Моховидные, или Мхи. Общая характеристика и значение

Несмотря на то, что моховидные относятся к высшим споровым растениям, так как для них характерно разделение тела на органы и ткани, это наиболее древняя и просто устроенная группа среди высших растений.

При этом моховидные очень разнообразны и многочисленны, их насчитывается более 10 тысяч видов.

Наиболее широко они распространены в областях с умеренным и холодным климатом. Мхи встречаются на болотах, в лесах, растут на стволах деревьев, на постройках и скалах и даже в пресных водоемах. Мхи обладают способностью выживать в условиях как морозов, так и высоких температур.

Подавляющее число мхов являются многолетними растениями. Высота варьирует от нескольких миллиметров до 20 см. Но обычно это травянистые растения в несколько сантиметров. Из-за слабого развития тканей среди мхов нет крупных растений.

Мхи, в отличие от водорослей, являются наземными растениями. Однако растут только в хорошо увлажняемых местностях. Они остро нуждаются в воде, находящейся не только в почве. Вода играет важную роль при оплодотворении, т. е. доставке сперматозоидов к яйцеклеткам. Поэтому мхи чаще всего растут во влажных местах. Их, например, много на болотах.

Считается, что мхи произошли от риниофитов — вымершей группы растений. Риниофиты были одними из первых многоклеточных растений, вышедших на сушу и образовавших сосудистые ткани.

В отличие от водорослей, тело мохообразных разделено на специализированные ткани, каждую ткань составляет особый род клеток.

При этом тело мха, как и тело водорослей, называют слоевищем. Однако в нем есть четкое разделение на стебель и листья.

У многих моховидных в центре стебля есть проводящая система, которая располагается в виде отдельных пучков. Проводящая система обеспечивает передвижение минеральных веществ и воды, а также органических веществ.

В стебле у мхов есть не только проводящие, но и механические и покровные ткани. Это связано с адаптацией к наземному обитанию. Механические ткани позволяют растению удерживаться вертикально, так как воздух менее плотная среда, чем вода. Покровные ткани защищают растение в первую очередь от пересыхания.

Листья мхов выглядят как зеленые пластинки, имеющие линейно-ланцетную форму. Они достаточно тонкие, состоят всего из нескольких слоев клеток или из одного слоя. Лист может содержать бесцветные клетки, среди которых есть зеленые клетки-ассимиляторы, содержащие хлорофилл. В них протекает фотосинтез.

У многих мхов на нижней части стебля имеются корнеподобные выросты ‒ ризоиды. Они представляют собой выросты эпидермиса и похожи на корневые волоски. Во многом ризоиды выполняют функцию корней, т. е. закрепляют растение в почве и всасывают воду с растворенными в ней минеральными веществами.

В отделе Моховидных выделяют классы Печеночных мхов и Листостебельных мхов.

Печеночники являются наиболее древними. Их тело представлено разветвленным плоским слоевищем. Много печеночников в тропиках. Мох маршанция растет во влажных местах, которые не заросли травой. Маршанция имеет стелющееся слоевище, которое похоже на листовую пластинку. В верхней части ее слоевища находится фотосинтезирующая ткань, в нижней ‒ основная. Другим представителем мхов является риччия.

У листостебельных мхов тело имеет побеги, состоящее из стеблей и листьев. Типичный представитель ‒ кукушкин лен, который часто встречается в хвойных лесах и тундре, около сфагновых болот и в сырых местах. Он представляет собой растение больше 10 см высотой.

Кукушкин лен может приводить к заболачиванию почвы, так как он создает на почве плотные покровы, что приводит к накоплению воды. Там, где растет кукушкин лен, может появляться другой представитель моховидных ‒ сфагнум (белый мох). В его листьях клетки с хлорофиллом чередуются с большими клетками, содержащими воздух и воду. Сфагнум может быстро накапливать в теле воду и еще больше способствовать заболачиванию почвы. Отмершие части сфагнума входят в состав торфа.

Особенности размножения мхов

У мхов есть бесполое и половое размножение. Бесполое представлено как вегетативным, когда растение размножается частями слоевища, стеблей или листьев, так и с помощью спор.

При половом размножении у мхов вырастают специальные органы в верхней части тела. В них образуются гаметы ‒ подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. По воде сперматозоиды передвигаются к яйцеклетке и оплодотворяют ее. После оплодотворения на растении вырастает так называемая коробочка со спорами. После созревания споры рассыпаются и разносятся на большие расстояния.

Спора, попав в благоприятную среду развивается в многоклеточную зеленую нить протонему, на которой потом вырастают талломы или побеги.

Особенностью мхов является преобладание в их жизненном цикле так называемого гаметофита. Обычно в клетках большинства живых организмов находится двойной набор хромосом. Растение с таким двойным набором называется спорофитом. Однако у мхов в клетках зеленого растения одинарный набор хромосом, и, следовательно, такое растение называют гаметофитом. Это уникальное явление характерно для мхов.

Жизненный цикл мха примерно таков. Из споры с одинарным набором хромосом вырастает растение-гаметофит. Именно его мы называем мхом. На женских растениях образуются яйцеклетки, а на мужских сперматозоиды. Они тоже содержат одинарный набор хромосом. С помощью воды сперматозоиды достигают яйцеклеток. В результате оплодотворения образуется зигота, в которой хромосомные наборы яйцеклетки и сперматозоида объединяются. Получается двойной набор хромосом. Зигота дает начало спорофиту, который растет прямо из женского гаметофитного растения. Выглядит спорофит обычно как коробочка на стебельке, поднимающаяся над мхом. Этот стебелек и сама коробочка состоят из клеток с двойным набором, т. е. являются спорофитом. Внутри коробочки созревают споры таким образом, что в процессе деления двойной набор хромосом становится одинарным, т. е. снова образуется гаметофит. Когда коробочка раскрывается, споры разлетаются, оседают на почву, и прорастают, давая начало молодому гаметофиту.

Значение мхов

Животные почти не едят мхи.

Однако мхи играют важную роль в природе, так как накапливают влагу, регулируют водный баланс местности. При этом мхи часто приводят к заболачиванию почв, что следует считать их отрицательным влиянием.

Мхи способны накапливать многие вредные вещества, в том числе радиоактивные.

Моховидные образуют торф, который является полезным ископаемым для человека. Торф используется как топливо, удобрение, сырье для промышленности. Из него получают древесный спирт, пластмассы и др.

Сухой сфагнум обладает антисептическими свойствами. Раньше его использовали в качестве перевязочного материала.