Отдел Моховидные

Определения и обозначения

Моховидные — отдел высших споровых растений, у которых преобладает зелёное поколение гаметофита, а размножение связано со спорами. Это означает, что заметный зелёный мох — основная часть его жизненного цикла, но в нём также развивается поколение, образующее споры. Такое определение помогает отличать мхи от растений, размножающихся семенами.

Ризоиды — нитевидные выросты, прикрепляющие мох к почве и помогающие поглощать воду, но не являющиеся настоящими корнями. Они удерживают растение на поверхности, хотя не образуют корневой системы. Поэтому по наличию ризоидов нельзя заключить, что у мха есть корни.

Гаметофит — половое поколение моховидных, представленное зелёным растением и образующее половые клетки. Именно гаметофит обычно виден как привычный зелёный мох. Понятие помогает понять, почему основное растение связано с образованием гамет, а не спор.

Спорофит — бесполое поколение моховидных, развивающееся из зиготы и образующее споры в коробочке. Он растёт на гаметофите и часто выглядит как ножка с коробочкой на конце. Это понятие нужно, чтобы не путать коробочку с отдельным растением и различать поколения мха.

Как это устроено

Зелёный мох состоит из стебелька и листочков, поэтому его тело кажется похожим на маленькое растение с привычными органами. Однако это не настоящие стебель и листья сосудистых растений: у мхов нет развитых проводящих тканей, которые перемещали бы воду и питательные вещества по организму. Воду они могут поглощать всей поверхностью, а ризоиды помогают закрепиться и удержаться на месте. Поэтому мох легко встретить на почве, камнях и коре, если там достаточно влаги.

Настоящие корни, стебли и листья отличаются сложным внутренним строением и связаны с проводящими тканями. У моховидных такие ткани развиты слабо или отсутствуют, поэтому их органы устроены проще и не выполняют весь набор функций органов сосудистых растений. Ризоиды заменяют корни только в некоторых задачах: они удерживают растение и помогают получать воду, но не создают корневую систему. Эта особенность ограничивает размеры мхов и объясняет их зависимость от влажной среды.

На гаметофите формируются половые органы, в которых возникают гаметы — половые клетки. Для оплодотворения сперматозоид должен добраться до яйцеклетки, а двигаться он может по тонкой плёнке воды. Затем гаметы сливаются и образуют зиготу — первую клетку нового поколения. Значит, вода нужна мху не только для жизни, но и для успешного полового размножения.

Из зиготы развивается спорофит, который остаётся прикреплённым к зелёному гаметофиту. Обычно его можно узнать по ножке и коробочке на верхушке; в коробочке формируются споры. Молодой спорофит получает питание от гаметофита, поэтому не является независимым растением. Созревшие споры рассеиваются и при подходящих условиях могут дать начало новому гаметофиту.

В жизненном цикле мха сменяются два поколения. Из споры развивается зелёный гаметофит, на котором образуются гаметы; после их слияния появляется зигота, из неё вырастает спорофит. В его коробочке созревают новые споры, и цикл повторяется. Такое чередование поколений связывает половое размножение с образованием спор и расселением мха.

Основные признаки моховидных

Сначала можно найти в таблице признак, а затем сопоставить его с характеристикой и значением. Так, строка о поколениях показывает, какая часть мха заметна и какую роль она выполняет. Сравнивая строки, легче увидеть, как строение мха связано с его размножением и местом обитания.

Разбор задач

Задача 1. На рисунке мха обозначены зелёное растение, нитевидные выросты и коробочка на ножке. Определите, какие части являются гаметофитом, ризоидами и спорофитом. Чтобы ответить, нужно ориентироваться не только на внешний вид, но и на функцию каждой части. Сопоставим описание частей с определениями.

1. Зелёная часть со стебельком и листочками — гаметофит, потому что это основное растение и половое поколение.
2. Тонкие выросты у основания — ризоиды: они прикрепляют мох и помогают поглощать воду.
3. Ножка вместе с коробочкой — спорофит, который развивается на гаметофите и образует споры.

