Почему мох сфагнум?

Как узнать мох сфагнум?

Сфагнум, болотный или белый мох образует болота, служит основой торфообразования. У него множество применений. Но для природы он имеет ещё большее значение, чем для человека.

Из огромного количества видов мохообразных, растущих на территории России, сфагнум выделяется своей экономической и экологической значимостью. Всё благодаря его уникальному строению.

Происхождение названия сфагнума

<!— Реклама —>

Торфяной мох, торфянка, болотник, трясомох, или Сфагнум (лат. Sphagnum) – род высших споровых растений, отдела Моховидные. Название переводящееся как «губка», болотник получил за способность впитывать в сухом состоянии воду, по массе превосходящую собственный вес в 20 раз. Он обладает и многими другими ценными свойствами, благодаря которым с древности используется людьми в разных областях жизни.

Описание сфагнума

В составе рода насчитывается 382 трудно отличимые друг от друга вида. Распространены эти мхи преимущественно в умеренных широтах Северного полушария, где формируют верховые сфагновые болота. Но встречаются также от тропических горных поясов до арктических и субарктических областей всей планеты.

Большее видовое разнообразие болотника представлено в Южной Америке, в России насчитывается 42 вида данного рода.
Для размножения всех споровых растений нужна капельно-жидкая вода, сфагнум особенно требователен к её количеству.

Поэтому он поселяется во влажных местах, является преимущественно болотным растением, поглощает и удерживает в своём теле большое количество воды. Благодаря этому содействует заболачиванию территории, что объясняется особенностями строения его наземной части.

Сфагновое болото

Это относительно крупные беловато-зелёные, красноватые или бурые представители флоры, образующие подушковидные дернинки. Растут они плотно потому, что у них нет корней и поддерживают друг друга только рядом расположенные растения.

Строение гаметофита сфагнума

При прорастании спора образует однорядную нить – начало половой стадии жизни мха – гаметофита. Если жизнь болотника начинается в водоёме, у проростка остаётся нитчатая структура, если он развивается на влажной почве, то образуется пластинка (протонема) размером в 1 см с многоклеточными нитями, заменяющими мхам корни (ризоидами). По краям протонемы появляются почки, формирующие побеги с листьями.

Белые мхи растут плотными куртинками, так как высевание спор бывает массовым, а каждая пластинка даёт множество побегов.
Когда густо покрытые чешуйчатыми листьями стебли сфагнума начинают ветвиться, их ризоиды прекращают образовывать новые нити, взрослые особи этого семейства полностью лишены заменителей корней. В пазухе каждого пятого стеблевого листа развивается почка, дающая боковые побеги. В общей сложности из одной почки может сформироваться пучок из нескольких боковых «веточек». Молодые отростки также образуют плотную головку на вершине стебля.

Специализация веточек и их пространственное размещение в одном пучке чётко дифференцированы. Одни занимают наклонное поникающее положение, другие горизонтальное. Расположенные прямо побеги осуществляют процесс воздушного питания растения (фотосинтеза) и, переплетаясь с частями соседних особей, способствуют поддержанию слабого стебля сфагнума в вертикальном положении.

Повисающие, обвивающие ствол боковые веточки способствуют поглощению и проведению воды к верхушке по принципу капиллярности. По этой причине взрослые мхи не нуждается в ризоидах. Анатомия и физиология рода объясняет причину постоянной влажности среды его обитания.

Сфагнум остролистный (лат. Sphagnum cuspidatum)

Все побеги покрыты яйцевидными тонкими однослойными листьями длиной в 2-3 см, лишёнными жилок. Ткани листа формируют два типа клеток: водоносные и хлорофиллоносные. Во время дифференцировки первые увеличиваются в размере, теряют большую часть хлоропластов или лишаются их совсем.

На первичную клеточную оболочку изнутри откладывается слой гиалина, в стенках появляются поры (сквозные отверстия). Затем внутренняя часть клетки (протопласт) отмирает полностью, получившаяся полость наполняется воздухом, цитологическая структурная единица фактически умирает, но продолжает выполнять свои функции.

Вода проникает в них через отверстия, а коллоидная гиалиновая оболочка, способная при набухании становиться плотной, помогает задерживать её внутри. Заполняющий эти структуры воздух, обуславливает белый цвет окраски листьев.

Фотосинтезирующие клетки расположены между водоносными. Они живые, тонкие, длинные, с многочисленными хлоропластами. У представителей, обитающих в затенённых местах, этот вид клеток находится на внутренней (верхней) стороне листьев.

У видов, растущих на светлых участках, они прячутся в глубине, защищаясь от прямых солнечных лучей, разрушающих хлоропласты. В листьях, находящихся в горизонтальной плоскости, хлорофиллоносные клетки больше, водоносные мельче. В листовых пластинках поникающих веток всё наоборот.

Особенности строение стебля
Мхи только условно делятся на органы, все их части имеют несколько схожее строение. В их стебле различают 3 типа тканей.

