Мхи — древние и важные. Разница между мхами и водорослями

Мох - древнейшее растение, возраст которого превышает 400 миллионов лет. Для изучения этого отдела высших растений выделена целая наука, называемая бриологией.

Многие люди не имеют представления, какие бывают виды моховидных, и часто не различают мхи и лишайники. А между тем, этот удивительный представитель флоры играет важнейшую роль в экосистеме и увлажнении почвы, используется в медицине и является источником залежей торфа, из которого позже люди получают топливо. Невозможно отрицать большую значимость многообразия мхов в жизни людей и природы. Мох, картинки которого будут предоставлены далее, поражает разнообразием внешнего вида.

Строение и распространение

Моховидные растения отличаются отсутствием цветков и корневой системы. У некоторых видов есть ризоиды - отростки, напоминающие корни. Листья имеют запас хлорофилла и поддерживают жизненные функции. Имеется также спорофит, состоящий из ножки и коробочки, в которой созревают споры, служащие для размножения. Максимальная высота стебля составляет 5 см, исключением являются некоторые водные мхи и эпифиты. Следует отметить, что олений мох, называемый ягелем и достигающий 20 см в высоту, не принадлежит отделу моховидных.

Мох - пример растений, использующих два способа размножения для большей выживаемости: половой и бесполый. В период размножения спорами побеги могут выглядеть цветущими за счёт появления цветовидных зелёных головок. Споры сохраняют жизнеспособность десятки лет, при помощи появляющихся нитей они прикрепляются к выбранной поверхности.

Мхи можно встретить практически во всех уголках планеты. Большинство видов для произрастания предпочитает влажную почву в болотистой местности, затенённые места и стволы деревьев. В случае наступления засушливого периода мохообразные временно перестают расти и впадают в состояние анабиоза. Реже в качестве места обитания споровых растений можно наблюдать скалы и камни. Данных представителей флоры нельзя встретить в морях или на участках с засоленной почвой, так как они не переносят соль.

Видовое разнообразие

Первые представители отдела моховидные зародились ещё в Каменноугольный период задолго до появления цветковых растений и внешне не претерпели никаких изменений, сохранив первозданный вид до наших времён. В настоящее время число видов мхов составляет около 20 тысяч, включая отдел печёночников и антоцеротофитов.

Существуют следующие классы:

1. Печеночные;
2. Антоцеротовые;
3. Листостебельные (бриевые).

Из списка можно выделить подклассы:

1. Сфагновые (торфяные или белые);
2. Такакиевые;
3. Гипновые;
4. Андреевые.

Печёночные и Антоцеротовые

К классу печеночные с доминирующей жизненной стадией гаметофит, относится более 6000 видов мхов. Печёночники распространены в тропической местности и при умеренно влажном климате. Для них характерен вегетативный способ размножения. Юнгерманниевые печёночники имеют стебли и листья, слоевищные - плоский таллом (слоевище), располагающийся на земле или плавающий по водной поверхности.

Из наиболее известных представителей класса можно выделить маршанцию полиморфную, пеллию, птилидиум реснитчатый, риччию плавучую. Последнюю часто разводят в аквариумах.

Для антоцеротовых характерно наличие пластинчатого слоевища или таллома. Как и печёночники, антоцеротофиты встречаются преимущественно в тропиках. В условиях чрезмерной засухи на талломах появляются клубневидные утолщения, благодаря чему растения могут пережить неблагоприятные условия. Часто живут в симбиозе с синими водорослями.

Типичные представители: антоцерос полевой, гладкий и антоцерос вильчатый.

Бриевые или бриопсиды

Листостебельные - один из крупнейших классов мхов. Распространены по всему миру. Встречаются как однолетние, так и многолетние образцы. По высоте бывают как низкие, по 5−10 мм, так и более высокие, достигающие 15 см. Дифисциум многолистный, например, можно отнести к особенно мелким мхам.

Известными представителями бриопсидов считаются кукушкин лён и фонтиналис противопожарный, которые часто можно найти в лесах России северной и средней широт. За счёт обилия плоских листьев кукушкин лён напоминает небольшую часть хвойной ветви, растущую вверх, фонтиналис же больше походит на крошечный папоротник.

