Класс – листостебельные мхи, Сфагновые мхи

Клубни

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.

Класс – листостебельные мхи

Из всех моховидных листостебельные мхи включают наибольшее число видов. Среди них многие отличаются широким распространением, высокой жизненной устойчивостью и большой фитоценотической ролью в растительном покрове Земли. Экологическое своеобразие и особое значение мхов в природных процессах во многом зависит от присущих им групповых форм роста, благодаря чему мхи могут на больших площадях создавать рыхлые или плотные покровы различной мощности.

Листостебельные мхи – самый крупный класс моховидных. Он состоит из 700 родов и включает 14500 или больше видов. Представители этого класса на суше встречаются почти повсеместно. Этот класс обычно делят на три подкласса: сфагновые мхи, андреевые мхи и бриевые мхи. Рассмотрим один из основных подклассов этого вида – сфагновые мхи.

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.

Сфагновые мхи

Название происходит от латинизированного sphagnos — род мха.

Примерно 350 видов мхов, относящихся к единственному роду сфагнум Sphagnum (рисунок 1), составляют четко очерченную группу, очень давно отделившуюся от основной линии эволюции этого отдела [12]. Стебли листостебельного гаметофита у них несут мутовки ветвей, часто по пять в узле, более тесно скученные у верхушки растения, так что возникает своего рода головка.

Рисунок 1 – Сфагновый мох

Класс - листостебельные мхи, Сфагновые мхи

Многолетние, беловато-зеленые, желтоватые, буроватые или красноватые болотные мхи. Стебли мха высотой 5–30 см, ветвистые, ризоидов нет, листья однослойные без жилки, образованы двумя типами клеток: водоносными — крупными, мертвыми, бесцветными и пустыми с волокнами и порами в наружных стенках; и хлорофиллоносными, вытянутыми в длину, узкими, окрашенными, расположенными между водоносными.

Стеблевые и веточные листья различны по форме (языковидные, широкояйцевидные или овальные, равносторонние, заостренные, яйцевидно ланцетные), длиной 0,5–2 мм. Коробочки со спорами шаровидные, с крышечкой. Споры желтые или желтовато-бурые. Спороносят в июле — августе. Растения однодомные и двудомные.

Бесполое поколение представлено безлистным стебельком; на его верхушке имеются коробочки со спорами. Проросшая спора образует пластинчатый заросток — протонему; из нее развивается растение сфагнума. Сфагнум растет медленно (за год вырастает до 3 см), а снизу стебель отмирает.

Предлагаем ознакомиться  Как выбрать палки для скандинавской ходьбы?

Сфагновые мхи – наименее требовательные к минеральному питанию болотные растения. Они довольствуются минеральными веществами, поступающими на поверхность почвы из атмосферы. Эти мхи отличаются очень высокой влагоемкостью, позволяющей некоторым видам сфагнума поглощать воды в 20-30 раз больше своего веса в сухом состоянии.

Высокая влагоемкость сфагнового мха объясняется тем, что ткани его листьев состоят в основном из мертвых гиалиновых клеток, между которыми зажаты очень мелкие живые хлорофиллоносные клетки. Из мертвых гиалиновых клеток состоит и наружный покров (гиалодермис) стеблей и ветвей (рисунок 2).

Рисунок 2 – Строение сфагнового мха

1- общий облик Sphagnum magellanicum; 2- наружные клетки гиалодермиса стебля; 3 – наружные клетки гиалодермиса отстоящей ветки; 4 – часть поперечного среза через стебель; 5- веточный лист; 6- поперечный срез веточного листа; 7- часть ткани веточного листа (темные -хлорофилловые клетки, бесцветные – водоносные клетки с порами (а) и волокнами (б)

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Так как сфагновый мох не имеет корней, минеральное питание в виде бедных солями водных растворов воспринимается всей поверхностью растения через гиалиновые клетки. Поселяясь на заболачивающихся местах, сфагнум уже сам, в условиях достаточно влажного климата, усиливает болотообразовательный процесс [13].

Торфяные мхи произрастают на торфяных болотах (низинах, переходных и особенно верховых). Они играют большую роль в зарастании водоемов и в заболачивании лесов и лугов. Побеги этих мхов, нарастая верхушкой и отмирая снизу, постепенно превращаются в торф. Растет по всей территории России.

Свойства. Мхи – растения, не имеющие циркуляторной системы. Они получают влагу из осадков или атмосферы, используя осмотическое давление. Это означает также, что они одновременно поглощают все содержащиеся в окружающей среде вещества, в том числе вредные, не обладая механизмами освобождения от них. Поэтому мхи являются прекрасными индикаторами состояния окружающей среды.