  1. Гиалодерма (эпидерма, или кора). Первая от поверхности группа клеток, толщиной в 2-5 слоёв. Её одинаковые по размеру (паренхимные), крупные, тонкостенные клетки построены, как и воздухоносные (гиалиновые). Все их стенки имеют поры, объединяющиеся с соседними в капилляры, в которые проходит жидкость. Их основная функция водозапасающая. Так как гиалин содержит карболовые кислоты, способные обогащать всё ионами водорода, то и окружающая сфагнум среда отличается высокой кислотностью. Благодаря этому сфагнум обладает антисептическими свойствами.
  2. Склеродерма (древесинный цилиндр) – механическая ткань, расположенная к центру от коры. Построена из клеток, длина которых намного превышает ширину (прозенхимных). У них бурые утолщённые стенки, выполняющие опорную функцию. Склеродерма у большинства видов занимает небольшой участок стебля, поэтому побег многих из них неустойчивый, повисающий, требующий дополнительной опоры.
  3. Паренхима сердцевины – ткань, занимающая центральную часть стебля, выполняющая запасающую функцию. У неё отсутствует центральный пучок, его место занимает полость.

Листья и стебли сфагнума Денис Бартель, CC BY-SA 3.0

Жизнедеятельность сфагнума

Сфагнум – многолетнее растение, может жить до 2000 лет, но оно никогда не бывает высоким. Рост его колеблется от 5 до 20 см. Это объясняется тем, что по мере нарастания новых частей, его прошлогодние побеги отмирают. Разложение остатков в кислой среде затруднено, в бескислородных (анаэробных) условиях происходит превращение их в торф (1-2 мм в год).

В жизненном цикле мха преобладает половая стадия (гаметофит), на нём созревает мелкий спорофит (бесполая стадия). Развитие этого представителя флоры протекает со сменой этих поколений.

Размножение
Половые органы растения образуются на специализированных боковых генеративных побегах, расположенных у верхушки стебля, в пучках среди вегетативных веток. Созревают они осенью, а оплодотворение может проходить как осенью, так и весной следующего года. Есть однодомные (на одном растении и мужские и женские половые органы – антеридии и агхегонии) и двудомные виды, но их гаметангии всегда располагаются на разных побегах.

Антеридиальные побеги часто ярко окрашенные, всегда булавовидно вздутые – в виде расширенных на верхушке коротких веточек с правильно расположенными мелкими красными, тёмно-зелёными или жёлтыми листьями. Из пазух листьев выходят антеридии, в них образуются и созревают спирально закрученные нитевидные, длинные, снабжённые двумя жгутиками сперматозоиды.

Архегониальные образования имеют вид небольшой овальной почки, в основании которой растут листья, а на верхушке располагаются бесплодные нити (парафизы) и архегонии. Вначале женских половых органов нарастает несколько – 2-4, со временем один их них, развиваясь, подавляет формирование всех других. Поэтому на каждом таком побеге формируется только один спорогон (спорофит). Спорофит состоит из шаровидной крупной бесцветной коробочки с колпачком, ложноножки и гаустории (присоски, при помощи которой он внедряется в ткань гаметофита). Бесполое поколение полностью питается за счёт полового.

Жизненный цикл сфагнума

Коробочка состоит из бесцветной урночки и крышечки, между которыми образуется кольцо, ссыхающееся к моменту созревания спор и способствующее высыпанию клеток. Споры подхватывает ветер, разносит по округе, попав в воду, они прорастают, дают начало новому поколению. Торфяник может размножаться и вегетативно — побегами и частями стебля.

Какую пользу приносит сфагнум?

Благодаря антисептическим, противогрибковым свойствам и способности впитывать большое количество воды, этот представитель флоры активно применялся людьми с древних времён во многих областях их жизни.
· Как перевязочное и антибактериальное средство сфагнум использовали издавна. В наше время медики снова возвращаются к применению уникального лекаря, так как трясомох действует эффективнее хлопковой ваты. Запущен выпуск тампонов из марли и сфагнума. Побеги для этой цели подвергают дополнительной дезинфекции и пропитке борной кислотой.

Сфагнум папиллозный (лат. Sphagnum papillosum).
Джеймс Линдси, CC BY-SA 3.0

· Его способность убивать микроорганизмы используют и садоводы. Смешивая живой болотник с грунтом, и совершая посадки в этот субстрат, они обеспечивают защиту культурных растений от различных болезней, и помогают земле дольше сохранять влагу. Способность природной губки удерживать большое количество воды даёт возможность прибегать к его помощи в проращивании придаточных корней на черенках растений. Для этого отводки помещают в живой мох, без добавления других компонентов. Количество поражающихся гнилью корней у растения, выращенного таким способом, значительно меньше.
· При строительстве деревянных домов и бань им перекладывали брёвна, создавая изоляцию от проникновения влаги и защищая древесину от гниения.
· Торф служит сырьём для химической промышленности. Из него делают чистящие, дезинфицирующие, моющие средства, медицинский спирт. Им удобряют почву, его используют в качестве топлива.
· В народной медицине применяют сфагновую воду (жидкость, отжатую при сборе растения) и настойки из сырья. При их помощи борются со стафилококковыми инфекциями, смазывая поражённые места или принимая горячие ванны с добавлением отвара.

