"Биология", Пасечник В.В., Суматохин С.В., Калинова Г.С. и др. / Под ред. Пасечника В.В.
Моховидные — высшие споровые растения, которые часто растут ковром во влажных местах. Их зелёное растение имеет стебелёк и листочки, но вместо настоящих корней — ризоиды. Мхи размножаются спорами, а для слияния половых клеток им нужна вода. Зелёное растение называют гаметофитом; на нём развивается спорофит с коробочкой, где созревают споры. Понимание строения и жизненного цикла мха помогает увидеть, как связаны его части и разные этапы развития.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Моховидные — группа высших споровых растений, тело которых состоит из нескольких частей, но устроено проще, чем у многих других растений. Они не образуют цветков, плодов и семян, а размножаются спорами. Зелёное растение мха обычно невысокое и состоит из стебелька с листочками. Эти признаки помогают отличать мхи от водорослей и семенных растений.
Ризоиды — тонкие нитевидные образования, с помощью которых мох прикрепляется к почве, камню или другой поверхности и поглощает воду. Они не являются настоящими корнями и устроены проще. Благодаря ризоидам растение удерживается на субстрате, то есть на поверхности, где оно растёт. Это объясняет, почему мхи могут поселяться даже на камнях и коре.
Спорофит — поколение мха, на котором образуются споры. Обычно он состоит из ножки и коробочки и развивается на зелёном растении. Спорофит получает от него воду и питательные вещества, поэтому не живёт независимо от гаметофита. Коробочка нужна для созревания и последующего рассеивания спор.
Гаметофит — зелёное растение мха, на котором формируются половые органы. В них возникают мужские и женские половые клетки. Именно гаметофит составляет большую часть привычного мха, который можно увидеть на почве или стволе. Понимание этого термина помогает различать зелёное растение и спорофит, растущий на нём.
Зелёная часть мха состоит из стебелька и расположенных на нём листочков. Эти части участвуют в фотосинтезе: с помощью света растение создаёт необходимые ему питательные вещества. Настоящих корней у мха нет, поэтому к субстрату его прикрепляют ризоиды. Через поверхность растения и ризоиды мох поглощает воду, но такое строение не обеспечивает ему опору и снабжение водой так эффективно, как развитая корневая система.
Мхи обычно невысокие, потому что у них нет развитых корней и настоящей проводящей системы, которая могла бы быстро переносить воду и вещества на большую высоту. Поэтому вода должна быть доступна рядом с частями растения. Во влажных местах мхам легче поглощать её всей поверхностью тела, а тонкая водная плёнка сохраняется дольше. Вода нужна не только для питания и поддержания жизнедеятельности, но и для полового размножения.
На зелёном растении развивается спорофит: ножка с коробочкой на конце. Внутри коробочки созревают споры, а после созревания они рассеиваются и могут попасть на подходящую поверхность. Споры очень малы и способны разноситься, например, ветром. Спорофит остаётся прикреплённым к гаметофиту и зависит от него, поэтому коробочка — не отдельное самостоятельное зелёное растение.
Если спора попадает во влажное место, она прорастает и образует предросток — тонкую зелёную нить. На предростке возникают почки, из которых развиваются зелёные побеги. Так формируется новое растение мха, то есть гаметофит. Последовательность важно запомнить: сначала прорастает спора, затем появляется предросток, а после него — зелёные побеги.
Половое размножение начинается на гаметофите: в его половых органах образуются мужские и женские половые клетки. Чтобы они слились, мужским клеткам необходимо переместиться к женской клетке по капле или тонкой плёнке воды. После слияния развивается спорофит, который образует споры. Если вокруг сухо, мужские клетки не могут добраться до женской, и половое размножение затрудняется.
В таблице показано, где находятся основные части мха и для чего они нужны. Сначала определите, относится ли часть к зелёному растению или к спорофиту, а затем проследите её роль. Это помогает не путать гаметофит с коробочкой спор.
| Часть или поколение | Где и как образуется | Основная роль |
|---|---|---|
| Ризоиды | На нижней части зелёного растения | Прикрепляют мох к субстрату и помогают поглощать воду |
| Стебелёк и листочки | Составляют зелёную часть мха | Образуют тело гаметофита; листочки участвуют в фотосинтезе |
| Половые органы гаметофита | Формируются на зелёном растении | Образуют мужские и женские половые клетки |
| Спорофит | Развивается на гаметофите после слияния половых клеток | Образует споры и зависит от зелёного растения |
| Коробочка со спорами | На верхушке ножки спорофита | В ней созревают споры, которые затем рассеиваются |
Задача 1. На рисунке мха нужно найти ризоиды, стебелёк, листочки и коробочку, а затем определить, какие части относятся к зелёному растению, а какая — к спорофиту. Решать такую задачу удобнее, начиная с расположения частей: коробочка находится на ножке над зелёной частью. Остальные названные части составляют или прикрепляют зелёное растение.