Ответ: зелёное растение — гаметофит, нитевидные выросты — ризоиды, ножка с коробочкой — спорофит. Проверка проста: спорофит не заменяет зелёное растение, а растёт на нём.

Задача 2. Расположите этапы жизненного цикла мха в правильном порядке: спора, гаметофит, гаметы, зигота, спорофит, новые споры. Важно начать с того, что появляется после рассеивания спор, а затем проследить, как возникает следующее поколение. После образования спор последовательность повторяется.

1. Из споры при подходящих условиях развивается гаметофит.
2. На гаметофите формируются гаметы, которые при оплодотворении сливаются и образуют зиготу.
3. Из зиготы развивается спорофит; в его коробочке созревают новые споры.

Ответ: спора → гаметофит → гаметы → зигота → спорофит → новые споры. Гаметы участвуют в половом размножении, а споры дают начало новому гаметофиту.

Задача 3. Объясните, почему мхи чаще встречаются во влажных местах и почему их нельзя считать полностью независимыми от воды. Нужно учесть сразу две особенности: как мох получает влагу и что происходит при оплодотворении. Одного факта о месте обитания недостаточно, поэтому свяжем условия среды со строением и жизненным циклом.

1. У мхов нет настоящих корней и развитых проводящих тканей, а воду они поглощают поверхностью тела; влажная среда облегчает её получение.
2. Для оплодотворения нужна водная плёнка: по ней сперматозоиды движутся к яйцеклетке.
3. Значит, мхи могут жить на разных поверхностях, но их размножение зависит от наличия воды.

Ответ: мхи чаще встречаются во влажных местах, потому что нуждаются во влаге для поглощения воды и оплодотворения. Поэтому считать их полностью независимыми от воды нельзя.

Типичные ошибки

Ошибка: называть ризоиды корнями. Такое смешение возникает потому, что ризоиды находятся у основания растения и удерживают его на поверхности. Но они не являются настоящей корневой системой и устроены проще. Проверь себя: если часть похожа на тонкие нити, это ещё не означает, что перед тобой корни.

Ошибка: считать коробочку самостоятельным растением. Коробочка заметна и образует споры, поэтому её можно ошибочно принять за отдельный организм. На самом деле коробочка — часть спорофита, который развивается на гаметофите и зависит от него. Проверь себя: спорофит включает ножку и коробочку и прикреплён к зелёному мху.

Ошибка: называть зелёную часть мха спорофитом. Причина путаницы — спорофит тоже принадлежит мху, а названия поколений непривычны. Но основное зелёное растение — это гаметофит, на котором вырастает спорофит. Чтобы проверить ответ, вспомни: споры образуются в коробочке, а не во всей зелёной части.

Ошибка: утверждать, что мхи размножаются только спорами. Споры действительно расселяются и начинают развитие нового гаметофита, но до их образования происходит половое размножение. На гаметофите возникают гаметы, а после оплодотворения появляется зигота. Проверь себя: если в объяснении пропущены гаметы и зигота, жизненный цикл описан не полностью.

Связь с другими темами

До изучения мхов полезно знать, чем споровое размножение отличается от семенного, а также что такое гамета, зигота и спора. С папоротникообразными моховидные сравнивают по чередованию поколений и зависимости оплодотворения от воды. Позже эти знания помогут изучать высшие растения и экологию болот. На примере сфагнума можно узнать, как мхи удерживают влагу и участвуют в образовании торфа.

Что запомнить

• Моховидные — высшие споровые растения.
• Основное поколение мха — зелёный гаметофит.
• Ризоиды не являются настоящими корнями.
• Спорофит мха состоит из ножки и коробочки и развивается на гаметофите.
• Оплодотворение моховидных возможно только при наличии воды.
• В коробочке образуются споры.
• Мхи обычно обитают во влажных местах.