Сфагнум извилистый (лат. Sphagnum flexuosum)
E rule.

· Фунгицидные свойства позволяют использовать сфагнум в борьбе с грибковыми заболеваниями кожи. Для лечения поражения стоп из него делают стельки, просто поместив внутрь обуви высушенное растение. Такое приспособление поможет также в борьбе с неприятным запахом и излишней потливостью ног.
· Из него делают гигиенические прокладки. Например, компания «Джонсон и Джонсон» активно использует торфяник для этой цели.
· Поглощая из воздуха, почвы, водоёмов всей поверхностью тела воду и вещества, растворённые в ней, сфагнум служит естественным фильтром. Он не обладает системой органов, помогающей ему избавляться от вредных веществ, по этой причине экологи используют его в качестве индикатора состояния окружающей среды.
· Болотник эксплуатируют в изготовлении биофильтров как природный сорбент.
· Им ароматизируют шотландское виски.
· Учёные и кулинары Ямало-Ненецкого автономного округа России изготовили хлеб и сухарики из сфагнума.

Сфагнум красноватый (лат. Sphagnum rubellum) b.gliwa, CC BY-SA 2.

Но главной заслугой сфагнума является участие в создании болот – важных экосистем, очищающих воду, вырабатывающих огромное количество кислорода, дающих начало рекам. В зарослях его куртинок обитает любимая всеми ягода клюква и поселяется множество мелких животных. Многие виды торфянки внесены в Красные Книги разного уровня, так как стали редкими растениями.

Представители мхов

На примере кукушкина льна в прошлом разделе мы изучили общее строение и жизненный цикл мохообразных. Здесь, в новом разделе, мы сосредоточим внимание на важных особенностях, которые свойственны различным представителям отдела моховидных. Начнем с классификации.

Сфагнум

Сфагновые (торфяные) беловато-зеленого цвета мхи растут на торфяных болотах.

Стебель сфагновых мхов ветвится, от него отходят боковые веточки, образующие на верхушке подобие головки. Сфагнум растет верхней частью, а нижняя — отмирает, формируя залежи торфа. Это происходит в результате сложения ряда факторов:

  • Переувлажнение почвы
  • Сфагнум приводит к переувлажнению почвы — масса накопленной воды может в 20-25 раз превышать массу мха.

  • Неполное разложение
  • В глубине болота практически отсутствуют фотосинтезирующие бактерии, вода стоячая, не перемешивается, что приводит к очень низкой концентрации кислорода — отмершие части растения разлагаются не полностью.

  • Кислая среда
  • Сфагнум выделяет в переувлажненную почву органические кислоты, которые создают кислую среду и препятствуют быстрому разложению нижних отмирающих частей растения.

Фотосинтезирующую (ассимиляционную) функцию берут на себя боковые веточки сфагнума, кроме того, близко расположенные растения мха поддерживают, помогают друг другу удерживать вертикальное положение, за счет сплетающихся боковых веточек.

Листья сфагнума мелкие, однослойные, обладают гигроскопическим свойством за счет наличия водоносной ткани — совокупности крупных мертвых клеток. Через поры в эти клетки (водоносные клетки) поступает вода и прочно удерживается там.

Каждая водоносная, мертвая, клетка окружена живыми — несколькими хлорофиллоносными, фотосинтезирующими клетками. Водоносные клетки занимают около 70% от всей поверхности листа.

Ризоиды у сфагнума отсутствуют, он впитывает влагу всей поверхностью тела.

Маршанция

Относится к классу печеночные мхи. Распространена на земле повсеместно, включая Антарктиду. Нередко, в обход конкуренции с другими растениями, занимает незанятые территории — скалы, пожарища. Слоевище лентовидно стелется, имеет вид зеленого лопастного листка . Произрастает в сырых, влажных местах. Особенно распространено в тропиках.

От нижней стороны слоевища к субстрату крепятся ризоиды. На верхней стороне слоевища расположены «выводковые корзиночки», где образуются органы вегетативного размножения — выводковые почки.

Олений мох

Хочу особо отметить, что олений мох — не мох! Это лишайник, который своим хитрым названием часто сбивает с толку 🙂

Олений мох (ягель) распространен в арктической части Евразии, в Гренландии, Северной Америке, Тибете. Служит кормом для северных оленей, коров, свиней и овец.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Сфагнум — строение и свойства мха, разновидности, применение в лечебных целях и для комнатных растений

Далеко не каждый человек знает о том, что природа нашей страны богата растительными материалами, которые имеют большое количество полезных свойств и широко применяются в различных сферах деятельности человека. Сфагнум одно из уникальных растений экологии, нашедшее свое применение в медицине, растениеводстве, животноводстве и пр. Благодаря полезным свойствам мха наши предки боролись с болезнями, да и сегодня активно используют сфагновый многолетник для лечения ряда заболеваний.

