§ 37. Высшие растения. Отдел Моховидные

Определения и обозначения

Высшие растения — растения, тело которых состоит из тканей и органов. Ткани образованы группами клеток, выполняющих сходную работу, а органы имеют определённое строение и назначение. У водорослей тело обычно не разделено на органы и ткани так, как у высших растений. Поэтому листостебельное строение мха позволяет отнести его к высшим растениям, даже если некоторые органы у него развиты не полностью.

Моховидные — отдел высших споровых растений, у которых нет настоящих корней и цветков. Слово «споровые» означает, что новые растения у них развиваются из спор, а не из семян. Мхи обычно невелики и растут плотными группами. Их особенности показывают, что высшие растения могут иметь разное строение и способы размножения.

Ризоиды — тонкие нитевидные выросты, с помощью которых мхи прикрепляются к поверхности и поглощают воду. Они удерживают растение на почве, камне или коре. Ризоиды не являются настоящими корнями и устроены проще. Их назначение — помогать мху оставаться на месте и получать влагу.

Спорогон — образование на мхе, состоящее из ножки и коробочки, где созревают споры. Ножка приподнимает коробочку, а внутри неё формируются споры для размножения. Спорогон развивается на зелёном растении и зависит от него. Поэтому коробочку нельзя считать отдельным растением.

Как это устроено

Зелёное растение мха имеет листостебельную часть: на стебельке расположены небольшие листочки. Внизу находятся ризоиды, которые удерживают мох на поверхности и помогают ему впитывать воду. Настоящих корней нет, потому что мох устроен проще многих других высших растений. Воду и растворённые в ней вещества он может поглощать всей поверхностью, поэтому при небольшой высоте ему не нужна развитая корневая система.

Размножение начинается со спор, которые созревают в коробочке спорогона. Попав в подходящее место, спора прорастает в тонкую нить — протонему. На протонеме образуются почки, из которых вырастают новые зелёные растения. Такая последовательность помогает мху расселяться: мелкие споры могут переноситься и начинать развитие там, где достаточно влаги.

Для оплодотворения мхам нужна вода. На зелёных растениях образуются мужские и женские половые клетки, а мужские клетки способны перемещаться к женским только по водной плёнке. Если поверхность сухая, им трудно добраться до места оплодотворения. Поэтому мхи чаще живут во влажных местах или размножаются активнее в периоды, когда вокруг достаточно воды.

В жизненном цикле мха связаны зелёное растение и спорогон. Зелёное растение образует половые клетки, а после оплодотворения на нём развивается спорогон с коробочкой. В коробочке созревают споры, из которых затем появляются новые растения. Спорогон получает от зелёного мха необходимые вещества и не может существовать независимо от него, поэтому основным поколением считают именно зелёное растение.

Мхи отличаются от многих других высших растений отсутствием настоящих корней, цветков и семян, а также зависимостью оплодотворения от воды. Их небольшие листочки и стебельки не образуют такой развитой системы, как органы крупных растений. Воду мох может впитывать поверхностью, а ризоиды помогают ему прикрепиться к субстрату. Эти особенности подходят для жизни во влажных местах, где вода доступна и может обеспечить перемещение мужских половых клеток.

Основные особенности моховидных

Используй таблицу, чтобы сопоставить признак мха с его особенностью, а не просто заучивать отдельные слова. Например, отсутствие корней связано с наличием ризоидов, а созревание спор — с коробочкой спорогона. Сравнивая строки, можно увидеть, как строение и размножение помогают мхам жить во влажных местах.

Разбор задач

Задача 1. На рисунке растения мха нужно подписать листостебельную часть, ризоиды, ножку и коробочку. Сначала определи, какие части относятся к зелёному растению, а какие — к спорогону. Не называй все тонкие или вытянутые части одинаково: их положение и назначение различаются.

1. Найди основную зелёную часть с маленькими листочками: это листостебельная часть растения.
2. Посмотри на нижнюю сторону: отходящие от основания тонкие нити — ризоиды, которыми мох прикрепляется к поверхности.
3. Найди образование, поднятое над зелёной частью: его тонкая опора — ножка спорогона.
4. На верхнем конце ножки расположена коробочка, внутри которой созревают споры.