На южных землях встречается фунария мелкоустьевая и мниум волнистый - невысокие растения с заострёнными листьями зелёных оттенков. Родобриум розетковидный, напротив, предпочитает пребывание в тени хвойных лесов.

Ещё один образец бриевых - гилокомиум блестящий , имеющий листья в виде чешуек. Состоит из нескольких ярусов благодаря особому ветвлению и густому лиственному покрытию.

Сфагновые мхи

Примером самого известного подкласса бриофитов является сфагновый. Насчитывается более 300 видов, для которых характерны красный, зеленовато-белый или жёлтый цвет и сравнительно крупные размеры. Сфагнум растёт в тундре и лесной низменности с сырой почвой, образуя плотный ковёр за счёт густого роста листьев. Если молодые побеги имеют ризоиды, то взрослые представители вида полностью лишены корнеподобных образований.

Популярные представители: сфагнум болотный, бурый, волосолистный, магелланский.

Торф, источником которого является сфагнум, активно применяется в сельском хозяйстве и в промышленности для получения торфяного газа. Выделяемая мхом карболовая кислота нашла применение в медицине благодаря бактерицидным свойствам.

Такакиевые, Гипновые и Андреевые

Мохообразные, принадлежащие классу Такакия - довольно противоречивые растения. Первое время бриологи относили этот класс к печёночникам из-за характерного строения гаметофитов, однако, после подробного изучения спорофитов, растение было переклассифицировано в листостебельные. Визуально такакия отличается от других бриофитов. Существует два вида такакиевых : такакия роголистная и лепидозиевидная. Местами обитания являются Дальний Восток, а также северо-запад Северной Америки.

Представители вида Гипновые образовывают растительный ковёр на влажных почвах и скалах. Побеги обильно покрыты листьями со всех сторон, гипновые мхи раскинулись преимущественно на севере. Известный представитель вида гипнум кипарисовый также распространён в лесной полосе, найти его можно как в густой роще, так и на скалистых возвышенностях.

Моховидные, принадлежащие классу Андреевых, предпочитают холодную местность. Благодаря особенностям строения и способности укореняться в каменных порах могут расти на скалах и в каменистых почвах. Насчитывается около 100 видов андреевых мхов. Примеры: андрея холодная и андрея скальная.

Аквариумный мох

Существуют разновидности декоративных мхов, подходящих для украшения аквариумов. Мохообразные полюбились аквариумистам за счёт высокого уровня выживаемости , неприхотливости и медленного роста. Большое количество вариаций внешнего вида - ещё одно преимущество в пользу мохообразных.

Мох обыкновенный ключевой, фонтиналис, яванский мох, риччия плавающая, риккардия - примеры растений, подходящих для декорирования аквариума.

Мхи занимают не всегда заметную, но крайне важную роль в жизни людей. Помимо применения в строительстве, медицине, промышленности и аквариумистике, мохообразные могут стать объектом для коллекционирования и многочисленных фотографий . Эти творения природы поистине удивительны и прекрасны.

Виды мхов

Вопрос 1. Что такое ризоиды?

Ризоиды - нитевидные образования из одной или нескольких однорядных клеток; служат для прикрепления к субстрату и поглощения из него воды и питательных веществ. Имеются у мхов, лишайников, некоторых водорослей и грибов.

Вопрос 2. Почему водоросли относят к низшим растениям?

Водоросли относятся к низшим растениям, т.к они не имеют ни корней, ни стеблей, ни листьев.

Вопрос 3. Что такое спора?

Споры – микроскопические зачатки низших и высших растений, имеющие разное происхождение и служащие для их размножения и (или) сохранения при неблагоприятных условиях. В биологии понятие «спора» подразделяется на:

* споры бактерий, служащие для пережидания неблагоприятных условий;

* споры растений, споровиков и грибов, служащие для размножения.

Лабораторная работа № 10. Строение мха.

1. Рассмотрите растение мха. Определите особенности его внешнего строения, найдите стебель и листья.