Что такое сфагнум

Разновидность многолетнего спорового растения из семейства sphagnaceae относится к классу лиственных мхов. Сфагновые мхи разрастаются плотным, мягким ковром, в основном на дерновине, в лесных зонах и болотах Северного полушария. На Южном в основном произрастают в горах. Отличительная особенность сфагновых — отсутствие корневой системы.

Внешний вид сфагнума напоминает пушистую траву. Растет мох верхней частью, а нижняя, отмирая, образует торф. На стебле и боковых ветвях растения располагаются мелкие листья, они растут спиралью. Сфаг имеет разнообразную окраску, в природе чаще встречают коричневый, красный, белый и розовый мох.

Строение растения

Сфагнум – крупное растение, в среднем может достигать высоты в 10-20 см. На верхушке ветки формируются коробочки, в которых позже образуются споры. Сфагновые – единственные из моховых, кто не имеет ризоидов, поэтому они впитывают влагу стеблем и листьями. Стебель включает три типа веток: торчащие, свисающие и верхушечные. Лист растения состоит из двух клеток: зеленых (живых) и мертвых. Первые отвечают за фотосинтез, а вторые служат накопителем влаги и воздуха.

Внутри тело состоит из растительных тканей с клетками, структура образуется путем соединения зеленых клеток друг с другом. Благодаря своему строению этот вид сфагновых мхов имеет возможность впитывать большое количество воды. При насыщении влагой торфяной многолетник приобретает светло-зеленый оттенок, а при полном высыхании белеет.

Свойства сфагнума

Сфагновые растения произрастают на местах с повышенной влажностью и способствуют заболачиванию территории. В теле растения содержится карболовая кислота, поэтому сфаг помогает образованию торфа и почти не гниет. Гигроскопичность позволяет мху впитывать большое количество влаги, поэтому он играет роль разрыхлителя почвы, а благодаря сфагнолу предотвращает загнивание корней, поэтому используется в садоводстве. С помощью растений данной группы формируются сфагновые болота.

Разновидности

Различают следующие виды мха:

  • сухой;
  • болотный;
  • белый.

Первый вид чаще используют в цветоводстве, им укрывают растения в холодный период, чтобы избежать вымерзания корневой системы. Собирая лишнюю влагу, он защищает побеги от загнивания и развития паразитов. Сфагнум болотный активно используется в медицине, садоводстве и строительстве. Белый мох сфагнум применяется садоводами в качестве подкормки и для подкисления почвы, это дает растениям насыщенный цвет, а в медицине – для изготовления средств дезинфекции.

Как размножается сфагнум

Размножению способствуют споры, созревшие в спорофите, и отпрыски. Оплодотворение происходит только при участии воды, образуется зигота и происходит деление. Из нижней клетки развивается гаустория, которая потребляет питательные вещества из гаметофита и содействует развитию спорофита. Далее на верхушке стебля образу­ется коробочка и формируются споры, созревшие споры попадают на землю и способствуют развитию нового растения.

Применение сфагнума

На протяжении многих лет полезные свойства сфагнума облегчали людям быт и спасали жизни. Активно применять сфагновый многолетний мох стали во время военных действий, поскольку наблюдался дефицит перевязочных материалов. Жители Северной Америки по сегодняшний день применяют сухое растение вместо подкладки в детских люльках, т.к. благодаря своим качествам он помогает избежать опрелостей.

В лечебных целях

Сфагнум применяется в медицине и известен бактерицидными и асептическими свойствами, его применяют для дезинфекции и других целей:

  1. Он противостоит заражению ран и порезов.
  2. Благодаря содержанию фенольных веществ, кумарина, соединений сахара и смолы, сфагновый мох является антисептиком.
  3. Используя растение при переломе как перевязочный материал или повязку, можно не прибегать к дополнительной стерилизации.
  4. Мох борется с бактерией, грибком кожи и ногтей, полезен при псориазе и кожных раздражениях, борется с нагноением ран.
  5. Многолетний сфагнум можно использовать в качестве сырья для изготовления медицинского и других видов спирта, кормовых дрожжей. Кроме того, мох полезен при ожоге и обморожении. Для этого следует измельчить сухой мох и залить кипятком до состояния кашицы, затем чуть остывший мох приложить к больному месту.
  6. Для борьбы с пролежнями у лежачих больных используют сфагновые подстилки: они абсорбируют пот, устраняют неприятные запахи.
  7. Данный вид многолетнего растения еще используют в качестве дополнительных шин при переломе костей.
  8. Известно, что жевание сфагнового мха притупляет родовые боли и ускоряет процесс рождения.
  9. При высокой потливости ног используют стельки из сфага, для этого его необходимо измельчить и заполнить им льняной мешочек, повторяющий контур ноги.
  1. Отвар из сфагнума уже давно применяется в китайской медицине при болях в горле, гриппе, в качестве дезинфицирующего средства при стоматитах и инфекциях в носоглотке. Отваром активно лечат укусы насекомых и гнойники.
  2. На основе экстракта многолетнего растения созданы лекарства для лечения простаты и воспалении в мочевом пузыре.
  3. Сфаг можно использовать в качестве ваты или бинта, он впитывает гораздо больше влаги, чем вата.
  4. При колитах используют измельченный сфагнум: его съедают по чайной ложке за полчаса до приема пищи.
  5. Учитывая дерматологические свойства, многолетник используют при кожных болезнях – делают специальный компресс.
  6. Для борьбы со стафилококком собирают сфагновый многолетник на болотных местах, отжимают торфяную воду, затем ею промывают зараженные места или прикладывают влажный сфагнум к инфицированному месту.

