Реферат по биологии на тему: «Особенности биологии моховидных»

РЕФЕРАТ

Тема: «Особенности биологии моховидных»

Содержание

Введение

Моховидными называют древний класс высших растений, различающихся по своему внешнему строению, месту произрастания и способу размножения. В природе известны более чем 25 тыс. видов этой группы. Эти представители занимают второе место в мире по количеству разновидностей после цветковых. Для быстрого разрастания мхов необходима влажная среда, способствующая осуществлению полового процесса. По этой причине оптимальным местом их обитания служат приземные, наиболее влажные слои атмосферы. Это объясняет их существование на определенной территории растительного покрова Земли.

Отдел моховидные также называют настоящие мхи или бриофиты. Все виды объединены примерно в 700 родов, составляющих, в свою очередь, около 120 семейств.

МОХОВИ́ДНЫЕ (мо­хо­об­раз­ные), груп­па выс­ших рас­те­ний, вклю­чаю­щая 3 от­де­ла: ан­то­це­ро­то­вид­ные, лис­то­сте­бель­ные мхи и пе­чё­ноч­ни­ки. Моховидные на­счи­ты­ва­ют ок. 25 тыс. ви­дов. В боль­шин­ст­ве сво­ём они не пре­вы­ша­ют 4–10 см в вы­со­ту, хо­тя есть ви­ды, дос­ти­гаю­щие 40 (ку­куш­кин лён обык­но­вен­ный – Polytrichum com­mu­ne) и да­же 70 см (дау­со­ния – Dawso­nia superba). Сре­ди Моховидных – мно­го­лет­ние (по­лит­ри­хум, сфаг­нум-Sphagnum и др.), од­но­лет­ние (фу­на­рия вла­го­мер­ная – Fu­naria hy­grometrica) и да­же эфе­мер­ные рас­те­ния (напр., ри­ел­ла – Riella). Рас­про­стра­не­ны по всей су­ше, сво­бод­ной от по­кров­но­го оле­де­не­ния, но наи­бо­лее раз­но­об­раз­ны во влаж­ных тро­пи­ках, осо­бен­но в гор­ном поя­се ту­ма­нов. Встре­ча­ют­ся и пус­тын­ные ви­ды Моховидных, напр. тор­ту­ла пус­тын­ная (Tortula desertora). Неск. пред­ста­ви­те­лей про­из­ра­ста­ют в пре­сных во­до­ёмах. Из-за ма­лых раз­ме­ров Моховидные в сво­ём рас­про­стра­не­нии зна­чи­тель­но силь­нее за­ви­сят от мик­ро­кли­ма­тич. ус­ло­вий, чем от кли­ма­тич. осо­бен­но­стей при­род­ных зон. Рас­тут Моховидные мед­лен­но: еже­год­ный при­рост со­став­ля­ет от 1–2 мм до не­сколь­ких сан­ти­мет­ров. Мно­гие из Моховидных при­спо­соб­ле­ны к жиз­ни в экс­тре­маль­ных ус­ло­ви­ях. Они вы­дер­жи­ва­ют дли­тель­ные пе­рио­ды силь­ных ан­тарк­тич. хо­ло­дов. Ряд ви­дов об­ра­зу­ют об­шир­ные ско­п­ле­ния на су­хих от­кры­тых скло­нах, ко­то­рые мо­гут про­гре­вать­ся до очень вы­со­ких темпе­ра­тур. Не­ко­то­рые Моховидные го­да­ми со­хра­ня­ют жиз­не­спо­соб­ность в су­хом со­стоя­нии, бы­ст­ро вос­ста­нав­ли­вая ак­тив­ную жиз­не­дея­тель­ность при ув­лаж­не­нии. Моховидные пло­хо со­хра­ня­ют­ся в ис­ко­пае­мом со­стоя­нии из-за не­проч­ной ку­ти­ку­лы и от­сут­ст­вия лиг­ни­на. В «гео­ло­гич. ле­то­пи­си» они по­яв­ля­ют­ся позд­нее всех ос­таль­ных выс­ших рас­те­ний, ис­клю­чая цвет­ко­вые, но по кос­вен­ным при­зна­кам их воз­ник­но­ве­ние свя­зы­ва­ют с си­лу­рий­ским пе­рио­дом моховидных.

