Характеристика отдела Моховидные. Классификация. Представители, цикл развития. Значение
Высшие растения появились с выходом простейших форм из воды на сушу примерно 450 млн. лет назад.
Первыми наземными растениями были псилофиты или риниовидные. Они имели относительно простое строение, представляли небольшие, дихотомически ветвящиеся стебельки с листовидными выростами шиловидной или конической формы, на которых имелись устьица.
На кончиках ветвей стебелька развивались примитивные, в виде простых мешочков, спорангии. Вместо корней имели ризоиды, дихотомически разветвленные до тонких веточек. Псилофиты вымерли. Только ископаемые формы (Горнея-Ногпеа, Риния-Rhynia) дают возможность судить о строении и жизни древнейших родоначальников наземных растений.
Жизнь растений на суше обусловила многоклеточность их организма, дифференциацию клеток на ткани, формирование специализированных органов - стеблей, корней, листьев, усложнение органов полового размножения, обеспечивающее развитие зародыша, ярко выраженную смену ядерных фаз и чередование полового (гаметофита) и бесполого (спорофита) поколений. При этом у большинства, кроме моховидных, доминирующее положение занимает спорофит. У большинства представителей половой процесс зависит от водной среды.
Высшие растения представлены большим разнообразием форм. Они насчитывают свыше 300 тыс. видов и занимают господствующее положение на Земле. Различают высшие архегониальные и цветковые растения. Среди архегониальных - споровые и семенные растения. Первыми в эволюционном ряду стоят высшие архегониальные споровые растения. Для них характерно образование яйцеклетки в архегонии и формирование одноклеточных спор в отличие от семенных, размножающихся семенами - многоклеточными образованиями.
|
|
У мхов нет настоящей сосудистой ткани (ксилемы и флоэмы), нет настоящих корней (вместо них нитчатые выросты стебля - ризоиды). Вода и минеральные соли поглощаются всей поверхностью тела, в том числе и ризоидами.
Жизненный цикл мхов включает гаплоидный гаметофит и диплоидный спорофит. Доминирующим поколением является гаплоидный гаметофит, который принимает на себя функции фотосинтеза, водоснабжения и минерального питания. Для обеспечения полового процесса необходима капельножидкая среда. Половое и бесполое поколение мхов не разделены, а представляет одно растение. Гаметофит развивается из гаплоидной споры. У разных видов мхов гаметофит может быть однополым (двудомным) и разнополым (однодомным). Органы полового размножения (гаметангии) образуют подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Оплодотворение яйцеклетки происходит внутри женского полового органа. Из зиготы медленно развивается диплоидный спорофит, который представляет собой коробочку (спорангий), находящуюся на гаметофите и получающую от него питание. В коробочке путем мейоза образуются гаплоидные споры.
|
|
Наиболее известными представителями мхов являются кукушкцнлен и сфагнум.
Отдел моховидные – BRYOPHYTA.Представляет одно из ранних примитивных звеньев сложной и длительной цепи эволюции высших растений. Гаметофит преобладает над спорофитом. Имеют широкое распространение - от Арктики до субтропиков, поднимаются высоко в горы.
Слабо приспособлены к обитанию в сухих местах, поселяются в условиях повышенной влажности - лес, болота, сырые луга и т.д.
Размеры растений небольшие, до 20-30 см. Имеют хлоропласты и способны фотосинтезировать - автотрофы.
Отдел моховидные делится на 3 класса: антоцеротовые, печеночные и листостебельные мхи.
Класс печеночные мхи – Hepaticopsida.Тело представлено слоевищем в форме пластинки дорзовентрального строения. От нижней (вентральной) стороны отходят одноклеточные ризоиды, соединяющие растение с субстратом. Представителем может служить маршанция. Слоевище ее покрыто эпидермой. Клетки нижней стороны образуют выросты -ризоиды. Верхняя эпидерма имеет дыхательные отверстия - дыхальца. К верхней эпидерме примыкает ассимиляционная ткань с крупными воздушными полостями, к нижней - запасающая ткань. Растение разнополое. На женских экземплярах развиваются женские подставки с архегониями, на мужских -мужские подставки с антеридиями. В старину маршанция - Marchantia polymorpha использовалась для лечения болезней печени.
|
|
Класс листостебельные мхи - Bryopsida - Musci. Растения имеют хорошо выраженные стебель и листья. Ризоиды многоклеточные, сильно разветвленные. Включает 3 подкласса: Сфагновые, Андреевые, Бриевые мхи.
Подкласс Зеленые мхи – Bryiidae.Распространены в основном в местах избыточного или достаточного увлажнения. Типичным представителем является мох кукушкин лен – Polytrichum commune. Широко распространен в хвойных лесах, на лугах, болотах, образует густые дерновины. Стебель до 20 см высотой, покрыт жесткими листьями клиновидно-ланцетной формы. Подземная часть стебля - корневище, от которого отходят ризоиды. В центральной части стебля примитивный проводящий пучок. Снаружи стебель покрыт эпидермой.
Цикл развития. Растение двудомное. На вершине стеблей женских экземпляров образуются архегонии, на мужских - антеридии.
|
|
Женский половой орган мхов - архегоний - колбовидной формы. В нижней широкой части его- брюшке- формируется женская половая клетка-яйцеклетка и над ней маленькая брюшная канальцевая клетка. Верхняя узкая часть - шейка имеет канал с одним рядом мелких канальцевых клеток. Канальцевые клетки расплываются затем в слизь и обеспечивают передвижение сперматозоида к яйцеклетке.
Мужской половой орган мхов - антеридий имеет вид продолговатого мешочка с однослойной стенкой. Внутри - мелкие сперматогенные клетки. Каждая из них дает один или два спирально изогнутых сперматозоида с двумя длинными жгутиками на переднем конце. Верхушки антеридиев вскрываются, из них выходят сперматозоиды и в капле воды (росы) могут достигнуть архегониев. Затем по каналу шейки проходят к яйцеклетке, оплодотворяют ее. Оплодотворенная яйцеклетка одевается оболочкой, делится, и формируется коробочка на ножке - спорогоний. Клетки его имеют диплоидный набор хромосом.
Внутри коробочки-спорогония обособляется археспорий. Клетки его многократно делятся и после редукционного деления (мейоза) образуются мелкие гаплоидные споры, служащие для бесполого размножения. Коробочки на верхушке вскрываются, споры высыпаются, разносятся ветром и, в благоприятных условиях, прорастают, дают тонкие нити - протонему. На протонеме развиваются почки, каждая из которых может дать растение мха. Вегетативно мхи могут размножаться также корневищем, кусочками слоевища и т.д.
Таким образом, споры, клетки протонемы, растения мха, его половые органы (архегонии и антеридии) имеют ядра с гаплоидным набором хромосом и представляют половое поколение - гаметофит.
Диплоидная фаза начинается с зиготы и кончается делением клеток археспория. Следовательно, спорогоний (коробочка с ножкой) - спорофит, бесполое поколение мха. Спорофит хоть и обособлен, но не отделен от гаметофита и питается за его счет, хотя и сам может фотосинтезировать. Отмирает спорофит в то же лето после рассеивания спор.
Подкласс Сфагновые мхи – Sphagnidae.Объединяет около 300 видов, распространенных в северной лесной зоне на больших заболоченных пространствах. Сфагновые мхи имеют стебель и листья типа филлоидов. Ризоидов не образуют. Поглощают воду и минеральные вещества всей поверхностью тела. Стебли и листья имеют мертвые клетки с кольчатыми и спиральными утолщениями оболочек. Между ними в виде сетки расположены мелкие живые хлорофиллоносные клетки. Мертвые клетки заполнены воздухом, что придает им белесый цвет и обусловливает огромную гигроскопичность. Одна часть сухого мха впитывает 25-30 частей воды. Представитель - Sphagnum magellanicum.
Сфагновые мхи образуют торфяные болота. Торф широко используется как топливо, удобрение, сырье в химической промышленности (спирт), уплотнитель и утеплитель. В медицине используется в качестве гигроскопического материала, для перевязок, подушек, прокладок и т.д.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 931; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!