Несколько рецептов, помогающих при разнообразных заболеваниях:

  • Порошок, способствующий заживлению открытых ран и язв. Высушенные куски сфагнума необходимо тщательно растереть, затем присыпать порез и выждать несколько минут. После этого необходимо промыть рану и наложить бинт.
  • Настой против грибка ногтей Сто грамм сухого растения залить стаканом медицинского спирта, настоять четыре минуты, затем слить спирт, а мох приложить к зараженному ногтю и оставить на несколько часов.
  • Отвар для лечения болезней суставов. Сто грамм сфагнума необходимо залить десятью литрами воды, довести до кипения и дать настояться несколько минут. После полного остывания отвара необходимо наполнить ванну теплой водой и добавить его туда. Принимать лечебную ванну следует от получаса до сорока минут.

Использование в хозяйстве

Наша природа богата ресурсами, которые играют большую роль в быту, а их полезные свойства зачастую известны не каждому. В хозяйственных целях использование сфагнума приобрело широкое распространение. Сотни садоводов и строителей, цветоводов и травников применяют мох в качестве помощника в повседневной жизни.

Сфагновый многолетник часто играет роль декоративного растения, его используют в оформлении цветочных клумб или сада. Этот многолетник часто применяют цветоводы: любители орхидей и комнатных растений утепляют им корневую систему. Для огорода торфяной мох выполняет роль удобрения, он пригоден для аэрации и улучшения качества грунта, для хранения корнеплодов и лука, проращивания семян.

Перед добавлением сфагнума в грунт необходимо его мелко нарезать. Благодаря водозапасающему эффекту мох сфагнум для комнатных растений, находящихся в помещениях с пониженной влажностью, используют как дополнительный источник влаги и питательных веществ, если нет возможности ухаживать за цветами ежедневно.

Пчеловоды применяют сфагнум в качестве утеплителя для ульев, для сбора лишней влаги в период зимних похолоданий, а животноводы – как подстилку для скота или домашних животных, т.к. он имеет свойство впитывать неприятные запахи, а использованный материал применяют в качестве удобрения для ослабленного грунта.

Растение подходит для заделывания щелей или утепления стен в домах из бруса или банях: для этого влажный мох укладывают между брусьями. Благодаря антисептическим свойствам сфагнум предотвращает появление вредителей, которые могут повредить древесный слой, плесени, а еще обеспечивает вентиляцию. Кроме того, растение обладает природным запахом, в отличие от других теплоизоляционных материалов, и не уступает им по качеству.

Растение широко используется в качестве декоративного материала, его можно применить для создания флорариумов, декоративных флористических композиций и панно. Он не только оживит внешний вид, но и продлит соседствующим растениям жизнь. Его можно использовать в качестве органической подложки, вместо флористической губки.

Заготовка растения

Собирать ростки сфагнума следует на местах с минимальной влажностью, к примеру, возле деревьев, избегая болот. При сборе верхушка срезается ножом. Сбор необходимо производить выборочно, чтобы дать мху восстановится на собранном участке. Заготовка мха для лекарственных целей производится с мая по сентябрь в сухую погоду. Для сушки материала изготавливают простую деревянную конструкцию – вешалки, внешне напоминающие открытый стеллаж. Устанавливают их в сухом месте, защищенном от дождя и солнца.

После того как сбор произведен, многолетник заливают теплой водой на 35 минут, чтобы избавиться от насекомых, затем отжимают, сушат. Хранить заготовленный природный материал следует в темном месте, в бумажном или тканевом мешке. Зимой сфагнум можно хранить на балконе, но для использования его необходимо разморозить. При желании ростки сфагнума можно размножать дома. Необходимо подобрать удобную пластиковую тару, снабдить ее вентиляционным отверстием, добавить воды и уложить мох нижней частью на воду.

Противопоказания к применению

Единственная причина, по которой не стоит прибегать к лечению сфагнумом, это аллергическая реакция на его химические компоненты.

