Порівняльний аналіз життєвого циклу мохів (зозуліного льону) та плауни (плаун річний)

Життєвий цикл зозулиного льону

Зозулин льон - Polytrichum commune - є характерним представником листяних мохів. Тіло моху зозулин льон розчленоване на тонке, округле, червоне стебло і вузькі, зелені листочки. Коріння відсутні, їх замінюють добре розвинені ризоїди. Порівняно з іншими видами мохів зозулин льон має велику висоту; він сягає висоти 20-40 див.

Розмножується зозулин льон спорами. У нього добре виражена зміна поколінь. Це дводомна рослина. Статеві органи утворюються на верхівці стебел.

Чоловічі екземпляри зозулину льону мають характерне розташування листя на верхівці стебел. Тут утворюються більші листки, сидять вони значно густіше у вигляді розеточки і мають червоне забарвлення. За таким розташуванням листочків легко впізнати чоловічі екземпляри. Антеридії формуються на розширеній верхній частині стебла. Антеридії мають дещо подовжену форму, у них розвиваються сперматовоїди з двома джгутиками.

Архегонії мають колбоподібну форму, розташовані на верхівці стебла жіночої рослини, яка, на відміну від чоловічої, не закінчується розеткою з червоних листочків.

Запліднення відбувається напровесні, коли низькі місця, на яких виростають мохи, заливаються водою. Один із сперматозоїдів проникає до яйцеклітини через слизовий канал шийки архегонія та запліднює її. З заплідненої яйцеклітини виростає спорофіт у вигляді довгого тонкого стеблинки, що закінчується коробочкою складної будови. Спорофіт зозуліного льону носить спеціальну назву - спорогоній. Коробочка спорогону має подовжений із загостреним кінцем ковпачок. Зовні він подібний до зозулі, звідки і походить назва даного моху.

Ковпачок – каліптра, це верхня змінена частина архегонія. Під ковпачком знаходиться кришечка коробочки. Усередині коробочки є центральний стрижень – колонка, до неї прикріплюється споровий мішок, у якому розвиваються суперечки. Спочатку суперечки пов'язані тетради, тобто. по чотири штуки разом.

Перед дозріванням зошити розпадаються окремі суперечки. У коробочки спочатку опадає ковпачок, потім кришечка. Коробочка закінчується зубчиками, в суху погоду вони відгинаються назовні і цим відкривають вихід зрілим суперечкам.

Спору, опадаючи на землю, за наявності достатньої кількості вологи проростає, утворюючи протонем у, або передліток. Протонема складається з тонких розгалужених ниток, заповнених хлорофілом.

Протонема, розростаючись, утворює верхівкову нирку, з якої виростають дорослі рослини зозуліного льону, причому одні протонеми утворюють тільки чоловічі, інші тільки жіночі рослини.

Хоча зовнішньої різницю між суперечками немає, фізіологічно вони різні. Після запліднення яйцеклітина розростається в безстатеве покоління у вигляді спорогону, що росте на жіночому гаметофіті. У зозуліного льону гаметофіт за своїми розмірами переважає над спорофітом.

У моху зозулин льон спостерігається різна потреба до умов середовища з боку спорофіту та гаметофіту. У спорофита (спорогону) зозуліного льону, що росте на жіночому гаметофіті, ясно виражена пристосованість до життя в повітряному середовищі, і він не потребує води, тому що отримує необхідну кількість її від гаметофіту.

Сухе середовище оберігає суперечки від проростання в коробочці. Статеве покоління цього моху не може жити без вільної води, тому що не має ще коріння і тому основну масу її отримує не з ґрунту, а з атмосфери.

Вільна вода необхідна статевому поколінню зозуліного льону і для здійснення статевого процесу, для пересування сперматозоїдів.

Мох зозулин льон-рослина багаторічна. Після звільнення від сперматозоїдів чоловічі екземпляри не гинуть; вони продовжують рости і наступного року на верхівці їх знову утворюються антеридії.

Не гинуть і жіночі екземпляри, після розсіювання спор спорогон на них падає, а рослини продовжують рости, і наступної весни на верхівці стеблинки їх знову утворюються архегонії.

