Вищі спорові рослини. ВІДДІЛ МОХОПОДІБНІ, АБО БРІОФІТИ
Мохоподібні виникли приблизно 400 млн. років тому. Мохоподібні мало ушкоджуються комахами, бактеріями та грибами, тварини їх не їдять. Від часу свого виникнення вони практично залишилися незмінними – найпримітивнішими сучасними вищими споровими рослинами.
Бріологія (від грец. бріон - мох і логос - вчення) – наука, що займається вивченням мохів.
Відомі українські бріологи: Д. К. Зеров, А. С. Назаренко та ін.
Мохоподібні за типом будови тіла: сланеві (маршанція мінлива) та листково-стеблові (зозулин льон, сфагнові мохи).
МАРШАНЦІЯ.
У життєвому циклі переважає гаметофіт – досить дрібна рослина.
Мешкає на болотах та заболочених місцях, на берегах річок та в надто вологих місцях (навіть на стріхах або під стінами сільських клунь та хат, там, де завжди затінок і ніколи не буває сухо).
Слань пластинчата темно-зеленого кольору дихотомічно розгалужена.
Ризоїдами (багатоклітинними лусками і волосоподібними виростами) на нижній поверхні кріпиться до поверхонь і транспортується вода.
Розмноження: нестатеве (вегетативне, спорами) і статеве.
|
Статеве |
На поверхні слані одних рослин знаходяться дископодібні вирости-підставки з антеридіями та зірчасті вирости-підставки – з архегоніями (дводомна рослина). |
|
Вегетативне |
На поверхні слані знаходяться виводкові кошики для вегетативного розмноження.
|
|
Спорами |
Спорогон утворюється на місці архегонія після запліднення яйцеклітини. Будова спорогону: коротенька ніжка та коробочка, яка відкривається зубцями після достигання спор. У коробочці є спеціальні пружинки елатери, які сприяють розсіюванню спор, які на поверхні ґрунту проростають в сильно розгалужену багатоклітинну зелену чоловічу або жіночу нитку і дають початок гаметофіту.
|
РУНЯНКА, АБО ПОЛІТРИХ ЗВИЧАЙНИЙ, АБО ЗОЗУЛИН ЛЬОН.
У життєвому циклі переважає гаметофіт – довжиною до 20 см заввишки, проте може досягати і 30 см, який утворює подушки із щільно розташованих пагонів зі стеблом і листками.
Мешкає на перезволожених місцях у лісі, на болотах, берегах водойм тощо.
Тіло має листко-стеблову будову яскраво-зеленого кольору, що не змінюється навіть при висушуванні.
Стебло пряме, нерозгалужене, густо вкрите сидячими, лінійно-ланцетними листками. Дрібні загострені листки зелені, бо містять хлорофіл (за винятком розташованих ближче до ґрунту).
Листкова пластинка по краю має шар клітин, а в її центрі міститься жилка.
Ризоїдами (багатоклітинними волосоподібними виростами) при основі пагона прикріплюється до ґрунту.
Розмноження: нестатеве (спорами) і статеве.
|
Статеве |
На верхівці пагонів між листками одних рослин знаходяться антеридії, інших – архегонії (дводомна рослина). З дощовими краплями сперматозоїди потрапляють на жіночі рослини, запливають у жіночі статеві органи і запліднюють яйцеклітини, в результаті цього утворюються зиготи. |
|
Спорами |
Із зиготи всередині жіночого статевого органа розвивається нестатеве покоління моху — спорогон, який живе і все життя живиться за рахунок жіночих пагонів. Будова спорогону: коробочка (у ній утворюються спори ), ніжка, стопа (присоска) для прикріплення до тіла жіночого гаметофіту).
Поки спори не достигли, коробочка зверху вкрита ковпачком – залишком гаметофіту. Згодом коробочка відкривається кришечкою, по краю якої є зубці, причому в суху погоду зубці відгинаються назовні і спори висипаються з коробочки, а в сиру – загинаються всередину, запобігаючи висипанню спор і потраплянню вологи до коробочки. Вітер розносить їх на велику відстань, на поверхні ґрунту вони проростають у сильно розгалужену багатоклітинну зелену чоловічу або жіночу нитку. З часом на цій нитці виникають численні бруньки, з яких розвиваються пагінці нового статевого покоління моху.
|
СФАГНУМ, АБО БІЛИЙ МОХ.
У життєвому циклі переважає гаметофіт, який утворює подушки із щільно розташованих пагонів зі стеблом і листками.
Мешкає на болотах, які називають сфагновими.
Тіло має листко-стеблову будову.
Ризоїди (багатоклітинні волосоподібні вирости) наявні лише на початкових етапах життя. Він кріпиться до ґрунту нижньою частиною стебла, яка періодично відмирає.
Дорослим рослинам не потрібні ризоїди, бо вони спеціальними великими мертвими водоносними клітинами, розміщеними в стеблі та листках, вбирають воду (здатні накопичувати у 20-30 разів більше води за масу самого моху або повітря). У відмерлої рослини водоносні клітини заповнені повітрям. Від водоносних клітин залежить колір сфагнуму, оскільки в сухому стані сфагнові мохи мають білуватий колір, тому їх називають білими мохами.