Стебель прямостоячий не разветвленный. Длина стебля составляет 12см, но может достигать 30-40 см. Стебли густо покрыты листьями. На верхушке есть коробочка со спорами. В низу стебля есть выросты – ризоиды.

2. Определите форму, расположение, размер и окраску листьев. Рассмотрите лист под микроскопом и зарисуйте его.

Листья ввогнутые тёмно-зелёные, имеют обхватываюий стебель черешок. Каждый лист на верхней своей поверхности имеет ассимиляционные пластиночки и крупную основную жилку. Лист похож на толстоватую иголочку и на миниатюрные растения льна. Нижние листья на стебле развиваются в форме чешуек.

3. Определите, ветвистый или неветвистый стебель у растения.

У мха неветвистый стебель.

На верхушках мужских растений размещаются половые органы, в которых развиваются подвижные половые клетки (гаметы) - сперматозоиды.

У женских растений на верхушках расположены половые органы с женской половой клеткой (гаметой) - яйцеклеткой.

На женских растениях развиваются коробочки на длинных ножках, покрытые волосистыми заострёнными колпачками. Они напоминают сидящую кукушку. В коробочках развиваются споры. Высыпаясь и прорастая, они образуют новые растения мха.

5. Рассмотрите коробочку со спорами. Каково значение спор в жизни мхов?

Растение образует многочисленные споры. Высыпаясь и прорастая, они образуют новые растения мха. Из каждой споры при благоприятных условиях развивается побег с небольшой продолжительностью жизни, который выглядит как коробочка (спорангий) на ножке.

6. Сравните строение мха со строением водоросли. В чём их сходство и различие?

Различия: у водорослей нет корней, их тело представлено слоевищем. У мхов появляются ризоиды. Водоросли живут только в водной среде, мхи живут только во влажной среде. У мхов есть стебли и листья, но их нет у водорослей.

Сходства: в клетках есть пластиды (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты), поэтому могут осуществлять фотосинтез. Неограниченно растут в течении всей жизни. Неподвижны.

7. Запишите свои ответы на Вопросы.

Вывод: мхи по сравнению с водорослями более развиты. Они уже могут находиться не в воде, а во влажной среде. Уже появляются стебли и листья.

Вопрос 1. Почему мхи называют высшими споровыми растениями?

Так как тело мхов расчленено на стебель и листья, а размножаются они спорами, то их относят к высшим споровым растениям.

Вопрос 2. Каково строение кукушкина льна?

Его стройные коричневатые стебельки покрыты маленькими тёмно-зелёными листиками и похожи на миниатюрные растения льна.

У кукушкина льна есть мужские и женские растения. На верхушках мужских растений размещаются половые органы, в которых развиваются подвижные половые клетки (гаметы) - сперматозоиды (от греческих слов «сперма» - семя, «зоон» - живое существо и «эйдос» - вид). У женских растений на верхушках расположены половые органы с женской половой клеткой (гаметой) - яйцеклеткой.

На женских растениях развиваются коробочки на длинных ножках, покрытые волосистыми заострёнными колпачками. Они напоминают сидящую кукушку. Отсюда и название мха - кукушкин лён. В коробочках развиваются споры. Высыпаясь и прорастая, они образуют новые растения мха.

Вопрос 3. Чем сфагнум отличается от кукушкина льна?

Кукушкин лен – зеленый мох, сфагнум - светло-зеленый мох, торфяной. У кукушкина льна есть ризоиды, у сфагнума-нет. У кукушкина льна стебель не ветвится, а у сфагнума - есть ветви трех видов, в листьях у кукушкина льна нет мертвых клеток, а у сфагнума их большое количество, это воздухоносные клетки, способные к поглощению влаги. Коробочки со спорами у кукушкина льна имеют волосистый колпачок и вытянутую форму, у сфагнума они без колпачка и округлые. У кукушкина льна растения мужские и женские, а у сфагнума – обоеполые. Коробочки со спорами у кукушкина льна располагаются на верхушках женских растений по одной, а у сфагнума по 3-5.

Вопрос 4. Чем мох отличается от водоросли?