Сфагновые мхи способны повышать кислотность окружающей их среды, выделяя в воду ионы водорода. Наиболее важной особенностью сфагнума, приобретенной в ходе миллионов лет эволюции, является его способность впитывать и сохранять от 12 до 20 весовых частей воды на часть сухого веса (в зависимости от биологического вида сфагнума), а также его бактерицидные свойства.

Размножение. Сфагнум может размножаться как спорами, так и вегетативно. Количество спор в спорофите может быть от 20 000 до 200 000 в зависимости от вида мха, а на квадратном метре болота – примерно 15 млн. Спорофит выбрасывает споры в июле. Коробочка как бы взрывается при сухой теплой погоде, и споры разносятся ветром на различные расстояния, так как имеют разный размер, 20-50 мкм.

Еще один механизм переноса спор – потоком воды или брызгами от капель дождя. В последнем случае расстояние переноса не превышает десятка сантиметров. Размножение спорами является основным при расселении сфагнума на большие расстояния – новые или пострадавшие от пожара или хозяйственной деятельности участки.

Места обитания. Основной средой обитания сфагнума в России являются болота, занимающие примерно пятую часть ее территории.

Предлагаем ознакомиться  Плетение корзин из ивы: технология, материалы, процесс

Поверхность моховой дернины очень живописна: на ней видны лишь головки сфагнума всевозможных оттенков, напоминающие узоры персидского ковра (рисунок 3).

Рисунок 3 – Головки сфагновых мхов

У сфагнума одновременно протекают процессы роста и разложения. Верхушка растет, вытягиваясь вверх на 1-3 см в год, а нижняя подводная часть отмирает и со временем превращается в торф, поэтому стебель постепенно опускается вниз. Однако, из-за постоянного накопления торфа (до 1 см в год в верхних слоях) поверхность болота медленно поднимается – формируются так называемые верховые болота, в которых обычно нет трясин, а уровень воды находится на 10-20 см ниже поверхности сфагновой дернины [15].

Отдельные растения мха вместе образуют могучую дернину (рисунок 4).

Рисунок 4 – Дернина сфагновых мхов

Отмирающие нижние части сфагновых мхов формируют многометровые отложения торфа. В верхних слоях идет постепенное разложение органических веществ, нижние под давлением верхних слоев уплотняются на глубине несколько метров, одному году соответствует уже слой толщиной несколько миллиметров, а возраст глубинных слоев составляет несколько тысячелетий.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

Анатомия. Гаметофор сфагнов состоит из двух типов клеток – живых, хлорофиллоносных, и мертвых, лишенных содержимого крупных водоносных, или гиалиновых, клеток.

Стенки последних укреплены спиральными волокнами, предохраняющими их от разрыва. У многих видов в стенках гиалиновых клеток имеются поры, облегчающие всасывание воды (рисунок 5).

Листья, произрастающие на веточке, налегают друг на друга, называют – черепитчато-налегающими [16].

Рисунок 5 – Клетки сфагна: 1 – водоносная клетка; 2 – хлорофиллоносная клетка; 3 – пора; 4 – спиральные волокна

Более сложное строение обнаруживает стебель. В нем клетки, хотя и дифференцированы, но не образуют специализированных тканей, как у сосудистых растений.

Спорогон сфагнов, как и у других мхов, состоит из ножки и коробочки. Ножка спорогона очень короткая а коробочка не имеет перистома.

Листостебельное растение (гаметофор) состоит из стебля с веточками или без них. Как на стебле, так и на веточках у бриофитов имеются листья, которые называются соответственно стеблевыми и веточными.

Экологические особенности и распространение. Мхи способны заселять наиболее бедные и влажные местообитания. В умеренной зоне они образуют обширные торфяные болота. Торф – это неразложившиеся спрессованные остатки сфагновых мхов, которые сохраняются практически в неизменном виде столетиями и тысячелетиями.

Но сфагны способны расти не только в местообитаниях с бедным минеральным питанием. Часто их можно встретить и в поймах лесных речек, и на озерах, и у родников (выходах ключевых вод). В таких местообитаниях они не образуют сплошных ковров, а также торфа, так как биохимический состав растений тех видов мхов, которые здесь произрастают, не столь химически агрессивен [17].

Что такое жизненный цикл

Класс - листостебельные мхи, Сфагновые мхи

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.

Предлагаем ознакомиться  Как сохранить урожай картошки

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.

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.

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

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

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.

Оцените статью
Сад
Добавить комментарий

Adblock detector