Ответ. Подпиши зелёную часть как листостебельную, нити у основания — как ризоиды, а образование на ножке — как спорогон. Его верхняя часть является коробочкой. Так ты не перепутаешь органы зелёного растения с частями образования, в котором созревают споры.

Задача 2. Расположи этапы размножения в правильном порядке: спорогон, спора, протонема, взрослое растение. Нужно восстановить развитие от начала нового растения, а не перечислить части взрослого мха. Подумай, что находится в коробочке спорогона и во что превращается проросшая спора.

1. Коробочка спорогона — место, где созревают споры; поэтому спорогон располагается в начале последовательности, до их распространения.
2. После попадания в подходящие условия спора прорастает и образует тонкую нить — протонему.
3. На протонеме появляются почки, из которых развивается взрослое зелёное растение.
4. Проверь порядок: спорогон даёт споры, споры образуют протонему, а из неё вырастает растение.

Ответ. Правильная последовательность: спорогон → спора → протонема → взрослое растение. Стрелки показывают переход от образования спор к развитию нового зелёного мха. При этом взрослое растение затем может образовать новый спорогон, и цикл повторится.

Задача 3. Объясни, почему мхи чаще встречаются во влажных местах и почему спорогон не может существовать независимо от зелёного растения. В вопросе соединены две особенности жизненного цикла, поэтому ответь на каждую из них отдельно. Не ограничивайся фразой «мху нужна вода»: укажи, для какого процесса она необходима.

1. Вспомни, что мужские половые клетки должны попасть к женским клеткам.
2. Объясни, что перемещение происходит по водной плёнке, поэтому влажность помогает оплодотворению.
3. Укажи, что спорогон развивается на зелёном растении и получает от него необходимые вещества.
4. Сделай вывод: спорогон связан с зелёным мхом и не является самостоятельным растением.

Ответ. Мхи чаще растут во влажных местах, потому что вода нужна для перемещения мужских половых клеток к женским и оплодотворения. Спорогон развивается на зелёном растении и зависит от него. Следовательно, он не может жить отдельно, хотя в его коробочке и созревают споры, из которых позже появятся новые растения.

Типичные ошибки

Ошибка: называть ризоиды корнями. Такое название кажется логичным, потому что и корни, и ризоиды находятся у основания растения и помогают ему удерживаться. Но ризоиды устроены проще и настоящими корнями не являются. Проверь себя: если речь идёт о мхе, называй его органы прикрепления ризоидами.

Ошибка: считать коробочку самостоятельным растением. Коробочка заметна и в ней созревают споры, поэтому её легко принять за отдельный организм. На самом деле она является частью спорогона, который развивается на зелёном мхе и зависит от него. Проверь себя, назвав обе части спорогона: ножку и коробочку.

Ошибка: путать споры с семенами. И спора, и семя могут дать начало новому растению, поэтому их функции легко смешать. Но спора не имеет зародыша и запаса питательных веществ, характерных для семени. Проверь себя: если у мха речь идёт о размножении, называй его единицу распространения спорой, а не семенем.

Ошибка: думать, что вода нужна мху только для поглощения. Это заблуждение возникает потому, что растениям необходима влага для жизни. Однако у мхов вода ещё и обеспечивает движение мужских половых клеток к женским при оплодотворении. Проверь себя: объясняя связь мхов с влажными местами, упомяни не только поглощение воды, но и размножение.

Связь с другими темами

Чтобы понять строение мха, нужно знать, чем растения отличаются от других организмов и как устроены растительные клетки и ткани. Тема о моховидных связана с размножением споровых растений: последовательность «спора — протонема — взрослое растение» показывает смену этапов развития. Позже эти знания помогут сравнить мхи с папоротникообразными и семенными растениями. Сравнивая группы, обращай внимание на органы, способы размножения и необходимость воды.

Что запомнить

• Моховидные — высшие споровые растения.
• У мхов нет настоящих корней, их роль в прикреплении выполняют ризоиды.
• Для оплодотворения мхам нужна вода.
• Из споры развивается протонема, из неё — новое растение.
• Споры созревают в коробочке спорогона.
• Зелёное растение мха — основное поколение; спорогон зависит от него.