Мох - зелёный, белый, сфагнум, кукушкин лён, лишайник, ризоид, условия, размножение. Разница между мхами и водорослями

Мхи и лишайники – это стопроцентные пионеры пространства. Именно они первыми «вышли» на сушу, приспособились к жизни на ней, а также стали материалом для формирования гумуса. Кроме того, мхи и лишайники лежат в основе эволюции растений.

Что такое мхи и лишайники

• Мхи – это высшие споровые растения, которые относятся к отделу Моховидных царства Растений.
• Лишайники – низшие растения, образованные симбиозом грибов и бактерий.

Сравнение мхов и лишайников

В чем же разница между мхами и лишайниками?

Мхи появились на Земле в конце девонского – в начале карбонового периода. Мхи присутствуют на всех материках, включая Антарктиду. Единственное условие, необходимое для жизни мхов, – это наличие достаточного количества влаги, требующейся для организации процесса размножения.

Лишайники появились в раннем девоне. Они распространены на всех материках и смогли приспособиться к жизни и подняться на максимальную для растений высоту в горных районах.

Мхи – это миниатюрные растения. У них отсутствуют корни, поэтому к субстрату они крепятся с помощью многоклеточных волосообразных отростков – ризоидов. Кроме закрепления в почве, ризоиды исполняют роль доставки в организм воды и питательных веществ. Но эти же вещества могут поступать в растение через стебель и листья. Листья и стебли мхов содержат хлорофилл, становясь местом проведения процесса фотосинтеза.

Лишайники – это удивительные растения. Их тело – таллом – образовано совместным проживанием грибов и водорослей. Но насильно разделенные компоненты организма лишайников способны существовать самостоятельно. В талломе лишайника гифы грибов образовывают верхнюю и нижнюю корочку. А в середине, как начинка в пироге, расположены водоросли. Они-то и занимаются фотосинтезом, обладая пигментом хлорофиллом. У лишайников нет корней. Вследствие жизненных процессов гифы грибов выделяют кислоту, разрушая субстрат, к которому они прикреплены.

Мхи – это двудомные растения. Женские особи на своих верхушках имеют органы, содержащие яйцеклетки, а мужские организмы – органы, содержащие сперматозоиды. Это – спорофиты, одно из двух поколений, которое преобладает в жизненном цикле мхов. После опыления на женском растении формируется спорангий. В нем созревают споры, которые, упав во влажную среду, прорастают. Из этой зеленой нитки – гаметофита – со временем вырастают новые женские и мужские особи.

Лишайники могут размножаться вегетативно, бесполо и половым путем, образуя характерные плодовые тела.
Мох удерживает в почве воду, иногда заболачивая ее. Мхи были первейшим перевязочным материалом и являются базой для образования торфа.

Не перенося загрязнений в атмосфере, лишайники стали идеальными индикаторами состояния воздуха. Лишайники считаются биологическими разрушителями горных пород и основой процесса почвообразования.

Отличие мхов от лишайников заключается в следующем:

• Лишайники появились на Земле раньше, чем мхи, и имеют более широкую область распространения.
• Мох – это единый организм, лишайник – это конгломерат организмов, способных к самостоятельному существованию.
• Мхи стоят на более высокой эволюционной ступени развития, чем лишайники.
• Оба растения имеют разное биологическое и хозяйственное значение.

Мхи — растения, сложно устроенные и довольно своеобразные, поэтому их изучением занимается ботаническая наука, которая называется бриология. Ученым удалось исследовать и открыть многие, еще недавно неведомые виды растений. Что такое мох? Это группа высших растений, насчитывающая около десяти тысяч видов, которые объединены в семьсот родов и сто десять семейств.

Главным отличием этих растений от прочих, населяющих нашу планету, является тот факт, что за свою историю они практически не видоизменялись. Иногда их ошибочно считают лишайниками.

Распространение

Группа растений, которые объединены названием мохообразные, включает в себя просто устроенные споровые наземные растения, с особыми органами размножения - спорогонами.

Моховидные широко распространены по всему миру. Большинство видов произрастает на сырой почве, стволах деревьев, гниющей древесине. Некоторые приспособились к жизни в экстремальных сухих условиях, к примеру, на открытых скалах и в пустынях, где их развитие возможно только во время влажного сезона.

