ТИП МОХООБРАЗНЫЕ - Царство растения - Система органического мира

Царство растения — третий (III), или тканевый уровень организации живой материи. Сюда относят лишь так называемые “высшие растения”, имеющие тканевое строение, многоклеточные половые органы (антеридии и архегонии), сложный жизненный цикл с чередованием спорофита (диплоидное поколение) и гаметофита (гаплоидное поколение).

Систематика и некоторые особенности строения, биологии и экологии растений представлены в схеме “Царство Растения”.

§1. ТИП МОХООБРАЗНЫЕ (Bryophyta).

Завоевание растениями суши произошло 420 миллионов лет назад. По-видимому, первыми организмами, заселившими сушу, стали потомки зелёных водорослей.

Выход на сушу — это качественный скачок в эволюции, типичный пример аромогенеза (последовательности ароморфозов), потребовавший от растений преодолеть следующие трудности:

1). Интенсивные потери воды требуют приспособления для её добычи и запасания. У наземных растений развивается кутикула — защитный восковой слой, уменьшающий испарение воды.

2). Половые клетки водорослей могли оплодотворяться только в воде. В ходе эволюции у наземных растений образовались различные приспособления, помогающие решить эту проблему.

3). Воздух, в отличие от воды, не может служить опорой растениям. Тело наземных растений должно быть достаточно жёстким.

4). Растениям для роста и размножения требуется свет и минеральные вещества. Часть растения должна остаться над землёй и осуществлять фотосинтез, а другая часть — уйти под землю, снабжая растение водой, минеральными веществами и удерживая его в почве.

5). Газообмен СО₂ и О₂ должен происходить не в воде, а в воздухе.

6). Колебания условий окружающей среды (температура, влажность, концентрация различных веществ) более не сглаживаются водной средой.

Все эти приспособления мы можем наблюдать у современных мхов — наиболее примитивных организмов из группы высших растений.

Мохообразные — многоклеточные, просто устроенные растения, у которых отсутствует проводящая ткань — флоэма, ксилема и устьица на “листьях”. Это обуславливает их небольшие размеры: от 1 до 50 см.

Тело моховидных слегка дифференцировано на условные “стебель” и “листья”, хотя настоящих листьев и стеблей у них нет. “Листья” и “стебли” мхов не являются настоящими не только из-за отсутствия сложного тканевого строения, но и потому, что развиваются на другой стадии жизненного цикла — на гаметофите, преобладающей стадии жизненного цикла мхов, а не на спорофитной стадии, как у сосудистых растений. Нет у мхов и корней, “стебель” прикрепляется к земле ризоидами — нитевидными выростами стебля, состоящими из одной или нескольких клеток. Настоящие корни, в отличие ризоидов, содержат клетки проводящей ткани. Из-за почти полного отсутствия кутикулы, поверхность таллома интенсивно испаряет воду, а её недостаток восполняет за счёт поглощения всей поверхностью тела. Используя какие-то не совсем понятные механизмы, некоторые мохообразные всё же могут выдерживать продолжительные периоды засухи.

По вышеперечисленным и некоторым другим причинам мхи довольно плохо приспособлены к жизни на суше. Обычно они обитают в сырых и затенённых местах, нередко на гниющей древесине или под водой. Могут расти и на голых скалах. В условиях Арктики и Антарктики образуют основной растительный покров тундры и торфяных болот.

Как и у всех высших растений, у мхов наблюдается чередование поколений. В течение одного жизненного цикла гаплоидный гаметофит в антеридиях образует сперматозоиды, которые с током воды по таллому достигают архегония и сливаются с яйцеклеткой в диплоидную зиготу. Зигота вырастает в диплоидный спорофит — поколение, размножающееся бесполым путём. В результате мейоза на спорофите появляются гаплоидные споры, из которых прорастают гаплоидные гаметофиты, и всё повторяется вновь. Споры образуются в споровой коробочке, возвышающейся над гаметофитом на тонкой ножке. У мхов гаметофит является

доминирующим поколением, а спорофит, развиваясь и питаясь за счёт гаметофита, полностью зависит от него.

У мхов хорошо развито вегетативное размножение при помощи специализированных почек и клубеньков. Почти каждая вегетативная клетка, если её изолировать от прочих, способна вырасти в самостоятельное растение.

Наиболее древние мхи известны с карбона (по некоторым сведениями — с девона). В настоящее время тип Мохообразные включает в себя около 23 тыс. видов, разделённых на 7 классов:

1. Маршанциевые (Marchantiopsida).

2. Юнгерманиевые (Jungernmanniopsida).

3. Антоцеротовые (Anthocerotopsida).

4. Андрезевые (Andreaeopsida).

5. Сфагновые (Sphagnopsida).

6. Бриевые (Bryopsida).

7. Политриховые (Polytrichopsida).

Сфагновые (торфяные) мхи имеют крупные беловато-зелёные, жёлтые, бурые или красноватые стебли с листьями из чередующихся хлорофиллоносных и воздухоносных клеток; преобладают в тундре, на болотах и во влажных лесах.

Андрезевые мхи имеют мелкие красно-бурые стебли с однослойными листьями; обычно растут подушечками на скалах высоко в горах.

Бриевые мхи отличаются от прочих механизмом рассеивания спор из коробочки — при помощи специальных зубцов. Обитают они, как правило, во влажных местах.

Маршанциевые и юнгерманниевые мхи, выделяемые в группу печёночники (Hepaticae), составляют несколько отрядов (порядков), около 60 семейств, 280 родов и 9 500 видов. Гаметофит похож на подсохшую зелёную оладью. Большинство видов имеют “стебель” с расположенными рядами вдоль него листьями. Ризоиды одноклеточные. При рассеивании спор коробочка раскрывается на четыре створки; рассеиванию помогают специальные пружинки — элатеры. Распространены в странах тропического или умеренно влажного климата.

Антоцеротовые мхи (Anthocerotae) — своеобразная группа, близкая к печёночникам; 2 семейства, 6 родов, свыше 300 видов. От других классов мхов отличаются тем, что в жизненном цикле преобладает стадия спорофита. Слоевище лопастное или розетковидное. Распространены в странах тропического или умеренно влажного климата.

Интенсивно развиваясь, мхи способствуют заболачиванию почв, ухудшают качество лугов. Торфяные мхи выделяют гуминовые кислоты, препятствующие гниению, благодаря чему скопления мёртвого мха со временем спрессовываются в торф.

Торф добывают как полезное ископаемое и используют как топливо или удобрение. Кроме того, из него получают некоторые химические вещества.

Сфагновые мхи используются в качестве подстилки для скота. Так как сфагнум поглощает большие количества воды — в 30-40 раз больше массы своего тела. Во время Великой Отечественной войны его использовали как перевязочное средство, а кочевые нарды Крайнего Севера по сей день используют сфагнум и как перевязочное и как женское гигиеническое средство.