Схема циклу розвитку зозулячого льону. Пояснення у тексті

Цикл розвитку зеленого моху Кукушкіна льону. Пояснення у тексті

Тести

620-1. Скупчення якої групи рослин сприяє заболочуванню ґрунту?
А) плауноподібних
Б) хвощеподібних
В) мохоподібних
Г) папортниковідних

Відповідь

620-2. Стебло з листям у процесі еволюції вперше з'явилося у
а) водоростей
Б) мохоподібних
В) хвощеподібних
Г) папоротеподібних

Відповідь

620-3. Мохи представляють тупикову гілку в еволюції рослин, оскільки
А) від них походять більш високоорганізовані папороті
Б) вони не дали початку більш високоорганізованим рослинам
В) від них походять більш високоорганізовані хвощі
Г) вони походять від одноклітинних водоростей

Відповідь

620-4. Яка ознака характерна для мохів?
А) придаткове коріння розвивається від стебла
Б) суперечки утворюються в коробочці
В) у них відсутня втеча
Г) запилення передує заплідненню

Відповідь

620-5. У мохів із суперечки розвивається
А) коробочка на ніжці
Б) насіння
В) зелена нитка
Г) заросток

Відповідь

620-6. Пристосованість моху сфагнуму до життя в умовах надмірного зволоження проявляється в наявності
А) кореневища з підрядним корінням
Б) клітин із хлоропластами
В) мертвих клітин
Г) ризоїдів

Відповідь

620-7. Представники якого відділу царства Рослини зображені малюнку?

Відповідь

620-8. Які рослини належать до відділу Мохоподібні?
А) мешкають на суші і розмножуються насінням
Б) листостебельні, що не мають коріння, що розмножуються спорами
В) всі рослини вологих місць проживання
Г) усі трав'янисті рослини

Відповідь

620-9) Які пристосування до поглинання величезної кількості води виникли в процесі еволюції у мохів?
А) ризоїди – вирости на стеблі
Б) великі мертві клітини
В) коробочки зі спорами
Г) клітини тонкої покривної тканини

Відповідь

620-10. У зелених мохів, на відміну від водоростей,
А) клітини мають велике та мале ядра
Б) запліднення відбувається за наявності води
В) слоевище поділено на тканини та органи
Г) здійснюється статеве та безстатеве розмноження

Відповідь

620-11. До якого відділу вищих рослин належить зображена на малюнку рослина?

А) Покритонасінні
Б) Голонасінні
В) Папоротьподібні
Г) Мохоподібні

Відповідь

620-12. За якими ознаками мохоподібних відрізняють від інших рослин?
А) у процесі їх розвитку відбувається чергування поколінь
Б) розмножуються суперечками
В) мають листя, стебло та ризоїди
Г) здатні до фотосинтезу

Відповідь

620-13. Папороті, на відміну від зелених мохів, мають
А) ризоїди
Б) коріння
В) листя
Г) стебла

Відповідь

620-14. Зі спір зеленого моху кукушкіна льону розвивається(-ються)
А) заросток у вигляді зеленої пластини
Б) передліток у вигляді зелених ниток
В) рослини з листям
Г) насіння майбутньої рослини

Відповідь

620-15. З вищих рослин коріння немає у
А) Квіткових
Б) Хвойних
В) Мхов
Г) Папороті

Відповідь

620-16. Папороті поширені Землі значно ширше мохів, оскільки вони
А) мають розвинену кореневу систему та більш ефективно розмножуються
Б) з'явилися в ході еволюції раніше і встигли краще пристосуватися
В) широко вирощуються людиною для своїх потреб
Г) успішно поширюються різними тваринами

Відповідь

620-17. Найбільш просту будову серед вищих рослин мають мохи, оскільки
А) у них немає коріння
Б) стебло у них не гілчасте, з вузьким листям
В) вони утворюють органічні речовини з неорганічних
Г) у них є повітроносні клітини

Відповідь

620-18. Чому мохи представляють глухий гілка в еволюції рослин?
А) вони не освоїли наземно-повітряне середовище проживання
Б) вони походять від водоростей
В) вони не мають коріння і розмножуються спорами
Г) вони не дали початок більш високоорганізованим рослинам

Відповідь

620-19. Представник якого відділу царства Рослини зображено малюнку?