Моховидные – одни из древнейших растений, населяющих нашу планету. Остатки найдены в окаменелостях конца палеозойской эры. Распространение мхов связано с предпочтением влажной среды и затенённой местности, поэтому большинство населяют северную часть Земли. Плохо приживаются на засоленных территориях и пустынях.

Строение

Отдел моховидные отличается тем, что его представители не имеют цветков, корней, проводящей системы. Для них характерно размножение спорами, созревающими в спорангиях спорофита. Преобладающий в жизненном цикле гаплоидный гаметофит представляет собой многолетнее зелёное растение, часто имеющее листоподобные боковые выросты и корнеподобные выросты (ризоиды). По сравнению с другими группами высших растений, представители отдела моховидные имеют более простое строение. Среди большинства видов, у которых есть стебель и листья, есть и меньшинство, имеющее талломы и слоевища. Но листья и стебли мхов ненастоящие, на научном языке их называют каулидии и филлидии. Филлидии бесчерешковые, расположены на стебле по спирали. Они имеют цельную пластинку. Жилка бывает не во всех случаях. У спорофита нет способности укореняться, и он находится прямо на гаметофите. Спорофит представлен тремя составляющими: коробочка (спорангия), с развивающимися в ней спорами; ножка (спорофора), на которой находится коробочка; стопа, обеспечивающая физиологическое взаимодействие с гаметофитомоховидных У мхов имеется ряд характеристик, отличающих их от всех высших растений. Это отсутствие корней, которое компенсируется наличием большого количества ризоидов. С их помощью растение и прикрепляется к субстрату, а также осуществляет частичное всасывание влаги. В основном процесс поглощения воды осуществляется в нижней части растения.

Имеются ассимиляционная, проводящая, запасающая и покровная ткани. Но у моховидных нет настоящих сосудов и механической ткани, тогда как у всех высших растений есть.

Классификация

Признаки отдела моховидные, несмотря на свою общность, все же позволяют классифицировать представителей отдела на несколько обособленных групп. Самая многочисленная группа растений, входящих в отдел – это класс настоящие (листостебельные мхи)(рис.1).

Рис. 1. Кукушкин лен.

Он включает подклассы зеленые, сфагновые и андреевые мхи.

Широко распространен во влажных лесах умеренной зоны. Его коричневатый стебель, достигающий в длину 30 см, содержит мертвые вытянутые клетки, выполняющие функцию проведения и накопления воды. Простые листочки состоят из нескольких слоев зеленых клеток и не имеют жилок. В нижней части стебля молодого мха образуются одноклеточные выросты — ризоиды, выполняющие функцию поглощения воды и минеральных солей. Обычно кукушкин лен растет в виде куртин, в которых содержится несколько сотен особей. Зеленые растения мха — это гаплоидная стадия, или гаметофит. Мох кукушкин лен — раздельнополое, или двудомное, растение. На верхушке одних растений формируются женские органы, называемые архегониями (рис. 2).

Рис.2. Архегонии.

Каждый архегоний содержит одну яйцеклетку. На мужских растениях развиваются антеридии — органы, представляющие собой мешочки, в которых образуются сперматозоиды. Так как растение гаплоидное, образование гамет не требует мейоза. Для оплодотворения мху нужна вода, по которой сперматозоиды могли бы переплыть на женское растение и проникнуть в архегоний. Для этого бывает достаточно дождя или обильной росы, капли которой лягут на верхушки растений. После оплодотворения из образовавшейся зиготы развивается диплоидный спорофит. Он растет на гаплоидном зеленом растении и использует образованные им вещества. Сам он не содержит хлорофилла и не фотосинтезирует.  Он имеет вид длинной коричневой нити, называемой ножкой. Одним концом она прикреплена к верхушке гаметофита, а на другом образуется расширение, являющееся спорангиемоховидных В этом расширении формируются материнские клетки спор, которые делятся мейозом, образуя множество одноклеточных спор. Зрелый спорангий состоит из коробочки и крышечки. Крышечка отрывается, и споры высыпаются и разносятся ветром на большие расстояния. Из спор, попавших во влажное освещенное место, вырастает тонкая ветвящаяся нить (протонема). На ее концах формируются почки, дающие начало новым гаплоидным растениямоховидных