Пример тому, тортулла пустынная, которая растет на каменистых сухих скалах и склонах. Она развивается только тогда, когда есть влага. Этот мох сухой период проводит в состоянии анабиоза: обмен веществ растения настолько замедляется, что практически незаметны какие-либо его проявления.

Растет и под водой (в реках, озерах и болотах) мох. Что такое растение обитает в морях, науке пока неизвестно. Очень бурно развиваются моховые во влажных тропиках, порой свешиваясь длинной «бородой» с ветвей деревьев или покрывая стволы и почву толстым ковром. Кроме того, они образуют большую часть растительного покрова тундры и торфяных болот.

В темных и сырых пещерах живет только мох схистостега. Но в наши дни его светящиеся изумрудные звездочки можно встретить довольно редко.

Строение мхов

Моховидные - это довольно мелкие растения: их длина не превышает нескольких сантиметров, хотя существуют водные виды, длина которых может достигать тридцати сантиметров. Все они содержат зеленый пигмент хлорофилл, необходимый для фотосинтеза, хотя их внешняя окраска может варьироваться от светло-салатной до почти черной. Тело имеет листья и стебель, хотя эти термины в данном случае применяются скорее условно, так как у моховидных нет сосудистых тканей.

Оно может представлять собой листовидную плоскую структуру - слоевище. Корней тоже нет, поэтому в почве либо другом субстрате они крепятся нитевидными длинными ризоидами. В отличие от большинства сосудистых растений (саговников, папоротников, цветковых, хвойных), мхи не имеют тканей, которые транспортируют влагу и питательные вещества по всему растению.

У мхов имеются механические и покровные ткани, а также особые клетки, которые выполняют проводящую функцию. Стебель мха без ризоидов прямостоячий. Он облиственный, с большим количеством боковых отростков, собраных в плотную головку на верхушке стебля. На остальной его части ветви собираются пучками. Последние составляют от трех до тринадцати ветвей, которые свисают и немного отстоят от стебля. На верхушке они укорачиваются и собираются в довольно плотную головку.

Из водоносных бесцветных клеток с порами состоит наружный слой «стебля». Однослойные «листики» включают два вида клеток: водоносные и фотосинтезирующие. Первые — червеобразной формы. Они содержат хлоропласты, которые располагаются между водоносными клетками. Их очень много, поэтому мох может всасывать довольно большое количество воды.

Спорофит — это коробочка округлой формы, в которой образуются споры. Когда они созревают, давление внутри коробочки увеличивается, крышечка открывается, и споры вылетают наружу. Это происходит в теплую погоду.

Виды растений

Все мохообразные объединены в таксон высшего порядка - Bryophyta. Он подразделяется на три класса:

1. Антоцеротовые.
2. Печеночники.
3. Листостебельные.

Представители последней группы наиболее распространены. Во влажных приморских районах, антоцеротовые и печеночники тоже играют важную роль в покрове. По разнообразию жизненных форм и видов первое место следует отдать классу Musci. Его составляют еще три подкласса:

• Андреевые.
• Сфанговые.
• Листостебельные.

Печеночные мхи

Что такое мох печеночный? Это старейшая разновидность, ярким представителем которой можно считать блефаростому волосолистную, имеющую характерную плоскую, разлапистую форму. Большинство мхов этого вида имеют и настоящие листья, и стебли. Чаще всего, этот вид мхов произрастает на почве, на валежнике, камнях по берегам рек и ручьев, на пнях, образуя рыхлые и плотные, в сочетании с другими мохообразными, дерновинки, обширные ковры.

Еще один крупный класс составляют бриофиты. Все они в соответствии с устройством листьев, стеблей и способом закрепления в грунте разделены на порядки. Это вид мхов образует плотные подушки высотой от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, нередко плотным ковром покрывают огромные территории.

Антоцеротовые мхи

Еще одна распространенная разновидность — антоцеротовый мох. Что такое растение внешне напоминает печеночников, вы можете увидеть на фото, расположенное ниже. Название мхов этого вида произошло от двух греческих слов anthos, которое переводится, как «цветок» и keros, означающее «рог», поскольку форма растений представляет собой пластинчатую розетку (слоевище) темно-зеленого цвета диаметром от одного до трех сантиметров, которая плотно прилегает к почве, а также спорогоны (роговидные выросты) высотой около трех сантиметров.

