы
В) преобладание в цикле развития спорофита
Г) произрастает в нижнем ярусе леса
Д) наличие предростка (протонемы) в цикле развития
Е) прикрепляется к почве ризоидами

Ответ

2. Установите соответствие между характеристиками жизненных циклов и отделами растений: 1) Голосеменные, 2) Моховидные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) формирование эндосперма
Б) преобладание гаметофита над спорофитом
В) образование предростка (протонемы)
Г) участие воды при оплодотворении
Д) созревание пыльцы на спорофите

Ответ

3. Установите соответствие между признаками и отделами растений: 1) Моховидные, 2) Голосеменные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) размножение не связано с водой
Б) размножаются с помощью спор
В) наличие ризоидов
Г) гаметофит доминирует над спорофитом
Д) представителями отдела являются кукушкин лен и сфагнум
Е) представителями отдела являются лиственница, кипарис и можжевельник

Ответ

1. Выберите три верных ответа из шести и запишите в цифры, под которыми они указаны. Какие признаки характерны для растения, изображенного на рисунке?
1) в цикле развития преобладает спорофит
2) гаметофит представлен заростком
3) имеет видоизмененные листья
4) семена не защищены околоплодником
5) образует плоды
6) опыление осуществляется насекомыми

Ответ

2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Если у растения сформировались побеги, изображенные на рисунке, то для этого растения характерны

1) оплодотворение при помощи воды
2) отложение органических веществ в корневище
3) размножение семенами
4) преобладание в жизненном цикле спорофита
5) наличие сухого многосемянного плода
6) хорошо развитые трахеиды в древесине

Ответ

1. Установите соответствие между характерным признаком растения и отделом, к которому он принадлежит: 1) Моховидные, 2) Папоротниковидные
А) листостебельные растения с ризоидами
Б) наличие видоизмененного побега с придаточными корнями
В) наличие большого количества воздухоносных клеток
Г) преобладание гаметофита над спорофитом
Д) наличие травянистых и древесных форм
Е) наличие заростка в цикле развития

Ответ

2. Установите соответствие между признаками организмов и отделами, для которых они характерны: 1) Папоротниковидные, 2) Моховидные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) наличие заростка в жизненном цикле
Б) отсутствие корней
В) преобладание гаметофита в жизненном цикле
Г) развитие спор в коробочке
Д) расположение спорангиев на нижней стороне листа
Е) развитие протонемы из споры

Ответ

3. Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых они характерны: 1) Моховидные, 2) Папоротниковидные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) отсутствие корней
Б) развитая проводящая система
В) наличие водоносных клеток
Г) слабо развитая механическая ткань
Д) преобладание спорофита над гаметофитом
Е) видоизменённый подземный побег – корневище

Ответ

4. Установите соответствие между признаками и отделами растений: 1) Моховидные, 2) Папоротниковидные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) у некоторых имеются водоносные клетки
Б) спорофит преобладает над гаметофитом
В) из споры вырастает заросток
Г) споры развиваются в коробочке
Д) корни отсутствуют
Е) имеются сложные листья

Ответ

5. Установите соответствие между признаком растения и систематической группой, для которой он характерен: 1) Моховидные, 2) Папоротниковидные

Б) взрослое растение – спорофит
В) споры образуются в коробочках
Г) споры образуются в спорангиях на нижней стороне листьев
Д) из споры развивается заросток
Е) из споры развивается предросток (протонема)

Ответ

6. Установите соответствие между особенностью размножения и отделом растений, для которого она характерна: 1) Моховидные, 2) Папоротниковидные. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) в цикле развития преобладает гаметофит
Б) в цикле развития доминирует бесполое поколение растений
В) образование спор происходит в коробочке (спорогоне)
Г) спорофит не способен к образованию органических веществ из неорганических
Д) гаметофит представлен заростком
Е) спора прорастает в предросток

Ответ

ФОРМИРУЕМ 7:
А) образование коробочки на ножке
Б) развитие взрослых растений-гаметофитов
В) развитие взрослого растения из зиготы

1. Установите соответствие между признаком растения и отделом, к которому оно относится: 1) Папоротниковидные, 2) Покрытосеменные
А) образование плодов
Б) половое поколение представлено заростком
В) размножение спорами
Г) процесс оплодотворения зависит от наличия воды
Д) наличие цветка
Е) двойное оплодотворение

Ответ

2. Установите соответствие между особенностями развития растений и отделами, для которых они характерны: 1) Папоротниковидные, 2) Цветковые. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) размножение спорами
Б) образование на заростке мужских и женских половых клеток
В) опыление ветром и насекомыми
Г) двойное оплодотворение
Д) образование семян внутри плода
Е) образование спор на нижней поверхности листьев

Ответ

3. Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых они характерны: 1) Цветковые, 2) Папоротниковидные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) Растения размножаются спорами.
Б) В цикле развития имеется заросток.
В) Семена защищены околоплодником.
Г) Растения имеют как стержневую, так и мочковатую корневые системы.
Д) Оплодотворение происходит при наличии воды.
Е) Оплодотворению предшествует опыление.