Мхи более сложно организованы, чем водоросли. Среди водорослей есть большая группа одноклеточных, все мхи – многоклеточные организмы. Большинство водорослей живет в водной среде, большинство мхов – на суше, но с высоким процентом влажности. Тело мха дифференцированно на органы, лишь у самых развитых водорослей можно наблюдать что-то похожее на ткани. У мхов есть внешние отличия между мужскими, женскими особями, между половым и бесполым поколением. У водорослей все особи одного вида одинаковы. Мхи не могут размножаться вегетативно, а водоросли могут. Мхи имеют стебли и листья, как все высшие растения, а у водорослей таллом.

Вопрос 5. Какое значение имеют мхи в природе и жизни человека?

Мхи, поселяясь на лугах, в лесах, сплошным ковром покрывают почву, затрудняя поступление воздуха. Это ведёт к закисанию и заболачиванию почв.

Листостебельные, особенно сфагновые, мхи сплошным ковром покрывают болота и, отмирая, образуют торф, который широко используется человеком. Торф применяется как топливо, удобрение и как сырьё для промышленности. Из торфа получают древесный спирт, карболовую кислоту, пластмассы, изоляционные ленты, смолу и многие другие ценные материалы. Некоторые животные питаются мхом.

Подумайте

Почему даже самые крупные мхи не достигают размеров более 80 см?

Мхи не бывают высокими потому что в местах, где они произрастают очень "бедная" почва. Морозы и сильный ветер - довольно неблагоприятные условия для существования. У мхов нету проводящей системы и, как следствие, ограниченный рост в высоту.

Задания для любознательных

1. Рассмотрите под микроскопом листья мха сфагнума. Отметьте особенности строения двух типов клеток, из которых они состоят.

В клетках листа присутствуют два вида клеток. Узкие зеленые клетки, в которых происходит фотосинтез (есть хлорофилл), соединены концами и образуют сетчатую структуру, в которой происходит движение органических веществ. Между ними находятся крупные прозрачные мертвые клетки, от которых остались только оболочки (в них вода).

2. Поместите в банку с влажной почвой немного риччии. Банку накройте стеклом и поставьте в тёплое светлое место. Следите, чтобы почва была постоянно влажной. Наблюдайте, что будет происходить с риччией.

Риччия начнет развиваться, т.к. условия благоприятные (от влажного и теплого воздуха, света). У плавающей риччии ризоидов нет, но на сырой почве она может их образовать.

Если растить риччию в воде, то если температура ниже, чем 20°С, рост риччии замедляется, но внешний вид остается привлекательным. Также надо знать, что оптимальной для этого растения считается мягкая вода, жесткость которой не должна превышать 15 единиц, но если этот показатель выше 8, это уже негативным образом сказывается на росте. Допустимый уровень pH – 4-8.

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.

Мхи и лишайники — это древнейшие представители растительного мира на земле, появившиеся более 300 млн. лет назад. Почти все виды мхов используются в медицине, как незаменимые источники лекарств, а некоторые применяют даже в строительстве, благодаря их низкой теплопроводности. Наука, занимающаяся изучением моховидных, называется бриологией, она насчитывает около 10 000 типов и 100 семейств.

Сфагновые мхи

Среди всех видов мхов наиболее известен сфагнум. Чаще всего его можно встретить в болотистой местности. При детальном рассмотрении видно, что нижняя часть сфагнума выглядит сухой и желтоватой, в то же время верхняя — влажная и зеленая. Происходит это из-за недостатка кислорода и питательных веществ. Отмершая часть мха разлагается и превращается в торф, который служит удобрением для сфагнума, и одновременно с этим используется людьми в производстве топлива. Представителями этого вида являются:

1. Сфагнум балтийский.
2. Береговой.
3. Оттопыренный.
4. Прорезной и другие.

Все разновидности сфагнума, которых насчитывается более 300, обладают массой полезных свойств. Они широко используется в медицине, благодаря способности обеззараживать раны и вытягивать из них гной. Сфагново-марлевые повязки накладывают на участки кожи, которые подверглись ожогам или обморожению. При наложении шины на поломанную конечность мох можно использовать в качестве материала, препятствующего трению повязки о кожу, и при этом оказывающего увлажняющий эффект.