Класс Сфагновые мхи

Мох Сфагнум

Важной группой мхов являются сфагновые мхи (рис. 3). Они широко распространены и образуют так называемые сфагновые, или верховые, болота. Верхушки сфагнума имеют светло-зеленые листочки. По мере роста мха нижняя его часть оказывается под толщей более молодых листочков, отмирает и начинает разлагаться. Ткани мха содержат карболовую кислоту, которая имеет мощное бактерицидное действие. Разложение мха происходит без доступа воздуха и в условиях почти полного отсутствия микроорганизмов. Мох практически не гниет и превращается в торф. Торф, как губка, удерживает влагу, происходит заболачивание лесов.  

Рис. 3. Сфагнумоховидных

Сфагнум не имеет ризоидов. Он впитывает воду всей своей поверхностью. Мелкие светло-зеленые листья, покрывающие стебель и ветви, состоят из клеток двух хорошо различимых под микроскопом типов. Узкие зеленые фотосинтезирующие клетки образуют сетчатую структуру, в которой происходит движение органических веществ. Между ними находятся крупные прозрачные мертвые клетки, от которых остались только оболочки (рис. 4). Эти клетки служат резервуаром для воды. Через поры в их клеточных стенках происходит пополнение запасов воды из окружающего воздуха. 

Рис. 4. Участок листа сфагнума.

Небольшие нежные растения, тело которых представлено чаще всего слоевищем в виде пластинки неправильной формы. У некоторых слоевище несет чешуйки, соответствующие листьямоховидных Есть многочисленные ризоиды. Протонема развита слабо. 

Размножение половое (подобно другим мхам) и бесполое (с помощью особых почек). 

Распространенный представитель печеночных мхов — маршанция (рис. 5).

Пластинчатый таллом (рис. 6).

Распространены большей частью в тропиках.

Спорофиты (спорогонии) рогообразной формы.

Рис. 5. Маршанция.

В основании ножки спорангия находится меристема, поэтому ножка постоянно растет. Образование и созревание спор происходит продолжительное время.

Большинство однодомны. Перекрестное опыление (женские и мужские гаметофиты созревают в разное время).

Рис. 6. Пластинчатый таллом.

На поверхности таллома при неблагоприятных условиях образуются клубни, устойчивые к низкой влажности, после периода засухи формируют новое поколение. Растения однодомные, органы размножения развиваются в толще таллома, стадия спорофита преобладающая. К антоцеротовым относятся фолиоцерос, антоцерос, нототилас и др.

Размножение.

Око­ло по­ло­ви­ны ви­дов Моховидных – обое­по­лые рас­те­ния, боль­шин­ст­во лис­то­сте­бель­ных мхов, мн. пе­чё­ноч­ни­ки и ан­то­це­ро­то­вид­ные – раз­дель­но­по­лые. У тал­лом­ных ви­дов по­ло­вые ор­га­ны (га­ме­тан­гии) раз­ви­ва­ют­ся на верх­ней сто­ро­не тал­ло­ма в глу­бо­ких ям­ках или под за­щи­той че­шуе­вид­ных или ча­ше­вид­ных вы­рос­тов, у по­бе­го­вых ви­дов – под за­щи­той ви­до­из­ме­нён­ных ли­сть­ев, ре­же труб­ко­вид­но раз­рас­таю­щей­ся вер­хуш­ки стеб­ля. Оп­ло­до­тво­ре­ние тре­бу­ет на­ли­чия во­ды, не­об­хо­ди­мой для встре­чи под­виж­ных спер­ма­то­зои­дов (об­ра­зу­ют­ся в ан­те­ри­ди­ях) с не­под­виж­ной яй­це­клет­кой, на­хо­дя­щей­ся в ар­хе­го­нии. Важ­ным фак­то­ром ус­пеш­но­го по­ло­во­го про­цес­са яв­ля­ют­ся раз­ле­таю­щие­ся брыз­ги от до­ж­де­вых ка­пель, спо­соб­ст­вую­щие сбли­же­нию спер­ма­то­зои­дов с яй­це­клет­кой и её оп­ло­до­тво­ре­нию. Об­ра­зо­вав­шая­ся по­сле оп­ло­до­тво­ре­ния зи­го­та про­рас­та­ет в спо­ро­фит, про­ду­ци­рую­щий эле­мен­ты бес­по­ло­го раз­мно­же­ния – спо­ры. Моховидные спо­соб­ны так­же к ве­ге­та­тив­но­му раз­мно­же­нию. Не­ко­то­рые ви­ды, ве­ро­ят­но, раз­мно­жа­ют­ся толь­ко та­ким пу­тём (рис. 7).