Ответ

1. Установите соответствие между процессами и отделами растений: 1) голосеменные, 2) папоротниковидные. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) формирование эндосперма
Б) образование зеленого заростка
В) слияние неподвижных гамет
Г) развитие пыльцевой трубки
Д) размножение и расселение спорами

Ответ

2. Установите соответствие между особенностью растения и отделом, для которого она характерна: 1) Папоротниковидные, 2) Голосеменные. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) Яйцеклетки развиваются в гаметофите на чешуйках шишек.
Б) Из споры развивается пыльцевое зерно.
В) В цикле развития имеется гаплоидный заросток.
Г) Жизненная форма - кустарник или дерево.
Д) Придаточные корни развиваются от корневища.
Е) Споры развиваются в спорангиях на листьях.

Ответ

3. Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых они характерны: 1) Папоротниковидные, 2) Голосеменные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) наличие заростка в цикле развития
Б) размножение спорами
В) наличие семязачатков
Г) наличие сперматозоидов
Д) развитие главного корня
Е) наличие древовидных и травянистых форм

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Покрытосеменные растения в отличие от голосеменных:
1) Способны образовывать обширные леса
2) Характеризуются многообразием жизненных форм
3) Размножаются семенами
4) Опыляются насекомыми и птицами
5) Имеют хорошо развитые вегетативные органы
6) Образуют сочные и сухие плоды

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Для изображенных на рисунке растений характерны следующие признаки
1) низшие растения
2) примитивные высшие споровые растения
3) диплоидный спорофит преобладает над гаплоидным гаметофитом
4) корней нет
5) тело не разделено на ткани и органы
6) гаплоидный гаметофит преобладает над диплоидныи спорофитом

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Если в процессе эволюции у растения сформировался побег, изображенный на рисунке, то для этого растения характерны
1) мелкие чешуйчатые листья
2) оплодотворение при помощи воды
3) размножение семенами
4) образование плодов на верхушке побега
5) развитие листостебельного растения из протонемы (предростка)
6) наличие хорошо развитой корневой системы

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Для широколиственного леса характерны следующие растения:
1) ель
2) липа
3) сосна обыкновенная
4) дуб
5) бук
6) пихта

Ответ

Установите соответствие между примерами и категориями растений: 1) низшие растения, 2) высшие растения. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) хвощевидные
Б) лишайники
В) настоящие водоросли
Г) плауновидные
Д) моховидные
Е) багрянки

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. К растениям, не имеющим корней, относят
1) кукушкин лён
2) щитовник мужской
3) плаун булавовидный
4) хвощ полевой
1) наличие заростка
2) образование ризоидов у спорофита
3) созревание спор в спороносных колосках
4) наличие корней
5) размножение спорами
6) преобладание в жизненном цикле спорофита

Ответ

Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны. (1) У низших растений, водорослей, тело одноклеточное или многоклеточное. (2) Таллом всех водорослей покрыт тканью, выполняющей защитную функцию. (3) У водорослей отсутствуют настоящие листья, стебли, корни. (4) Хламидомонаду, спирогиру, ламинарию относят к зеленым водорослям. (5) Хламидомонада имеет чашевидный хроматофор, способна к фотосинтезу. (6) Бурые водоросли по способу питания – хемотрофы. (7) Спирогира – многоклеточная нитчатая зеленая водоросль, имеющая спиральные хроматофоры.

Ответ

Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых они характерны: 1) Моховидные, 2) Покрытосеменные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) взрослая форма представлена спорофитом
Б) в цикле развития преобладает гаметофит
В) корни отсутствуют
Г) растения имеют цветок и плод
Д) опыление происходит при помощи ветра и насекомых
Е) споры развиваются в коробочке

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Папоротники, в отличие от водорослей,
1) состоят из разнообразных тканей
2) являются автотрофами
3) в процессе дыхания поглощают кислород и выделяют углекислый газ
4) имеют сложные листья – вайи
5) содержат хлорофилл в клетках
6) имеют корневище

Ответ

Установите соответствие между характеристикой и группой высших растений: 1) споровые, 2) семенные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) развиваются из зародыша
Б) являются более древними по историческому происхождению
В) имеют стержневую или мочковатую корневую систему
Г) оплодотворяются при наличии воды
Д) образуют зародышевый мешок и пыльцу

Ответ

Установите соответствие между признаками и группами растений: 1) низшие, 2) высшие. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) тело представляет собой таллом, или слоевище
Б) имеют вегетативные и генеративные органы
В) имеют светочувствительный глазок
Г) имеют разнообразные ткани
Д) живут главным образом в водной среде
Е) включают одноклеточные организмы

Ответ

Установите соответствие между характеристиками и отделами растений. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) из прорастающей споры образуется протонема
Б) гаметофит редуцирован до крошечного заростка
В) имеют корневище с придаточными корнями
Г) в жизненном цикле преобладает гаметофит
Д) споры созревают в спорангиях, собранных в сорусы
Е) имеют разнообразные жизненные формы