Листок складається з одного шару клітин, крім великих мертвих клітин, є живі дрібні, зелені, вузенькі клітини з хлоропластами.
Стебло дуже розгалужене, наростає верхівкою та відмирає нижньою частиною.
Розмноження: статеве, нестатеве (спорами, вегетативно).
|
Статеве розмноження |
Чоловічі статеві органи (антеридії) розміщуються на бокових гілочках, а жіночі статеві органи (архегонії) – на верхівках стебел на розетці гілок (по 4-5) тієї самої рослини (однодомна рослина). |
|
Нестатеве розмноження спорами |
Спорогон утворюється на місці архегонія після запліднення яйцеклітини, на верхівці стебла на розетці гілок. Коробочка спорогону (там утворюються спори) має кулясту форму і відкривається кришечкою.
Спора, проростаючи в ґрунті, утворює пластинчастий нитковий передросток, з якого розвивається дорослий гаметофіт. |
|
Нестатеве вегетативне розмноження |
Вегетативно розмножуються гілочками. |
Життєвий цикл мохоподібних на прикладі зозулиного льону.
Загальна характеристика відділу Мохоподібних, або Бріофітів
|
Ознака |
Характеристика |
|
Кількість видів |
Близько 25 тисяч видів, з них в Україні налічується близько 800. |
|
Середовище життя |
Наземне середовище (помірний та холодний пояси обох півкуль, вологі ліси або гірські райони тропіків, сухі степи та пустелях, а ростуть на ґрунті в лісах, на болотах, піску, стовбурах дерев, дахах тощо). Зрідка водне, наприклад, акваріумний мох фонтіналіс. |
|
Життєвий цикл |
Всі представники відділу багаторічні рослини (спорофіт чергується з гаметофітом). У життєвому циклі переважає гаметофіт, тому вони дуже чутливі до нестачі вологи, що за умов наземного існування не сприяє життєдіяльності рослин. |
|
Гаметофіт |
Досить дрібні рослини висотою від 2-5 см до 10-20 см, окремі види – до 50 см. Тіло представлене сланню або має листково-стеблову будову. Не мають коренів. Більшість мохів до субстрату прикріплюються багатоклітинними ризоїдами (вони закріплюють рослину в ґрунті та вбирають з нього воду). Вбирає вологу з атмосфери, завдяки особливостям будови листків. За посушливих умов може висихати до повітряно-сухого стану, при появі вологи знову відновлюють свою життєдіяльність (будова не забезпечує ефективної регуляції вмісту води в тілі). |
|
Спорогон |
Нестатеве покоління недовговічне, існує звичайно один вегетаційний період, живе на гаметофіті, має різну будову коробочки. |
|
Спорангій |
Коробочка спорогона. |
|
Фотосинтез |
Фотосинтезуючим поколінням є статеве покоління (гаметофіт). Може здійснюватися навіть під снігом і в дуже темних печерах (за недостатнього освітлення та низьких температур). |
|
Розмноження |
Статеве та нестатеве (спори, вегетативно). Характерною є наявність нитчастої стадії в проростанні спори, з якої починається розвиток гаметофіту. Для здійснення статевого процесу необхідна вода. |
|
Значення в природі |
Основна рослинність боліт, регулятори їх водного режиму. Захищають ґрунт від ерозії та висихання. Утворюють торф. Утруднюють аерацію ґрунту, стають причиною заболочення. Сфагнові мохи та торф можуть самозайматися. Здатні накопичувати в собі різні речовини, зокрема радіоактивні |
|
Значення для людини |
Торф використовують як добриво або підстилку для худоби; на паливо; як, консервуючий та упаковочний матеріал при транспортуванні фруктів, овочів, м'яса; видобувають карболову і оцтову кислоти, спирт, віск, парафін, нафталін, смолу; виготовляють пластмаси; з пресованого торфу на будівництві роблять ізоляційні плити для поглинання шуму та зберігання тепла. |
|
Представники |
Маршанція, зозулин льон, сфагнум |
ПОЗИТИВНЕ ЗНАЧЕННЯ МОХОПОДІБНИХ В ЕКОСИСТЕМАХ.
• Рослини першими оселяються на вологих територіях, основа рослинного покриву боліт.
• Важливі регулятори водного режиму на болотах, луках, у лісах і високогір'ях, накопичуючи вологу живлять малі річки.
• Захищають ґрунт від ерозії та висихання (швидко вбираючи і добре утримуючи воду, регулюють водний баланс ґрунту, сприяють переведенню поверхневого стоку в підземний).
• Утворення торфу ( виділяють згубні для бактерій речовини, тому затримують процеси гниття відмерлих решток і поступово запаси органічних решток перетворюються на торф (за 10 років нагромаджується шар завтовшки 1 см, торфовища займають не менше 1% земної поверхні, Україна має значні площі боліт і великі запаси торфу на Поліссі).