Видео

Мох Сфагнум заготовка и свойства.mov Смотреть видео

Для чего нужен мох сфагнум и где его можно найти Смотреть видео

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим! Понравилась статья? Реклама на сайте

При половом размножении постоянно создаются новые комбинации генов, что увеличивает генетическое разнообразие потомства и, соответственно, шансы приспособиться к меняющимся условиям среды. Создание новых комбинаций генов происходит в процессе мейоза. Мейоз имеет место в ходе образования гаплоидных клеток — спор или гамет. При этом хромосомы, доставшиеся организму от матери и отца, перестают существовать как целое — в результате кроссинговера образуются новые варианты хромосом, скомбинированные из отцовских и материнских. Таким образом, хромосомы детей, как правило, не идентичны хромосомам родителей — они содержат другие комбинации аллелей (вариантов генов).

В ходе мейоза происходит редукция хромосомного набора — образование из диплоидной клетки 4 гаплоидных клеток (n), у которых каждая хромосома представлена уже не парой гомологов, а 1 хромосомой. У человека путем мейоза образуются половые клетки (гаметы), каждая из них несет 23 хромосомы.

Диплоидность клеток в жизненном цикле восстанавливается при оплодотворении — слиянии гамет. При этом объединяются два разных хромосомных набора из двух разных геномов (генома матери и генома отца).

У других организмов соотношение диплоидной и гаплоидной фаз цикла может быть разным. Разные организмы демонстрируют большое разнообразие жизненных циклов, однако во всех них можно выделить диплоидную фазу, или диплофазу — от оплодотворения до мейоза — и гаплоидную фазу, или гаплофазу — от мейоза до следующего оплодотворения.

Например, у животных (слева) гаплоидны только гаметы, у растений (посередине) есть диплоидное поколение (спорофит) и гаплоидное поколение (гаметофит), а у многих одноклеточных преобладает гаплоидная фаза, а зигота после оплодотворения делится мейозом, в результате чего снова получаются гаплоидные клетки.

Соотношение гаплоидной и диплоидной стадии в жизненном цикле разных организмов может быть разным. Как мы уже видели, у животных единственной стадией является диплоидная, а гаплоидны только гаметы. У некоторых организмов, наоборот, единственной стадией является гаплоидная, а диплоидна только зигота, которая сразу после полового процесса вступает в мейоз. Такую ситуацию мы можем наблюдать, например, у хламидомонады. У большинства растений обе фазы представлены. У мхов привычные нам зеленые растения являются гаплоидными. На них формируются органы полового размножения: антеридии, в которых образуются сперматозоиды, и архегонии, в каждом из которых имеется одна яйцеклетка. Образующиеся гаметы после оплодотворения дают диплоидную стадию, которая развивается непосредственно на гаплоидной. Она представляет собой тонкую длинную нить с расширением на конце. Она коричневого цвета, т. к. не содержит хлорофилла, неспособна к фотосинтезу и живет за счет гаплоидной части растения. Внутри расширения, называемого коробочкой, множество клеток делится мейозом, образуя гаплоидные споры. Споры дают начало зеленым гаплоидным растениям. Таким образом, основной стадией у мхов является гаплоидная.

Основная жизненная стадия у папоротникообразных — диплоидная. На листьях папоротников или в специальных структурах у хвощей и плаунов образуются спорангии, в которых в результате мейоза формируются мелкие одноклеточные споры. Разлетаясь и попадая в подходящие условия, они дают начало гаплоидной стадии — заростку. На заростках образуются антеридии и архегонии, формируются гаметы, происходит оплодотворение, и из зиготы развивается диплоидное растение. У семенных растений самостоятельной гаплоидной стадии не существует, она представлена группами клеток, развивающихся в специальных органах диплоидных родительских организмов. Некоторое время отдельно существует только мужской гаметофит в виде пыльцевого зерна, но в нем в это время не происходит заметных процессов жизнедеятельности. После оплодотворения из зиготы новый диплоидный организм первые этапы развития также проходит внутри материнского организма.

Систематическое положение

Царство: растения

Высшие споровые растения

Надотдел: мохообразные

Отдел: моховидные, или настоящие мхи

Класс: листостебельные, или настоящие, мхи

Класс: сфагновые мхи

Отдел: печеночные мхи

Отдел: антоцеротовые мхи

Бриология — наука о моховидных.

Основная характеристика отдела Моховидные

  1. Небольшие размеры.
  2. Влажные местообитания.
  3. Отсутствие корней, есть ризоиды.
  4. Отсутствие проводящей ткани.
  5. Для полового размножения необходимо присутствие капельножидкой влаги для передвижения сперматозоидов.
  6. В жизненном цикле чередование поколений с преобладанием гаплоидного гаметофита (!).

Отдел Моховидные

КЛАСС ЛИСТОСТЕБЕЛЬНЫЕ МХИ

Кукушкин лен (Рис. 1)

Рис. 1

Широко распространен во влажных лесах умеренной зоны. Его коричневатый стебель, достигающий в длину 30 см, содержит мертвые вытянутые клетки, выполняющие функцию проведения и накопления воды. Простые листочки состоят из нескольких слоев зеленых клеток и не имеют жилок. В нижней части стебля молодого мха образуются одноклеточные выросты — ризоиды, выполняющие функцию поглощения воды и минеральных солей. Обычно кукушкин лен растет в виде куртин, в которых содержится несколько сотен особей. Зеленые растения мха — это гаплоидная стадия, или гаметофит. Мох кукушкин лен — раздельнополое, или двудомное, растение. На верхушке одних растений формируются женские органы, называемые архегониями (рис. 2).