Рис. 7. Типы размножения.

-Бесполое. Размножение лишайников происходит спорами (по этой причине мхи относят к споровым представителям) и вегетативным путем (стеблями, листьями, слоевищем).

-Половое. Деление клеток осуществляется гаметами. В период размножения мхи развивают специальные органы для образования в них гамет: мужской орган представлен сперматозоидом, а женский – яйцеклеткой.
Этапы полового размножения: Попадая в водную среду, самые активные сперматозоиды движутся к женскому половому органу с помощью жгутиков, а затем оплодотворяют ее. Стоит отметить, что без участия воды сперматозоиды не способны достигнуть яйцеклетки. В результате успешного оплодотворения получается зигота, развивающая особую часть тела – коробочку. Именно в ней формируются органы для размножения и распространения класса моховидных. Далее из спор образуется протонема – нитевое образование зеленого цвета. В результате сформированных почек создаются пластинчатые побеги без листьев, которые носят название талломы (рис. 8).
Важно! Кукушкин лен в период своего полового размножения образует зиготу с коробочкой, содержащей крышечку, накрытую колпаком. В период созревания спор происходит открытие крышечки коробочки, с которой впоследствии и выпадают споры. Попадая в благоприятные для жизнедеятельности условия, оплодотворенные клетки прорастают, создают новые протонемы, после чего цикл снова повторяется.

Рис. 8 Этапы полового размножения

Сперматозоиды образуются на мужских растениях, яйцеклетки – на женских, после их слияния формируется зигота (находится на женской особи, она питает незрелый спорофит), которая в дальнейшем развивается в спорангий. После созревания спорангия, он раскрывается, из него высыпаются споры – начинается снова бесполый период размножения мхов.

Воспроизведение потомства возможно вегетативным способом, мхи образуют талломы (зеленые ответвления), почки, клубни, которые на влажной почве хорошо приживаются.

Интересные факты

1. Если на почве появился Кукушкин лен, то это считается сигналом о возможном загрязнении почвы. Данное растение способно создавать внушительный и плотный покров земли, который накапливает большое количество воды. Являясь мощным влажным накопителем, Кукушкин лен способен образовывать болота. По этой причине в месте произрастания листостебельного представителя может образоваться слой сфагнума.

2. Толстые прослойки данной разновидности мха являются одним из составляющих природного торфа – ценного топлива и удобрения. Ежегодно верхняя часть сфагнума увеличивается на 3-5 см в высоту, когда нижняя часть ростка постепенно отмирает, но не исчезает полностью. Растение обладает бактерицидным эффектом (содержит вещество сфагнол), поэтому исчезнувшая часть сфагнового цветка почти не разлагается. Благодаря такой способности, на сфагнуме образуются мощные отложения отмерших почек, в которых собирается и хранится вода.

3. Мох является одним из тех растений, которые могут приспосабливаться даже к самым суровым условиям. Главное - чтобы была в доступе в необходимом количестве вода. Именно мхи составляют основную часть флоры Антарктиды и Арктики, а вот в пустынях и полупустынях их нет.

4. Некоторые виды мхов ранее использовали как антисептик, прикладывая к ранам. Также им перекладывали бревна срубов для защиты от бактериальных поражений древесины.