Тортула стенная

Растение отличается маленькими подушечками. Растет мох этого вида на известняковых камнях, на стенах домов, построенных из такого материала.

Циррифиллум волосконосный

Этот мох (фото вы можете увидеть ниже) образует светло-зеленые рыхлые дерновинки. Ему необходима известковая, богатая питательными веществами почва. Циррифиллум довольно часто можно встретить в зарослях кустарника, в лесах. Нередкий гость он и в садах.

Хилокомиум блестящий

В лесах, на обочинах дорог, на лугах, в каменоломнях селится этот вид мха. Он образует каскады, которые состоят из отдельных ступеней.

Зеленый мох

В жизненном цикле этой разновидности растений, как, впрочем, у всех мохообразных, преобладает гаплоидное поколение — гаметофит. Спорофит, имеющий форму коробочки, развивается на гаметофите. Наиболее крупный и самый распространенный мох, название которого несколько необычно — кукушкин лен.

Многолетние растения растут по окраинам болот, в заболачивающихся лесах, где оно образует густые и плотные дернины. Прямостоячий стебель у кукушкина льна, как правило, не ветвится. Его высота не более сорока сантиметров. Листья линейно-шиловидные со срединной жилкой. У этого мха нет корней. Их заменили многоклеточные ризоиды — нитевидные находящиеся на нижней части стебля. Из почвы они всасывают воду, а кроме того, помогают растению укрепиться.

Зеленый мох кукушкин лен напоминает внешне веточку хвойных растений. Длина его может достигать пятнадцати сантиметров. Довольно часто именно эта разновидность покрывает почву в лесу. Специалисты знают, что если на почве появился кукушкин лен, это может означать, что почва заболачивается. Он создает плотные и довольно обширные покровы почвы, которые способствуют накоплению влаги. Это приводит к возникновению болот.

Сфагнум

В отличие от большинства разновидностей зеленых мхов, название сфагнума в народе — белый мох, фото которого мы разместили в этой статье. Многолетнее болотное растение, которое образует сфагновые болота. Строение мхов сфагновых мало чем отличается от других разновидностей. Это крупные светло-зеленые или красноватые куртинки. Они имеют прямостоячие «стебли», на которых располагаются пучковидно олиственные «ветви».

В России встречается более сорока видов сфагнума, а в мире - более трехсот. Часто встречается в лесной и тундровой зонах Северного полушария, в Южном полушарии распространен значительно реже и только высоко в горах. Особенностью этого растения является то, что, не имеющая корней его нижняя часть, постепенно отмирает и становится торфом, а верхняя продолжает расти. Места, где растет мох белый, называют «беломошниками». Так же, как и мхи зеленые, сфагнум накапливает в теле много влаги и способствует заболачиванию почв.

Отдел моховидные – это высшие споровые растения, видовое разнообразие которых достигает 20 тыс. Изучение мхов ведется много столетий, ученых занятых их исследованием прозвали бриологами, они основали отдельную ботаническую отрасль, посвященную мохообразным – бриологию. Бриология – наука о мхах, изучает строение, размножение и развитие моховидных (собственно мхов, печеночников, антоцеротовых).

Общая характеристика мхов

Мох — общие характеристики

Моховидные – одни из древнейших растений, населяющих нашу планету. Остатки найдены в окаменелостях конца палеозойской эры. Распространение мхов связано с предпочтением влажной среды и затенённой местности, поэтому большинство населяют северную часть Земли. Плохо приживаются на засоленных территориях и пустынях.

Классы моховидных

Листостебельные мхи – самый многочисленный класс. Растения состоят из стебля, листьев и ризоидов.

Стебель может расти вертикально или горизонтально, разделен на кору и основную ткань (содержит воду, крахмал, хлоропласты для фотосинтеза).

Клетки стебля могут давать нитевидные отростки – ризоиды , необходимы для крепления к почве и поглощения воды. Они чаще находятся у основания стебля, но могут покрывать его по всей длине.

Листья простые, часто крепятся к стеблю под прямым углом, по спирали. Листовые пластинки оснащены хлоропластами, в центре располагается жилка (служит для проведения питательных веществ).