Вдобавок ко всему сфагнум обладает противогрибковыми свойствами. Стельки, сделанные на его основе, будут способствовать меньшему потоотделению. Сфагнум отлично впитывает жидкость, и способен вобрать в себя воды в 20 раз больше своей массы. Благодаря этому свойству он справляется с кровотечением даже лучше, чем вата, так как при высыхании не образует корки, позволяя коже дышать.

Сфагнум используют и в строительстве домов из древесины. Им закрывают все стыки и щели между бревнами, что способствует сохранению температуры в помещении. Баня, построенная по такому принципу, простоит гораздо дольше и будет отлично держать тепло. Садоводы применяют сфагнум для удобрения своих растений. Измельченный и перемешанный с почвой мох, сделает ее во много раз плодородней. А если положить на дно цветочного горшка пропитанный водой сфагнум, можно смело не поливать растение несколько недель, не боясь, что оно засохнет.

Вырастить сфагнум в домашних условиях достаточно сложно, однако при желании — вполне реально. Для более эффективного роста необходимо создать условия, максимально похожие на естественную среду. Для болотистого сфагнума подойдет темное и сырое место, а для лесного мха — светлое и в меру влажное. Ни тот ни другой не терпит переизбыток минералов как в воде, так и в почве. Поэтому поливать его лучше дистиллированной или дождевой водой, а в качестве земли можно использовать опилки.

Печеночные мхи

Печеночники — это отдельный класс моховидных, включающий в себя несколько подвидов. Свое название они получили благодаря необычной форме, напоминающей печень. Водятся печеночники преимущественно в местах с тропическим или же субтропическим климатом. Представители этого вида чаще всего имеют длинный стебель и листья.

Одним из самых красивых видов печеночников считается — пеллия. Это крайне редкое растение можно встретить только в болотистой местности Таиланда или Китая. Чтобы вырастить его в домашних условиях, понадобится аквариум, так как средой его обитания являются водоемы. Мох пеллия способен расти на древесине, песке и даже камне, однако он плохо крепится из-за отсутствия необходимых ворсинок, поэтому самым лучшим решением будет закрепить его самостоятельно леской или нитью. Разросшаяся колония уже будет в состоянии сама поддерживать себя. Следует учитывать, что стебли пеллии очень ломкие, поэтому там, где растет мох, не должно быть крупных и тем более растительноядных рыб. В целом пеллия может стать отличным украшением аквариума, если правильно за ней ухаживать.

Цветки печеночников активно используются в медицине. Из них делают антибактериальные средства и лекарства от мигрени. Высушенные побеги мха растирают в порошок и добавляют в еду по несколько грамм. Настойки с добавлением печеночника способствуют лучшему пищеварению, выведению из организма желчи, усиленному потоотделению.

Печеночники способны размножаться как половым, так и вегетативным способом. Некоторые виды мха могут размножаться исключительно спорами. Благодаря тому, что печеночники — это всеобъемлющий класс, в который входят мхи и лишайники различных типов, большинство представителей вида могут кардинально отличаться друг от друга.

Листостебельные мхи

В этот класс входят более 10 тыс. разновидностей мхов. Самым известным его представителем является известный всем из школьной программы кукушкин лен. Найти его можно почти в любом лесу. Внешне кукушкин лен похож на маленькое деревце, так как растет преимущественно ввысь и имеет много острых листиков. В благоприятных условиях колония мха способна разрастись до невероятных размеров, не давая пробиться другим растением. Однако в естественной среде такое встречается достаточно редко, например, когда мох попадает на только что выгоревшую почву, на которой еще ничего не успело вырасти. Если посадить кукушкин лен у себя в саду, в будущем его придется долго и нудно выдергивать.

Когда цветки мха начинают цвести, на самой верхушке стебелька появляется маленькая коробочка с семенами, закрытая крышечкой. Созревшая коробочка открывается, а ветер разносит семена, из которых потом вырастут новые побеги. В связи с тем, что кукушкин лен достаточно агрессивный вид, способный активно разрастаться в условиях влажной почвы и хорошего освещения, среди лесников оно считается вредителем.