А) Папоротеподібні
Б) Голонасінні
В) Плауноподібні
Г) Мохоподібні

Відповідь

620-20. До якої групи організмів відносять зелені рослини, що не мають коріння, що розмножуються спорами, у життєвому циклі яких переважає статеве покоління?
А) мохоподібні
Б) папоротеподібні
В) голонасінні
Г) плауноподібні

Мохоподібні відносяться до вищим споровим рослинам, тому що для них характерний поділ тіла на органи та тканини.

Мохоподібні широко поширені, особливо в областях з помірним та холодним кліматом. Мохи зустрічаються на болотах, у лісах, ростуть на стовбурах дерев, на будівлях та скелях і навіть у прісних водоймах. Мохи мають здатність виживати в умовах як морозів, так і високих температур.

Мохи, на відміну водоростей, є наземними рослинами. При цьому вони є найпримітивнішими за будовою сухопутними рослинами.

На відміну від водоростей, тіло мохоподібних поділено на спеціалізовані тканини, кожну тканину становить особливий рід клітин.

При цьому тіло моху, як і тіло водоростей, називають славищем. Однак у ньому є чіткий поділ на стебло та листя.

У багатьох мохоподібних у центрі стебла є провідна система, яка розташовується у вигляді окремих пучків. Провідна система забезпечує пересування мінеральних речовин та води, а також органічних речовин.

Листя мохів виглядають як зелені пластинки, що мають лінійно-ланцетну форму. Вони досить тонкі, складаються з декількох шарів клітин або з одного шару. Лист може містити безбарвні клітини, серед яких є зелені клітини асимілятори, що містять хлорофіл. Вони протікає фотосинтез.

У багатьох мохів на нижній частині стебла є коренеподібні вирости ( різоїди). Вони є вирости епідермісу і схожі на кореневі волоски. Багато в чому ризоїди виконують функцію коренів, тобто закріплюють рослину в ґрунті та всмоктують воду з розчиненими у ній мінеральними речовинами.

Представники мохів

Зозулин льон

Зозулин льон є багаторічною рослиною. Росте у вологих місцях (на болотах, у ялинових лісах).

Висота стебла рослини досягає 20 см, вона має зеленувато-коричневий колір.

На стеблі зозулину льону щільно по спіралі розташовуються маленькі вузькі зелені листя.

У зозуліного льону є ризоиды, які закріплюють їх у грунті і поглинають із неї воду.

На прикладі зозуліного льону зазвичай розглядають життєвий цикл мохів, у якому відбувається чергування двох поколінь. Причому у мохів покоління гаметофіту переважає покоління спорофита.

Спору зозулину льону гаплоїдна (тобто містить одинарний набір хромосом). Потрапивши у вологий ґрунт вона проростає і дає початок листостеблевій рослині. Таким чином, фотосинтезуючі рослини мохів гаплоїдні, що відрізняє їх від інших вищих рослин.

У зозуліного льону є жіночі та чоловічі рослини, тобто він дводомний. На жіночих рослинах розвиваються спеціальні органи. архегонії, а на чоловічих - антеридії. В архегоніях утворюються яйцеклітини, а в антеридиях – сперматозоїди. Для того, щоб відбулося запліднення, сперматозоїди повинні підпливти до яйцеклітин, що знаходяться в архегоніях. А для цього потрібна вода. Таким чином, запліднення у мохоподібних можливе лише за наявності води. Цей факт обмежив їхнє поширення по суші в процесі еволюції.

Запліднення у зозуліного льону відбувається зазвичай у період сильних дощів. При цьому утворюється диплоїдна зигота (вона містить подвійний набір хромосом: один від яйцеклітини, інший – від сперматозоїда). Зигота залишається на верхівці жіночої рослини зозуліного льону, і через рік з неї розвивається коробочка на довгій ніжці. Ця освіта є спорофіт, оскільки складається з диплоїдних клітин.

Коробочка зозуля льону називається спорангієм, у неї є кришечка і ковпачок. У спорангії дозрівають суперечки. При цьому відбувається мейоз і в результаті утворюються гаплоїдні суперечки.

