§ 39. Отдел Моховидные. Общая характеристика и значение

Определения и обозначения

Моховидные — группа высших споровых растений, обычно живущих во влажных местах и не имеющих настоящих корней. К этой группе относятся мхи с листостебельным строением. Это определение помогает отличать их от водорослей и растений, у которых есть корни.

Ризоиды — тонкие выросты, которыми мох прикрепляется к почве, камню или другой поверхности и может поглощать воду. Они похожи на тонкие нити, но не являются настоящими корнями. Благодаря ризоидам растение удерживается на месте, не образуя корневую систему.

Спора — клетка, из которой при прорастании развивается новое растение мха. Споры распространяются и дают начало новым растениям, если условия подходят. В отличие от семени, спора не содержит зародыша и запаса питательных веществ.

Спорофит — поколение мха, образующее споры в коробочке на ножке. Он развивается после оплодотворения на листостебельном растении. Понятие помогает понять, к какой части жизненного цикла относятся ножка и коробочка.

Как это устроено

Моховидные отличаются и от водорослей, и от цветковых растений. У водорослей тело обычно не разделено на стебель и листья, а у цветковых есть настоящие корни и хорошо развитая система для переноса воды и веществ. У мхов уже заметно листостебельное строение, но корней и развитой проводящей системы нет. Поэтому мхам особенно важно расти там, где доступна влага.

Растение мха состоит из стебля и небольших листьев и прикрепляется к поверхности ризоидами. Ризоиды удерживают его, но не работают как настоящие корни. Поскольку развитой системы для переноса воды у мха нет, вода и растворённые вещества поступают преимущественно через всю поверхность растения. Такая особенность позволяет мхам поглощать влагу из окружающей среды, но делает их зависимыми от влажных условий.

Для полового размножения мху необходима вода не только как источник влаги. Мужские половые клетки должны добраться до женских, а передвигаться к ним они могут в каплях воды. Когда клетки сливаются, происходит оплодотворение. После него развивается спорофит, поэтому в сухих условиях половое размножение мха затруднено.

Споры образуются и созревают в коробочке, расположенной на ножке спорофита. Когда они высыпаются, их может переносить окружающая среда, например ветер. Попав в подходящие условия, спора прорастает и образует предросток — начальную стадию развития мха. Из предростка постепенно вырастает новое листостебельное растение.

Мхи влияют на влажность и состояние мест, где растут. Сфагнум способен удерживать много воды, поэтому его заросли помогают формировать болотные условия. Отмершие части мхов накапливаются и участвуют в образовании торфа. Кроме того, мхи сохраняют влагу на поверхности почвы и помогают её формированию.

Строение мха и функции его частей

Сначала найдите части самого листостебельного растения, а затем отделите от них ножку и коробочку спорофита. Сопоставляйте внешний вид каждой части с её ролью: это поможет не путать ризоиды с корнями, а коробочку — с самостоятельным растением.

Разбор задач

Задача 1. На влажной почве найдено небольшое растение с листочками и тонкими нитевидными выростами вместо корней. Нужно объяснить, какие признаки позволяют отнести его к мхам.

1. Сначала отметим листочки и стебель: вместе они показывают, что растение имеет листостебельное строение.
2. Затем рассмотрим нитевидные выросты. Если это ризоиды, они прикрепляют растение к почве, но не являются настоящими корнями.
3. Сочетание листостебельного строения, отсутствия настоящих корней и наличия ризоидов характерно для моховидных.

Ответ: растение можно отнести к мхам по листьям и стеблю, ризоидам и отсутствию настоящих корней.

Задача 2. В коробочке мха созрели споры. Нужно описать их путь до появления нового листостебельного растения.

1. Споры высыпаются из коробочки и распространяются, например, с помощью ветра.
2. Если спора попадает в подходящие условия, она прорастает и образует предросток.
3. Из предростка развивается новое листостебельное растение. Значит, коробочка не превращается в новый мох напрямую: между спорой и взрослым растением есть начальная стадия развития.

Ответ: распространение спор, их прорастание, образование предростка и развитие листостебельного растения.

Задача 3. Ученики обнаружили мхи на влажном участке и на сухом камне. Нужно объяснить, почему на влажном месте они размножаются успешнее и какую роль играет вода.

1. Сначала вспомним, что для полового размножения мха мужские половые клетки должны добраться до женских.
2. Вода образует среду, по которой мужские клетки могут передвигаться. На влажном участке такая возможность возникает чаще, чем на сухом камне.
3. После оплодотворения развивается спорофит, а в его коробочке созревают споры. Поэтому недостаток воды затрудняет размножение и появление спор.

Ответ: влажность помогает мужским половым клеткам достичь женских и делает возможным оплодотворение, после которого развивается спорофит.

Типичные ошибки

• Называть ризоиды корнями. Такое сходство возникает из-за их тонкой формы и расположения у основания растения. Но ризоиды не образуют настоящую корневую систему; проверьте себя вопросом, есть ли у мха корни с характерным сложным строением.
• Считать коробочку самостоятельным растением. Она заметна на ножке и может выглядеть отдельной частью, поэтому её легко принять за целое растение. Коробочка относится к спорофиту, который развивается на листостебельном мхе; выясните, где находится её основание.
• Путать споры с семенами. И те и другие могут дать начало новому растению, поэтому их часто смешивают. У споры нет зародыша и запаса питательных веществ, характерных для семени; сравните их строение, а не только результат прорастания.
• Думать, что вода нужна только для поглощения влаги. Мхи действительно получают воду через поверхность, но это не единственная её роль. Вода также нужна мужским половым клеткам для передвижения; проверьте, можете ли вы объяснить её значение для оплодотворения.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в строении мхов, нужно знать основные части растения и различать размножение спорами и семенами. Это помогает понять, почему коробочка не является семенем, а ризоиды — корнями. Связь с уже изученными понятиями делает описание мха понятнее.

Моховидные относятся к споровым растениям, поэтому их удобно сравнивать с водорослями и другими группами растений. При сравнении видно, как строение растений усложнялось при освоении суши. Мхи имеют стебель и листья, но ещё не обладают настоящими корнями и развитой проводящей системой.

Знания о мхах пригодятся при изучении папоротников и жизненных циклов растений. Они также помогают понять устройство болотных экосистем и образование торфа. На примере сфагнума можно проследить, как особенности растения влияют на среду и жизнь человека.

Что запомнить

• Моховидные — высшие споровые растения.
• У мхов нет настоящих корней; прикрепляться им помогают ризоиды.
• Воду мхи поглощают преимущественно всей поверхностью.
• Для полового размножения мхов необходима вода.
• Споры созревают в коробочке спорофита.
• Сфагнум удерживает воду и участвует в образовании торфа.