Рис. 2

Каждый архегоний содержит одну яйцеклетку. На мужских растениях развиваются антеридии — органы, представляющие собой мешочки, в которых образуются сперматозоиды. Так как растение гаплоидное, образование гамет не требует мейоза. Для оплодотворения мху нужна вода, по которой сперматозоиды могли бы переплыть на женское растение и проникнуть в архегоний. Для этого бывает достаточно дождя или обильной росы, капли которой лягут на верхушки растений. После оплодотворения из образовавшейся зиготы развивается диплоидный спорофит. Он растет на гаплоидном зеленом растении и использует образованные им вещества. Сам он не содержит хлорофилла и не фотосинтезирует. Он имеет вид длинной коричневой нити, называемой ножкой. Одним концом она прикреплена к верхушке гаметофита, а на другом образуется расширение, являющееся спорангием. В этом расширении формируются материнские клетки спор, которые делятся мейозом, образуя множество одноклеточных спор. Зрелый спорангий состоит из коробочки и крышечки. Крышечка отрывается, и споры высыпаются и разносятся ветром на большие расстояния. Из спор, попавших во влажное освещенное место, вырастает тонкая ветвящаяся нить (протонема). На ее концах формируются почки, дающие начало новым гаплоидным растениям.

КЛАСС СФАГНОВЫЕ МХИ

Мох Сфагнум

Важной группой мхов являются сфагновые мхи (рис. 3). Они широко распространены и образуют так называемые сфагновые, или верховые, болота. Верхушки сфагнума имеют светло-зеленые листочки. По мере роста мха нижняя его часть оказывается под толщей более молодых листочков, отмирает и начинает разлагаться. Ткани мха содержат карболовую кислоту, которая имеет мощное бактерицидное действие. Разложение мха происходит без доступа воздуха и в условиях почти полного отсутствия микроорганизмов. Мох практически не гниет и превращается в торф. Торф, как губка, удерживает влагу, происходит заболачивание лесов.

Рис. 3

Сфагнум не имеет ризоидов. Он впитывает воду всей своей поверхностью. Мелкие светло-зеленые листья, покрывающие стебель и ветви, состоят из клеток двух хорошо различимых под микроскопом типов. Узкие зеленые фотосинтезирующие клетки образуют сетчатую структуру, в которой происходит движение органических веществ. Между ними находятся крупные прозрачные мертвые клетки, от которых остались только оболочки (рис. 4). Эти клетки служат резервуаром для воды. Через поры в их клеточных стенках происходит пополнение запасов воды из окружающего воздуха.

Рис. 4

Сфагнум — однодомное растение. Архегонии (женские органы полового размножения) и антеридии (мужские органы полового размножения) располагаются на одном растении. Сперматозоиды (n) по каплям воды достигают яйцеклеток (n), происходит оплодотворение. Образуется зигота (2n), из которой вырастает спорангий. Там происходит мейоз и образуются гаплоидные (n) споры, дающие начала тонкой нити-предростку — протонеме (n). На ней образуется почка, прорастающая в новый гаметофит (n).

ОТРЯД ПЕЧЕНОЧНЫЕ МХИ

Небольшие нежные растения, тело которых представлено чаще всего слоевищем в виде пластинки неправильной формы. У некоторых слоевище несет чешуйки, соответствующие листьям. Есть многочисленные ризоиды. Протонема развита слабо.

Размножение половое (подобно другим мхам) и бесполое (с помощью особых почек).

Распространенный представитель печеночных мхов — маршанция (рис. 5).

Рис. 5

ОТРЯД АНТОЦЕРОТОВЫЕ МХИ (РИС. 6)

Пластинчатый таллом.

Распространены большей частью в тропиках.

Спорофиты (спорогонии) рогообразной формы.

В основании ножки спорангия находится меристема, поэтому ножка постоянно растет. Образование и созревание спор происходит продолжительное время.

Большинство однодомны. Перекрестное опыление (женские и мужские гаметофиты созревают в разное время).

Рис. 6

Значение мхов

  1. Образование торфа.
  2. Водный запас экосистем.
  3. Виды, образующие экосистемы.
  4. Содержат антибиотики.

Царство: растения

Высшие споровые растения

Надотдел: папоротникообразные

Отдел: папоротниковидные

Отдел: плауновидные

Отдел: хвощевидные

Общая характеристика Папоротникообразных

  1. Возникли в девоне. Биологического расцвета достигли в карбоне, став основной лесообразующей группой. Остатки лесов образовали обширные залежи каменного угля.
  2. Наибольшее количество видов в тропической зоне.
  3. Предпочитают влажные местообитания, т. к. мужские гаметы подвижны, и влага нужна для передвижения сперматозоида к яйцеклетке.
  4. Есть ткани и органы.
  5. В жизненном цикле преобладает диплоидный спорофит.
  6. Размножение половое и бесполое (спорообразование).
  7. Органы полового размножения многоклеточные.