Лиственные мхи могут размножаться стеблями, почками, ветвями, которые дают побег, так формируются сплошные ковры из мхов, устилающие землю. К классу листостебельных относятся сфагновые (имеют разнообразный окрас стебля — светло-зелёный, желтый, красный), андреевые и бриевые мхи.

Печеночники встречаются на побережьях, болотах, скалистой местности. Отличительные черты: листья не имеют жилки, дорсовентральное строение, особый механизм раскрытия спорофита.

Листья расположены рядами, имеют две лопасти (нижняя лопасть, часто, завёрнутая и служит как резервуар для воды), ризоидные отростки – одноклеточные. Во время высыпания спор, спорофитовая коробочка раскрывается на отдельные створки, а рассеиванию клеток способствуют элатеры (пружинные образования).

Размножение может осуществляться с помощью почек (вегетативно), которые образуются на верхнем полюсе листьев. Представители класса пеллия эндиевлистная, милия аномальная, мох маршанция и др.

Антоцеротовые мхи населяют тропическую зону. Многоядерное тело (таллом) имеет розетковидную форму, состоит из однотипных клеток. В верхних шарах клеток находятся хроматофоры (содержат темно-зеленый пигмент). Нижняя часть таллома дает отростки, ризоиды, само тело образует полости, заполненные вязкой жидкостью, которая поддерживает постоянную влагу.

На поверхности таллома при неблагоприятных условиях образуются клубни, устойчивые к низкой влажности, после периода засухи формируют новое поколение. Растения однодомные, органы размножения развиваются в толще таллома, стадия спорофита преобладающая. К антоцеротовым относятся фолиоцерос, антоцерос, нототилас и др.

Как размножаются мхи?

Идет чередование бесполого и полового способа размножение в жизненном цикле мхов. Бесполый период начинается с образования спор и прорастания их на влажной почве (формируется предросток, тонкая нить, которая дает жизнь мужским и женским особям). Существует два вида мхов:

Однодомные – мужские и женские органы размножения находятся на одном растении.

Двудомные – органы размножения находятся у разных представителей пола.

После прорастания споры, жизненный цикл мха переходит в половую фазу. Органы полового размножения – антеридии (мужские) и архегонии (женские). Представители мужских особей слабее женских, меньших размеров, после формирования антеридиев отмирают.

Сперматозоиды образуются на мужских растениях, яйцеклетки – на женских, после их слияния формируется зигота (находится на женской особи, она питает незрелый спорофит), которая в дальнейшем развивается в спорангий. После созревания спорангия, он раскрывается, из него высыпаются споры – начинается снова бесполый период размножения мхов.

Воспроизведение потомства возможно вегетативным способом, мхи образуют талломы (зеленые ответвления), почки, клубни, которые на влажной почве хорошо приживаются.

Каково значение спор в жизни мхов?

Споры – это клетки, необходимые для размножения мхов. Моховые растения не цветут, не имеют корней, поэтому для продолжения рода у них сформировался спорофит со спорангиями (место созревания спор).

Спорофит имеет короткий жизненный цикл, после высыхания споры рассеиваются вокруг, при попадании на влажную почву быстро приживаются. Могут при неблагоприятных условиях долго сохраняться, не прорастая, устойчивые к низким и высоким температурам, длительным засухам.

Значение мхов в природе и жизни человека

Мхи – это пища для многих беспозвоночных животных.

После отмирания дают залежи торфа, который необходим в производстве пластмасс, смол, карболовой кислоты, используется как топливо или удобрение.

Мох полностью укрывает землю в местах роста, что приводит к накоплению влаги и заболачиванию территории. Таким образом, прорастание другой растительности становится невозможным. В то же время они предотвращают эрозию, разрушение почв поверхностными водами и ветрами. Когда мхи отмирают, берут участие в образовании почвы.

Способны расти на местах пожаров, стойкие и выносливые, они населяют территорию тундры (основной растительный фон, так как другие растения не могут выжить в таких условиях).

В военное время сфагновый мох использовали, как перевязочный материал из-за его бактерицидных свойств, и способности впитывать влагу.

С помощью мхов можно ориентироваться на местности: они не любят света, поэтому располагаются с теневой стороны камней, деревьев. Мох указывает человеку на север.

В строительстве используют как утеплительный, изоляционный материал.

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.