Дозрілі суперечки висипаються з коробочки. У сприятливих умовах суперечки проростає і розвивається в листостебельну рослину моху. Але спочатку майбутня рослина зозуліного льону виглядає як нитка зеленої водорості. Це може бути доказом того, що мохи походять від водоростей.

Сфагнум

Сфагнум є представником білих мохів, які називають ще торф'яними, оскільки вони утворюють поклади торфу.

У помірному кліматі сфагнум росте на болотах. Це багаторічна рослина, стебло якої сильно гілкується.

На відміну від зозуліного льону, в стеблі сфагнуму немає пучків, що проводять. Також у сфагнуму відсутні ризоїди. Тому воду він поглинає всім тілом.

Листя сфагнуму містить два види клітин. Одні клітини містять хлоропласти та зелені, інші – без хлоропластів та безбарвні. Клітини розташовані в один шар, тому листя виглядає смугастими двоколірними. Фотосинтезуючі клітини листа дрібні та довгі. Безбарвні клітки великі, мають великі пори в оболонках. Ці клітини використовуються для поглинання та утримання води. Через те, що сфагнум поглинає та утримує велику кількість вологи, відбувається заболочування ґрунту.

Чергування поколінь і розмноження у сфагнуму (його життєвий цикл) такий самий як у зозуліного льону. Однак, на відміну від зозуліного льону, у сфагнуму антеридії та архегонії утворюються на одній рослині, тобто він є однодомним.

Сфагнум росте верхівкою втечі. При цьому знизу стебло відмирає. Відмерлі частини стебел сфагнуму ущільнюються, відсутність кисню не розкладаються і утворюють торф'яні поклади. Крім того, сфагнум виділяє антисептичну речовину сфагнол, яка гальмує гниття. Тому в шарах торфу зберігаються різні організми (останки тварин та рослин).

Сфагнум росте повільно, лише кілька сантиметрів на рік.

Значення мохоподібних

Тварини майже не їдять мохи.

Проте мохи відіграють у природі, оскільки накопичують вологу, регулюють водний баланс місцевості. При цьому мохи часто призводять до заболочування ґрунтів, що слід вважати їх негативним впливом.

Мохи здатні накопичувати багато шкідливих речовин, у тому числі радіоактивні.

Мохоподібні утворюють торф, який є корисною копалиною для людини. Торф використовується як паливо, добрива, сировина для промисловості. З нього отримують деревний спирт, пластмаси та ін.

Сухий сфагнум має антисептичні властивості. Раніше його використовували як перев'язувальний матеріал.

Відділ мохоподібніє своєрідною групою рослин, що займають проміжне положення між водоростями і власне наземними рослинами. Назва "мох" помилково застосовують до ряду рослин, що не належать до мохоподібних: мох, що росте на корі дерев з північного боку, - це насправді водорість, "оленячий мох" - лишайник, а "іспанський мох", що звисає з дерев на півдні США , - Насіннєва рослина, близька до ананасу.

Мохоподібні, або бріофіти- дуже давні наземні рослини. Вони з'явилися майже одночасно з рініофітами, але дожили до наших днів. Це найпримітивніші сучасні вищі спорові рослини. Всі представники мохоподібних - багаторічні, досить дрібні рослини, висота яких зазвичай становить 10-20 см. Тіло мохів - у вигляді слані або розчленоване на стебла та листя. Справжнього типового коріння мохи не мають: роль коренів у них виконують тонкі волоски, які називаються ризоидами.

Мохи мають хлорофіл, фотосинтезують, живуть на суші, у сирих місцях, рідше – у воді. Тіло мохів складається з тканин, але справжніх судин немає.

Розмноження у мохів відбувається трьома способами: безстатевим (спорами), статевим та вегетативним. Безстатевий і статевий методи розвитку чергуються.

Звичайне невелике зелене листяне рослина, зване мохом, - це гаметофітне (статеве) покоління. Гаметофіт складається з єдиного центрального стебла, оточеного листям і утримуваного в ґрунті ризоїдами, що поглинають із ґрунту йод та солі. Клітини листа синтезують решту, необхідні життя рослини сполуки; отже, кожен гаметофіт є незалежним організмом.