Ответ: к зелёному растению относятся стебелёк, листочки и ризоиды; коробочка входит в состав спорофита. Если на схеме есть ножка, она также относится к спорофиту. Такое распределение показывает, что спорофит связан с зелёным растением, а не является частью его листочков.
Задача 2. Споры мха попали на влажную почву. Нужно расположить этапы развития: образование предростка, прорастание споры, появление зелёных побегов. Для решения восстановите, что может возникнуть непосредственно из споры, а что развивается позже. Спора должна сначала прорасти, прежде чем появится предросток.
Ответ: прорастание споры → образование предростка → появление зелёных побегов. Проверьте порядок по связи этапов: предросток не может возникнуть до прорастания, а побеги развиваются на предростке. Из них затем формируется зелёное растение мха.
Задача 3. Нужно объяснить, почему мхи чаще встречаются во влажных местах и почему засуха мешает их половому размножению. Здесь важно разделить два значения воды: она нужна самому растению и необходима для перемещения мужских половых клеток. Поэтому ответ должен связать условия обитания мха с его строением и способом оплодотворения.
Ответ: влажные условия облегчают поглощение воды и поддерживают тонкую водную плёнку. При засухе мужские половые клетки не могут переместиться к женским, поэтому половое размножение мха затрудняется.
Называть ризоиды корнями — ошибка, потому что эти образования только прикрепляют мох к субстрату и помогают поглощать воду, но не являются настоящими корнями. Их часто так называют из-за похожего положения внизу растения. Проверьте себя: корни — отдельный орган со своим строением, а ризоиды у мхов тонкие и нитевидные.
Считать коробочку самостоятельной частью зелёного растения неверно: коробочка входит в спорофит, который развивается на гаметофите. Путаница возникает потому, что коробочка прикреплена к заметному зелёному мху. Чтобы проверить ответ, проследите её ножку: ножка с коробочкой образует спорофит, а стебелёк с листочками — гаметофит.
Споры нельзя называть семенами: споры образуются без оплодотворения и не содержат зародыша семенного растения. Их смешивают из-за общей роли в появлении нового растения. Проверьте себя вопросом, что образует мох: если речь о маленьких клетках из коробочки, это споры, а не семена.
Думать, что вода нужна мхам только для жизни во влажной среде, — значит упустить её роль в размножении. Без воды мужские половые клетки не могут переместиться к женской клетке. Проверить себя просто: в объяснении полового размножения нужно указать не только место обитания мха, но и водную плёнку, необходимую для слияния клеток.
Для понимания мхов пригодятся знания о признаках растений, строении клетки и способах размножения организмов. Они помогают разобраться, чем растительный организм отличается от других живых существ и какую роль играют споры и половые клетки. Позже тема пригодится при изучении папоротникообразных и разнообразия растений. Понятие чередования поколений позволит сравнивать гаметофит и спорофит у разных групп растений.
Почему мхи относят к высшим растениям?
У мхов есть многоклеточное тело, состоящее из разных частей, и они приспособлены к жизни на суше. Они не образуют семян и размножаются спорами, поэтому их относят к высшим споровым растениям.
Чем ризоиды отличаются от корней?
Ризоиды — тонкие нитевидные образования, которыми мох прикрепляется к поверхности и поглощает воду. Это не настоящие корни: у них нет такого строения и функций, как у корней многих других растений.
Что такое гаметофит и спорофит у мхов?
Гаметофит — зелёное растение мха, на котором образуются половые органы. Спорофит — поколение с коробочкой, где созревают споры; он развивается на гаметофите и зависит от него.
Как из споры развивается новое растение?
Во влажных условиях спора прорастает и образует тонкую зелёную нить — предросток. На предростке появляются побеги, из которых развиваются новые зелёные растения мха.
Почему мхам нужна вода для размножения?
Вода нужна мхам не только для жизни во влажной среде. По тонкой водной плёнке мужские половые клетки могут добраться до женской клетки и слиться с ней.
§ 13. Моховидные