Отдел Папоротниковидные

В настоящее время отдел насчитывает примерно 12 000 видов.

Жизненные формы: травы, деревья (рис. 1) и лианы (несколько тропических видов). Есть водные формы (сальвиния плавающая (рис. 2)).

Рис. 1 Рис. 2

Листья папоротников — вайи — цельные или сложно расчлененные с хорошо развитой проводящей системой. Развитие листа происходит из «улитки» (рис. 3).

Листья могут быть дифференцированы на стерильные и фертильные (ужовник (рис. 4)), или выполнять одновременно обе функции (большинство папоротников (рис. 5)). У страусника фертильные листья не фотосинтезируют (рис. 6).

Рис. 3 Рис. 4 Рис. 5

Большинство папоротников имеют подземное корневище и хорошо развитые придаточные корни (рис. 7).

Рис. 6 Рис. 7

Жизненный цикл папоротников включает чередование гаплоидного гаметофита и диплоидного спорофита с преобладанием спорофита. В жизненном цикле происходит чередование полового и бесполого размножения (рис. 8).

Рис. 8

При бесполом размножении на нижней стороне листа образуются парные выросты —сорусы (рис. 9). Сорус представляет собой ножку и покрывальце, закрывающее снизу шаровидные спорангии (рис. 10), отходящие от основания ножки. В спорангиях формируются материнские клетки спор, которые делятся мейозом с образованием гаплоидных клеток, становящихся спорами. В сухую погоду края покрывальца отгибаются, а оболочка спорангия лопается из-за неравномерного утолщения стенок образующих ее клеток.

Рис. 9 Рис. 10

Из спор, попавших во влажное освещенное место, развивается гаплоидный гаметофит папоротника — заросток — в виде сердцевидной пластинки с многочисленными ризоидами. На его нижней стороне образуются антеридии со сперматозоидами и архегонии с яйцеклетками. Так же как и мхам, папоротникам для оплодотворения нужна вода. По ней многожгутиковые сперматозоиды папоротника плывут к архегониям. Там сперматозоиды сливаются с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. Из нее вырастает новое диплоидное растение.

В лесах умеренной зоны наиболее часто встречаются щитовник мужской, кочедыжник женский, орляк.

Отдел плауновидные

  1. Побег стелющийся, дихотомически ветвящийся.
  2. Листочки (филлоиды) мелкие простые с одной центральной жилкой.
  3. Размножение половое и бесполое (спорообразование).
  4. В жизненном цикле преобладает диплоидный спорофит.

Представителем плаунов, часто встречающихся в нашей стране, является плаун булавовидный (рис. 11).

Рис. 11

В жизненном цикле плаунов, как и всех папоротникообразных, происходит чередование полового и бесполого размножения (рис. 12). На концах побегов плауна образуются прямостоячие спороносные колоски — стробилы. Спороносные колоски покрыты видоизмененными чешуевидными листочками — спорофиллами — на которых образуются спорангии. В спорангиях в результате мейоза образуются гаплоидные споры. Созревшие споры высыпаются, и из них развивается гаплоидный заросток. У многих видов плаунов заросток развивается под землей в течение нескольких лет, питаясь гетеротрофно, в основном за счет симбиоза с грибом. На зрелом гаметофите образуются архегонии с яйцеклетками и антеридии со сперматозоидами. После оплодотворения из зиготы развивается диплоидный спорофит, который питается за счет гаметофита, пока не достигнет поверхности земли, где он начинает фотосинтезировать.

Рис. 12

Отдел хвощевидные

Древняя группа сосудистых растений, представленная в настоящее время примерно 30 видами.

Стебли полые, состоящие из отдельных члеников и выполняющие функцию фотосинтеза (рис. 13). Для увеличения прочности под эпидермой проходят пучки волокон склеренхимы, образуя ребра на поверхности стебля. Кроме того, в стеблях хвощей откладываются мелкие кристаллы окиси кремния, увеличивающие их жесткость.

Под землей у хвоща образуется густая сеть корневищ, служащих для вегетативного размножения и переживания зимы.

Рис. 13

Весной из-под земли вырастают спороносные побеги. Они имеют коричневый цвет, т. к. не содержат хлорофилла и живут за счет накопленных в прошлом году запасов питательных веществ. На их спорофиллах в результате мейоза образуются гаплоидные споры, которые имеют специальные нитевидные выросты, меняющие форму в зависимости от влажности. Это позволяет им легче покидать спорангий и шире распространяться. Они дают начало гаплоидному заростку. Жизненный цикл хвощей похож на жизненный цикл папоротников (рис. 14).

Виды мхов, названия, фото и классификация

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *