Мохи. Матеріал для учнів 6 класу.

                                     Давність відділу мохоподібних

Мохоподібні – це найдревніші вищі рослини, що з’явились близько 400 млн. років тому назад. Вони старші за динозаврів, їх різноманіття сформувалось до того, як сталося перше роз’єднання материків. Саме через це бріофлори мохів різних континентів мають набагато більше спільного, ніж флори судинних, особливо квіткових, рослин. 

Мохоподібні досить різноманітні, налічують приблизно 25 тисяч видів, розповсюджені у вологих місцях існування, але зустрічаються і в пустелях, і на неродючій поверхні голих скель.

                                    Загальні риси мохоподібних

У системі вищих рослин мохоподібні займають особливе місце. З одного боку вони – типові жителі суші з пристосованими до повітряного середовища гаметангіями та спорангіями і з чітким чергуванням поколінь. З іншого боку, у життєвому циклі мохоподібних порівняно з іншими вищими рослинами все навпаки – переважає не спорофіт, а гамето фіт. Стебло та листя характерні не для спорофітів, а для гаметофітів. Оскільки в одному випадку листя утворюється на диплоїдній рослині, а в іншому – на гаплоїдній, то схожість цього листя  зовнішня, а не заснована на спільному походженні. 

Крім того, на відміну від всіх вищих, мохоподібні – це рослини, що не мають сосудів, тобто розвиненої провідної системи.

Мохоподібні – невеликі багаторічні (за рідким виключенням) вічнозелені рослини, у яких відсутні коріння. До субстрату вони кріпляться ризоїдами, що представляють сильно витягнуті у довжину поодинокі клітини у примітивних представників  та нитки з одного ряду клітин, розділених косими перетинками, у більш розвинених.

Мал. 1 Загальна будова моху.

Поглинання та випаровування води у мохоподібних виконується всією поверхнею гамето фіту. Однак у деяких мохоподібних у стеблі є провідний жмутик з вузьких та довгих клітин – гідроїдів та лептоїдів, що виконують функцію судин та ситовидних трубок. Зустрічаються як однодомні так і дводомні мохоподібні. На гамето фітах утворюються антеридії та архегонії звичайної для вищих рослин будови.

Завдяки порівняно невеликій диференціації тканин, а також здатності мохоподібних оживати після повного висихання, будь яка частина гамето фіту може дати початок новій рослині. Більшість мохоподібних вегетативно розмножуються за допомогою спеціальних органів (виводкових бруньок, листя, гілочок), які утворюються на гамето фіті. Ці органи можуть довгий час знаходитись у стані спокою та переноситись на великі відстані разом з водою та вітром, тим самим нагадуючи насіння, хоча не мають з ним нічого спільного.

Як етап вегетативного розмноження можна роздивлятися проростання багатьох бруньок на протонемі (нитевидній або пластинчатій стадії гаметофіту, що розвивається зі спори)

.  

На Землі налічують близько 24 тне. видів мохів) і поширені вони повсюди. Мохи — це рослини, які не мають коренів та не здатні ефективно регулювати вміст води в тілі, тому багато їх видів мають здатність висихати і швидко відновлювати свою життєдіяльність після зволоження Більшість мохів вростають у достатньо вволожених місцях. Поверхню стовбурів дерев вони рясніше вкривають іа північного боку, куди потрапляв менше променів сонця і яка менше висихає.

За будовою тіла розрізняють мохи сланеві і листостеблові. Внутрішня будова деяких мохів надзвичайно проста, вони складаються із майже однакових клітин. У інших можна побачити різноманітні тканини.

Тіло сланевих мохів — це просто пластинка, на нижній поверхні якої можуть бути тільки лусни і волоски — ризоїди> якими ця пластинка прикріплюється до грунту або каменів. Ризоїди також транспортують воду до тіла рослини. Прикладом сланевих мохів е маріианція мінлива (мал.168, а), яку можна побачити на перезволожених луках» по берегах потічкдл, а у містах часом на закинутих вологих стежинах з дрібного щебеню або асфальту» де не росте трава.

На вологих луках, у лісах можна знайти листостебловий мох зозулин льон (мал. 168, б). У процесі розмноження зозулиного льону як і в усіх мохів послідовно змінюються статеве та нестатеве покоління (мол. 169).

Рослини статевого покоління моху утворюють подушки із щільно розташованих пагонів зі стеблом і листками (власне ті рослини» які у побуті називають мохами). На стеблі при основі пагона розвиваються волоски — ризоїди. На верхівці пагонів зозулиного льону між листками утворюються статеві органи: або чоловічі, або жіночі. Коли падає дощ, його краплі потрапляють на верхівки пагонів і розбризкуються. Разом з бризками чоловічі статеві клітини із джгутиками — сперматозоїди — потрапляють на жіночі пагонн, запливають у жіночі статеві органи 1 запліднюють яйцеклітини, в результаті цього утворюються зиготи (жал. 173).

Із зиготи всередині жіночого статевого органа розвивається нестатеве покоління моху — спороябп. Тобто він розвивається лише на жіночих пагінцях моху і все життя живиться за їх рахунок. Спо-рогон складається із присоски» ніжки і коробочки (.над. 170). В коробочці спорогону утворюються спори.

Після дозрівання спори висипаються з коробочки і вітер розносить їх на велику відстань. Спора зозулиного льону проростає на поверхні ґрунту у сильно розгалужену багатоклітинну зелену чоловічу або жіночу нитку, 3 часом на цій нитці виникають численні бруньки, з яких розвиваються пагінці нового статевого покоління моху. Таким чином, мохи розмножуються і поширюються за допомогою спор.

Органи, у яких утворюються спори, називають спорбнвіяни. У мохів спорангієм є коробочка спорогона.

Дуже цікавим є білий мох або сфйгнум (жал. 168, в). Його розгалужені пагони утворюють великі подушки у вологих лісах або суцільні килими на болотах, які, в свою чергу, так і називають — сфагновими. Живляться такі болота майже чистою водою атмосферних опадів.

У тілі сфагнуму переважають відмерлі клітини. Так, у листках на одну зелену живу клітину припадає до кількох десятків відмерлих клітин, заповнених повітрям. Саме вони створюють враження, що сфагнум має білий колір. У стеблі також розвиваються подібні мертві КЛІТИНИ. Вони дуже добре поглинають рідину. Тому сфагновий мох, як губка, поглинає і утримує багато води.

Кил им сфагнуму на поверхні болота перекривав доступ кисню до нижніх шарів води, зменшує її випаровування та теплообмін. Відмерлі частинки лише частково розкладаються з утворенням великої кількості органічних кислот. Окрім того, у Сфагнумі містяться речовини, що вбивають бактерії. Тому залишки моху в болоті не перегнивають, а утворюють потужні поклади світлого сфагнового торфу. Сам сфагнум після висушування застосовували як матеріал для перев'язок у медицині. Але зараз цього вже не роблять, бо сфагнові болота досить швидко зникають через забруднені атмосферні опади і тому охороняються в усьому сніті.

                                   Утворення спорофіту

Запліднення можливе лише за наявності води, оскільки тільки в ній можуть рухатись сперматозоїди. У примітивних мохоподібних сперматозоїди пливуть по суцільній водній плівці та залучаються у шийку архегонія спеціальними хімічними сполуками, що ним виділяються. У багатьох більш досконалих мохів група антеридіїв на верхівці стебла оточена «чашею» з листя, у якому накопичується вода. Сперматозоїди виходять у воду та розсіюються бризками від крапель дощу, яку потрапили у «чашу». Крапельки води з великою кількістю сперматозоїдів можуть переноситись зрослини на рослину також комахами.

Спорофіт, що розвивається з зиготи називається споро гоном і представляє собою коробочку з ніжкою, розширеною у нижній частині у стопу – гаус торію, за допомогою якої він, присмоктуючись до гамето фіту, живе за його рахунок. Однак в період дозрівання він може мати зелене забарвлення та фотосинтезувати. Тобто у мохоподібних покоління спорофіту паразитує на гамето фіті. Зв’язок спорофіту та гамето фіту дуже обмежений. Гаметофіт не лише живить, але й захищає покоління спорофіту, та допомагає у розсіюванні спор, утворюючи «несправжню ніжку», яка піднімає коробочку над рослиною. Разом зі спорогоном у мохоподібних розвивається архегоній, який, розвиваючись, своїм черевцем у вигляді ковпачка прикриває коробочку. Таким чином ковпачок формально до споро гону не відноситься, оскільки представляє собою відмерлу частину гамето фіту.

Мал. 2    Зміна   поколінь мохів.

Процес запліднення мохоподібних, особливо дводомних, ускладнений обов’язковістю присутності  крапельно – рідкого оточення. Якщо його немає, то статевий процес не відбувається. Через це у житті мохоподібних дуже велику роль грає вегетативне розмноження.

Серед мохів взагалі є  унікальний представник – Tortula.  Він дводомний, однак чоловічі особини одного з його різновидів відомі лише у Європі, а жіночі – лише у Північній Америці. Через це він розмножуються лише вегетативно.

Розмножуватись вегетативно здатен і спорофіт. У експерименті із розсіченої на 133 частини ніжки споро гону 113 шматочків проросли та дали нову рослину.

Мал. 3 Печіночники.

Мал. 4 Зелені мохи.

Мал. 5 Сфангові мохи.

             Стійкість мохоподібних до несприятливих умов

Відділ мохоподібних налічує три класи: справжні мохи, печіночники, антоцеротові мохи. 

Мохоподібні живуть у дуже широкому діапазоні зовнішніх умов оточення. В їх складі зустрічаються водні, болотні, лісові та лугові мохи, епіфіти (ростуть на деревах),

а також мохи, що ростуть на камінні та на гнилій деревині. Крім того, існують й інші екологічні групи мохів. У пустелях існують мохи, які ростуть на піщинках, які розносяться вітром. Існують мохи, які живуть на гної. 

У деяких мохоподібних сформувалось пристосування до життя в умовах дуже слабкого освітлення. Мох схистостега периста, що росте у темних печерах, має клітини, що здатні фокусувати промені світла на хлоропласти. Частина світла при цьому відбивається і вся рослина блищить ніжним золотаво – зеленим світлом.

Використання мохоподібних у біоіндикації

Мохоподібні – активні учасники екосистем них процесів у лісах зони тайги, а також на верхніх та перехідних болотах. Мохи входять у склад піонерів, які заселяють скелі. Сфангові мохи використовуються у медицині та застосовуються для теплоізоляції при будівництві дерев’яних будинків.

У останні роки все більше значення набуває здатність мохів визначати забруднення зовнішнього оточення фактом своєї присутності. Використовуються спеціальні живі знаряддя – бріометри – коробочки з ростучими у них мохами, що виставляються на транспортних магістралях. За станом мохів оцінюється інтенсивність забруднення атмосфери вихлопами автотранспорту.