Издревле кукушкин лен является незаменимым в строительстве деревянных избушек и бань. Связано это с тем, что он наиболее распространен среди всех видов мхов, к тому же у него длинные стебли, от 10 см до 1,5 м. Высушенный кукушкин лен связывают в прочную сеть толщиной от 2 см и укладывают между бревнами.

Андреевые мхи

Мхи, относящиеся к этому классу, обитают в холодных местах с температурой от -5°С. Они достаточно жесткие, маленькие и имеют прямые листья. Тонкие ворсинки мхов позволяют им проникать и укоренятся в порах камней, образуя своеобразные подушечки, поэтому чаще всего их можно встретить на поверхности скал и гранитных почвах.

Всего вид насчитывает около 100 представителей, среди которых дикранум многоножковый и родобриум розетковидный. На территории России встречаются только 10 видов. Размножаются преимущественно вегетативным путем.

Дубовый мох

Эверния сливовая, или, как обычно ее называют, дубовый мох, обитает в местах с умеренным и северным климатом, прорастая в горных лесах на ветвях и стволах дуба, пихты, сосны или ели. Дубовый мох имеет кустовидное, мягкое слоевище и способен менять свой цвет в зависимости от условий. Так, например, во время засухи он может быть темно-красного или же светло-желтого цвета, а в теплую летнюю погоду — бледно-белого или голубого.

Дубовый мох обладает сильными аллергенными свойствами, однако, несмотря на это, его разрешено в малых количествах использовать в производстве духов. Терпкий хвойный запах очень востребован среди парфюмеров. Раньше травники применяли его для отпугивания волков и лис. В народной медицине дубовый мох тоже ценится, ведь настойка из его масла способна вылечить массу болезней.

Использование в декоративных целях

Мхи и лишайники еще с древних времен широко применялись в японских садах. Заросли мха придают скульптурам и зданиям величественный, искусственно состаренный вид. Уже сейчас на многих участках можно увидеть целые композиции с его использованием. На самом деле мхи и лишайники не очень прихотливые растения, поэтому высадить их самостоятельно сможет даже тот, кто совсем не знаком с садоводством.

Для тех, кто совсем не разбирается в видах мха, лучше всего приобрести его в питомнике. Разбирающиеся в этом люди подскажут какой тип лучше взять. Если поблизости такого нет, можно заказать в интернет-магазине или же договориться с садоводом, который занимается разведением моховидных растений.

На газоне мох будет смотреться не хуже обычной травы. Перед посадкой почву следует очистить от других растений, а также выровнять. Если земля имеет бугры и впадины, мох только подчеркнет их. Для экономии можно разделить его на небольшие кусочки и высаживать на расстоянии нескольких сантиметров. Если он приживется, то обязательно заполнит все участки. После посадки мох следует придавить чем-нибудь вроде доски, чтобы он плотнее вошел в землю.

Разводить мох на поверхности гладких камней немного сложнее. Ему необходимо время, чтобы как следует зафиксироваться. Однако с пористыми камнями все намного легче. На них растение чувствует себя как нельзя лучше. Первое время после посадки мох нуждается в большом количестве влаги. Поливать его необходимо каждый день на протяжении месяца. Чтобы не повредить еще не до конца прижившийся мох, лучше использовать насадку-распылитель для шланга или обычную лейку. В качестве удобрения подойдет кефир, так как в нем достаточное количество бактерий, которые положительно влияют на рост.

Также можно приготовить в блендере специальную смесь из молока и мха. После необходимо залить полученный коктейль в пульверизатор или в обычную банку. Такой раствор является настоящей живой краской, которая пользуется большой популярностью среди ландшафтных дизайнеров.

Заключение

В целом мхи и лишайники — это удивительные виды растений, имеющие массу применений. Так, например, лекарства, сделанные на их основе, отличаются высокой эффективностью, а архитектурные сооружения, обросшие мхом, всегда выглядят изящно и аутентично. Спустя много тысяч лет люди до сих пор открывают все новые свойства этих удивительных творений природы, которые уже стали просто незаменимыми для человека.

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.