Безстатеве покоління (спорофіт) виростає на гаметофіті (рослини статевого покоління) і живиться за його рахунок. Воно не має самостійності, розвинене слабо і представлене безлистим бурим стеблинком, на кінці якого є коробочка зі спорами, наприклад, як у зозуліного льону. Коли коробочка дозріває, із неї висипаються суперечки. Потрапивши у сприятливі умови, зі суперечки виростає багатоклітинна нитка, з якої шляхом брунькування розвиваються кілька гаметофітів.

Коли зростання гаметофіту закінчується і він виявляється підготовленим до розмноження, на верхівці стебла – у середині розетки листя – розвиваються статеві органи: антеридії(від грец. «антерос» - квітучий) - чоловічі статеві органи, в яких розвиваються рухливі гамети - сперматозоїди та архегонії(від грец. «архе» - початок і «гоні» - народження) - жіночі статеві органи, в яких утворюється нерухома жіноча гамета - яйцеклітина.

У період повені або рясних дощів чоловічі клітини - сперматозоїди підпливають до яйцеклітини, де і відбувається їх злиття. Після запліднення утворюється зигота (від грец. «Зіготос» - з'єднаний разом) початкова стадія розвитку зародка. З заплідненої зиготи наступного року розвивається коробочка на довгій безлистій ніжці - спорогон. Він покритий ковпачком, у якому утворюються суперечки.

Коли ковпачок спадає, із дозрілої коробочки випадають суперечки і, потрапивши у сприятливі умови, проростають у зелену розгалужену нитку – передліток. На ньому утворюються нирки, а з них виростають чоловічі та жіночі екземпляри зозуліного льону. Таким чином, у життєвому циклі розвитку мохів відбувається чергування статевого та безстатевого поколінь.

Відділ мохоподібних поєднує близько 35 000 видів на всій земній кулі. У нас зустрічається понад 500 видів мохів. Найбільш поширений із них маршанція. Її можна зустріти на болотах та заболочених місцях, на берегах річок. Це слані рослина. До листостеблових мохів відносяться зозулин льоні мох сфагнум. У зозуліного льону є стебло, листя та ризоїди. У сфагнуму ризоїдів немає. Зозулин льон - роздільностатева (дводомна) рослина. Чергування поколінь у його життєвому циклі розглянуто вище. У сфагнуму також відбувається чергування поколінь, але це однодомна рослина, на якій між листям на бічних гілочках розвиваються антеридії, а на верхівках - архегонії. Після запліднення їхньої зиготи утворюється майже куляста коробочка, де розвиваються суперечки.

Сфагнум поглинає волу спеціальними водоносними клітинами, які здатні накопичувати в 20-30 разів більше за масу самого моху.

Водоносні клітини називають мертвими. Від них залежить колір сфагнуму, тому його часто називають білим мохом. Крім мертвих клітин, у тілі сфагнуму є живі клітини з хлоропластами, вони дрібні, зелені, вузькі. Їх можна побачити лише за допомогою мікроскопа. Сфагнум росте дуже повільно, до 3 см на рік.

Мохоподібні відіграють важливу роль у природі. Поселяючись на камінні, піску тощо, вони виступають у ролі рослин-піонерів, готуючи ґрунт для інших рослин. Мохи мають важливе значення в екосистемах, виконуючи роль регуляторів водного режиму. Велике значення мохоподібних в утворенні торфу. Особливу роль у цьому відіграє мох сфагнум. Дерновинки сфагнуму вбирають велику кількість води, тому поверхня ґрунту, заростаючи цим мохом, перезволожується та заболочується. Нижні ділянки дернинок темніють і ущільнюються, перетворюючись на торф - корисна копалина, утворена скупченням залишків рослин, що зазнали неповного розкладання при перезволоженні. Торф використовують як паливо та добриво. Сфагнові мохи виділяють речовини, що згубно діють на бактерії, і тому затримують процеси гниття всіх відмерлих залишків. Висушені сфагнові мохи під час Першої та Другої світової воєн використовували як перев'язувальний матеріал замість вати, так як вони мають антибактеріальні властивості та дуже гідроскопічні (спроможні поглинати вологу).