Значение

По­дав­ляю­щее боль­шин­ст­во Моховидных за­се­ля­ют био­то­пы, не­бла­го­при­ят­ные для со­су­ди­стых рас­те­ний: ска­лы, по­верх­но­сти ство­лов, вет­вей, ли­сть­ев, глу­бо­ко­вод­ные (до 120 м) уча­ст­ки во­до­ёмов, те­ни­стые мес­та под по­ло­гом гус­тых ле­сов и в пе­ще­рах, ку­да по­па­да­ет ме­нее 1% от пря­мо­го сол­неч­но­го све­та. Толь­ко ви­ды сфаг­ну­ма на бо­ло­тах и гип­но­вых мхов в та­ёж­ных ле­сах до­ми­ни­ру­ют над др. рас­те­ния­ми. Мо­хо­вой по­кров за­щи­ща­ет по­верх­ность поч­вы от раз­мы­ва­ния, бы­ст­ро впи­ты­ва­ет и срав­ни­тель­но дол­го удер­жи­ва­ет вла­гу, ос­лаб­ля­ет пе­ре­пад темпе­ра­тур и ис­су­ше­ние поч­вы, сдер­жи­ва­ет глу­бо­кое про­таи­ва­ние веч­ной мерз­ло­ты, слу­жит сре­дой оби­та­ния для мн. бес­по­зво­ноч­ных. Ан­то­це­ро­то­вид­ные и мн. пе­чё­ноч­ни­ки всту­па­ют в сим­би­оз с гри­ба­ми, а пе­чё­ноч­ник крип­то­тал­люс (Cryptothallus) пе­ре­шёл к пол­но­му па­ра­зи­тиз­му на гри­бе, ут­ра­тил хло­ро­филл и оби­та­ет в тол­ще поч­вы (толь­ко его зре­лая ко­ро­боч­ка на длин­ной нож­ке вы­став­ля­ет­ся на ко­рот­кое вре­мя над уров­нем поч­вы для рас­сеи­ва­ния спор).

Все Моховидные весь­ма бед­ны дос­туп­ны­ми и нуж­ны­ми для пи­та­ния жи­вот­ных ве­ще­ст­ва­ми, и лишь для не­сколь­ких ви­дов жу­ков мхи яв­ля­ют­ся осн. кор­мом. Не­ко­то­рые пти­цы ис­поль­зу­ют Моховидные в ка­че­ст­ве вто­ро­сте­пен­но­го кор­ма (те­те­ре­ва, ку­ро­пат­ки, ряб­чи­ки), а так­же для по­строй­ки гнёзд (у ма­ли­нов­ки – осн. стро­ит. ма­те­ри­ал). Не­ред­ко раз­рас­та­ние Моховидных ухуд­ша­ет во­зоб­нов­ле­ние ле­са, по­дав­ля­ет рост трав и кус­тар­ни­ков, спо­соб­ст­ву­ет на­ко­п­ле­нию тор­фа и за­бо­ла­чи­ва­нию почв (осн. роль в этом иг­ра­ют ку­куш­кин лён и ви­ды сфаг­ну­ма). В пе­рио­ды за­сух мо­хо­вый по­кров обу­слов­ли­ва­ет вы­со­кую по­жар­ную опас­ность.

срав­ни­тель­но не­боль­шое. В сель­ской мест­но­сти Моховидные при­ме­ня­ют для ко­но­па­че­ния бре­вен­ча­тых по­стро­ек, сфаг­но­вые Моховидные, об­ла­даю­щие про­ти­во­мик­роб­ны­ми свой­ст­ва­ми, ис­поль­зо­ва­лись (осо­бен­но во вре­мя Вел. Отеч. вой­ны) в ка­че­ст­ве пе­ре­вя­зоч­но­го ма­те­риа­ла. По­доб­но ли­шай­ни­кам, Моховидные слу­жат био­ин­ди­ка­то­ра­ми сте­пе­ни за­гряз­не­ния ок­ру­жаю­щей сре­ды (в силь­но за­гряз­нён­ных рай­онах их час­то от­сут­ст­ву­ют или пред­став­ле­ны лишь не­мно­ги­ми ви­да­ми) (рис. 9).

В Рос­сии 22 ред­ких ви­да Моховидных ох­ра­ня­ют­ся, в Крас­ную кни­гу МСОП вне­се­ны 44 ви­да. Уче­ние о Моховидных – брио­ло­гия.

В бы­ту мха­ми час­то не­пра­виль­но на­зы­ва­ют не­ко­то­рые ли­шай­ни­ки (оле­ний мох, ис­ланд­ский мох) и во­до­рос­ли (ир­ланд­ский мох).

Рис. 9 Значение мхов.