НЕГАТИВНЕ ЗНАЧЕННЯ МОХОПОДІБНИХ В ЕКОСИСТЕМАХ.
• Утворюючи суцільні килими на луках, у лісах, ускладнюють аерацію ґрунту (газообмін ґрунтового повітря з атмосферним), стають причиною заболочування.
• На заболочених ґрунтах більшість рослин не росте, оскільки там мало кисню і азоту.
• Сфагнові мохи і торф можуть самозайматися, що може стати причиною виникнення пожеж у лісах і на болотах.
• Мохоподібні здатні накопичувати в собі різні речовини, зокрема радіоактивні.
ЗНАЧЕННЯ МОХОПОДІБНИХ ДЛЯ ЛЮДИНИ.
• Торф на низинних болотах, де переважають зелені мохи, багатий на золу, його використовують як цінне добриво, для виготовлення торфоперегнійних горщиків тощо.
• Добутий торф використовують на паливо, як підстилку для худоби, як теплоізоляційний матеріал у будівництві, консервуючий та упаковочний матеріал при транспортуванні фруктів, овочів, м'яса тощо.
• З торфу видобувають карболову і оцтову кислоти, спирт, віск, парафін, нафталін, смолу, виготовляють пластмаси та ін.
• З пресованого торфу виготовляють ізоляційні плити, що поглинає шуми та зберігає в оселі тепло.
• Висушений сфагнум має бактерицидні та гігроскопічні властивості, тому його раніше використовували як перев'язочний матеріал під час лікування ран.
Негативне значення осушення боліт.
У 50—60-их роках висушування боліт на Поліссі для збільшення посівних площ під сільськогосподарські культури позначилося на водному режимі малих річок, що брали з них початок, пересихання річок зумовило руйнування природних екосистем на значних площах. З припиненням осушування боліт природні екосистеми повільно почали відновлюватися, проте для повного відновлення потрібно дуже багато часу.
Дихотомічне галуження – точка росту ділиться на дві і ріст відбувається в двох напрямах, тобто утворюються дві рівнозначні гілки.
Слань, або талом, – нерозчленоване на органи тіло рослини.
Ризоїди (від грец. ридза - корінь і еідос - вигляд) - ниткоподібні вирости гаметофіту, що виконують функції кореня.
Гігроскопічний – здатний поглинати вологу.
-----------------
Нестатеве розмноження – розмноження спорами, зооспорами.
Спора (від грец. спора - сім'я, насіння) – клітина, вкрита щільною оболонкою, яка забезпечує нестатеве розмноження материнського організму (без джгутиків).
Зооспора (від грец. зооп - тварина і спора) – спеціалізована клітина нестатевого розмноження з джгутиками.
Спорофіт (від грец. спора і фітон - рослина) – нестатеве покоління в життєвому циклі рослин (утворює спорангії зі спорами).
Спорогон – спорофіт мохоподібних, що складається з коробочки, ніжки і стопи (гаусторії).
Гаусторій (від лат. гаустор - той, що п'є) – нижня частина спорогону, якою він з'єднується з гаметофітом.
Виводкові кошики – пристосування до вегетативного розмноження.
Коробочка – частина спорогону, де розміщується спорангій.
Кришечка – частина коробочки спорогону, що закриває вхід до неї.
Елатери (від грец. елатер - погонич) - гігроскопічні (здатні поглинати воду) пружинки, що сприяють поширенню спор.
------------
Нестатеве вегетативне розмноження – розмноження поділом клітини або частинами організму.
-------------
Статеве розмноження – розмноження гаметами.
Вирости-підставки – пристосування до статевого розмноження.
Яйцеклітина – жіноча статева клітина.
Сперматозоїд – рухома чоловіча статева клітина з джгутиком.
Зигота (від грец. зиготос - з'єднані разом) - клітина, яка утворюється внаслідок злиття жіночої статевої клітини та чоловічої статевої клітини.
Антеридій (від грец. антерос - квітучий) – чоловічий статевий орган наземних рослин.
Архегоній (від грец. архе - початок і гоне - народження) – жіночий статевий орган наземних рослин.
Ковпачок – залишок архегонія на коробочці мохоподібних.
Передросток – початкова стадія розвитку гаметофіту мохоподібних зі спори.
Гаметофіт (від грец. гамета і фітон - рослина) - статеве покоління в життєвому циклі рослин (рослина, на якій утворюються статеві органи і в них статеві клітини).
На гаметофіті утворюються органи статевого розмноження (антеридії та архегонії).
Гаметофіт двостатевий, якщо жіночі і чоловічі статеві органи розташовані на одній рослині.
Гаметофіт одностатевий, якщо жіночі і чоловічі статеві органи розташовані на різних рослинах.
Гаметофіт чоловічий має антеридій зі сперматозоїдами.
Гаметофіт жіночий має архегоній з яйцеклітиною.
Дводомні рослини – рослини, у яких статеві органи розміщуються на різних особинах.
Однодомні рослини – рослини, статеві органи яких розміщуються на одній особині.