Заключение

Животный мир биоценоза также оказывает на мохообразные прямое или косвенное воздействие. Позвоночные животные упот­ребляют их в пищу редко (например, лемминги в тундре питаются наряду с цветковыми растениями и некоторыми мхами). Но многим беспозвоночным животным (число которых в лесу достигает нес­колько десятков тысяч на 1 м² поверхности почвенного слоя) мо­хообразные служат не только пищей: образуемые ими дернины и коврики —среда обитания этих животных. При этом некоторые из беспозвоночных животных, по-видимому, могут участвовать в оп­лодотворении мохообразных, перенося капельки слизи со спер­матозоидами с одного растения на другое. Наземные позвоночные оказывают на моховой покров и косвенное, положительное или отрицательное, воздействие, вытаптывая и уничтожая одни виды и подготавливая места обитания для других (тропы, выбросы земли и т. п.). Помет и трупы некоторых животных, как уже отмечалось, могут служить субстратом для определенных видов мхов. Живот­ные могут также способствовать распространению мохообраз­ных, перенося их споры или прилипшие к ногам выводковые почки, листочки и т. п. в новые места. У некоторых мхов даже имеются специальные приспособления для привлечения живот­ных, участвующих в распространении спор. Так, у сплахновых, часто поселяющихся на экскрементах жвачных, гипофиза при созревании коробочки нередко сильно увеличивается в размерах и окрашивается в яркий цвет, а споровая масса издает сильный неприятный запах. Мухи, которые отклады­вают свои яйца в навоз, привлекаемые гипофизой и (или) запахом, садятся на коробочку. Ползая по ней, они прикасаются к липкой массе спор, выступающей из коробочки. Затем в поисках субстрата для откладывания яиц мухи перелетают в другие места и могут перенести прилипшие к ним споры сплахновых на новые кучки экскрементов.

Мохообразные испытывают на себе также громадное прямое и косвенное воздействие хозяйственной деятельности человека (вырубка и посадка лесов, создание пастбищ и сенокошение, за­топление и осушение территорий, механическая и химическая обработка почвы, строительные работы и т. д.). Человек воздейст­вует на моховой покров и просто вытаптывая его и уплотняя почву при ходьбе. Даже слабое нарушение подстилки в хвойных лесах ведет к отмиранию многих видов мхов, а дальнейшее вытаптывание может повести и к смене одного биоценоза другим.

Рассмотренная связь мохообразных с различными факторами внешней среды объясняет, почему отдельные мохообразные или их сообщества можно встретить в самых разных климатических поясах (от экваториального до арктического) и на разных высотах над уровнем моря (от глубоких низин до альпийского пояса). Наибольшее число видов мохообразных приурочено к дождевым тропическим лесам, где почти все они являются эпифитами. При продвижении в более высокие широты число видов мохообразных уменьшается, но роль отдельных видов в сложении растительного покрова часто значительно возрастает в силу их большей по срав­нению с сосудистыми растениями приспособленности к крайним условиям существования в арктическом поясе.

Список используемой литературы

1. БОЛЬШАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ КИРИЛЛА И МЕФОДИЯ.- М., 1998 г.

2. Гарибова Л.В., Дундин Ю.К., Коптяева Т.Ф., Филин В.Р. – ВОДОРОСЛИ, ЛИШАЙНИКИ И МОХООБРАЗНЫЕ СССР.- М,: Мысль, 1978 г.

3. Зиринг К. Е., Ляхин Ю.И. – ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ.- Л., 1977 г.

4. Рузалин Г.И. КОНЦЕПЦИЯ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ.- М,: 1997г.

5. Суворов В.В. – БОТАНИКА.- Л,: Сельскохозяйственная литература, журналы м плакаты, 1961 г.

Интернет-источники:

1. https://animals-world.ru/obshhaya-xarakteristika-mxov/

2. https://bigenc.ru/biology/text/2235046

3. https://foxford.ru/wiki/biologiya/vysshie-sporovye-rasteniya-otdel-mohovidnye

4. https://fb.ru/article/227790/otdel-mohovidnyie-osobennosti-stroeniya-i-jiznedeyatelnosti-priznaki-pitanie-razmnojenie-obschaya-harakteristika-i-znachenie-predstaviteli-otdela-mohovidnyie

5. https://nauka.club/biologiya/otdel-moxovidnye-obshhaya-xarakteristika-interesnye-fakty.html

6. https://biology.su/botany/moss

8