Размножение и цикл жизни кукушкина льна. Сравнительный анализ жизненного цикла мхов (кукушкина льна) и плауны (плаун годичный) Жизненный цикл мхов на примере кукушкина льна


Кукушкин лен, или политрихум, - вид мха, растущий в местах с повышенной влажностью. В России растение распространено в северных и центральных регионах. Мох предпочитает заболоченные участки с обилием солнечного света.

Строение кукушкиного льна

Темно-зеленый стебель вырастает до 12–17 см в высоту. Заостренные линейно-шиловидные листья не имеют черешков. Внизу стебля расположены ризоиды - нитевидные образования, прикрепляющиеся к субстрату и проводящие питательные вещества в клетки растения.

Источник: Depositphotos

Мох кукушкин лен состоит из мужских и женских растений

Первичный стебель расположен горизонтально к почве, не имеет листьев. Вторичный стебель разветвленный, покрыт листовыми пластинами. Листья, расположенные вблизи ризоидов, развиваются в форме чешуи.

Внутри стебля расположена примитивная проводящая система, благодаря которой вода и растворенные питательные вещества доставляются к клеткам мха.

Удлиненные клетки растения соединены попарно. Их функция - транспортировка жидкости и фотосинтез.

Благодаря плотной текстуре кукушкин лен используется как межвенцовый утеплитель при возведении жилых зданий и хозяйственных построек. Мох обладает мочегонным, обеззараживающим и противовоспалительным действием, применяется в народной медицине. Высушенным растением набивают матрасы и подушки.

Размножение мха кукушкина льна

Мох кукушкин лен размножается бесполым и половым путем. После цветения образуются споры, которые хранятся в коробках - спорангиях. Вызревшие споры попадают на субстрат. При благоприятном климате они формируют многоклеточные нити, из которых путем почкования появляются гаметофиты - буро-зеленые многолетние побеги с ризоидами. Гаметофит развивается во взрослый независимый организм.

Кукушкин лен - двудомное растение, состоящее из мужских и женских побегов. На конце мужских стеблей в центре листовой розетки формируются антеридии, содержащие гаметы - сперматозоиды. На женских побегах образуются архегонии с созревшими яйцеклетками.

Этапы процесса оплодотворения:

  • В сезон дождей и половодья сперматозоиды отделяются от антеридий и присоединяются к яйцеклетке. Происходит соединение, которое завершается образованием зиготы - оплодотворенной клетки растения.
  • Через 11–13 месяцев из зиготы развивается коробок - спорогон, находящийся на длинном голом стебле. В нем развиваются споры, которые разносятся порывами ветра на 2–5 м. Споры прорастают в нить - предросток, из которого формируются почки, вырастающие в женские и мужские растения.

Цикл размножения кукушкиного льна представляет чередование полового и бесполого размножения. Мох размножается вегетативным путем. Поместите пласт субстрата с растением во влажную питательную среду, и он разрастется в плотную густую подушкообразную дерновину.

Кукушкин лен - многолетний зеленый мох, растущий на заболоченных лесных участках. Размножается растение половым и бесполым способом. Необходимое условие для оплодотворения - благоприятный климат.

Мхи относятся к высшим растениям. Высшие растения – многоклеточные организмы. Их тело расчленено на ткани и органы: листья, стебли, корни. Половые органы высших растений многоклеточные: женский – архегоний, мужской – антеридий.

В настоящее время насчитывается 35000 видов мхов. Мхи по сравнению с другими высшими растениями наиболее примитивно организованы. В отд. Моховидных развито половое поколение – гаметофит, который представляет из себя прежде всего взрослее растение мха. Бесполое же поколение (спорофит) представлен у мхов спорогоном (коробочка на ножке), который развивается на гаметофите после оплодотворения.

У низших мхов нет дифференцировки тела на вегетативные органы, и оно представляет собой плоскую листовидную пластинку – таллом, лежащую на почве или ином субстрате, прикрепляемую к ней тонкими ризоидами. У высших мхов тело разделено на органы. Стеблевидные каулидии мхов имеют проводящие ткани: водопроводящие клетки – гидроиды и живые клетки, проводящие органические вещества – лептоиды , которые образуют примитивный центральный цилиндр – простель. Корней нет, их функцию выполняют ризоиды. Листья мхов (филлидии ) состоят из мелких клеток с хлоропластами.

Цикл развития мха

Мхи представляют собой небольшие растения, покрывающие почву более или менее плотными дернинами. Развитие мха начинается со споры, т.е. с одноклеточного, микроскопически гаплоидного зачатка. После того, как спора попадает на влажный субстрат, из нее вырастает тонкая обычно ветвистая, зеленая нить или пластинку водорослей. Эта маленькая нить (пластинка) называется протонемой . Через некоторое время на протонеме появляются почки, дающие начало взрослому растению мха. У настоящих мхов стебель (каулидий) и листочки (филлидии) ясно отличаются друг от друга; стебель чаще всего в нижней части бывает покрыт волосками или ризоидами. На верхушках главных стеблей или боковых веточек развиваются половые органы: антеридии ♂ и архегонии ♀, в которых образуются половые клетки. Внутри антеридия развиваются сперматозоиды, архегоний же содержит в себе яйцеклетку. Все стадии развития мха, начиная со споры и кончая стеблем с листочками и половыми органами, объединяются в понятие полового поколения или гаметофита .

Оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом совершается с помощью капель воды внутри архегония в сырую погоду; после оплодотворения на гаметофите вырастает коробочка со спорангием, в котором после редукционного деления образуются споры. Коробочка сидит на тонкой ножке. Это – спорогон мха или бесполое поколение (спорофит). К моменту созревания спор коробочка открывается наверху крышечкой и споры высыпаются.

Классификация мхов

Более совершенные мхи относятся к Кл. Musci (лиственные).

Тело лиственных мхов всегда расчленено на каулидии (стебли) и филлидии (листья). Стебли имеют радиальную симметрию, на стеблях густой спиралью располагаются листья. Лиственные мхи делятся на 2 п/класса: Sphagnidae и Bryidae.

Сфагновые мхи Sphagnidae

Одной из хорошо обособленных групп являются сфагновые мхи (Sphagnidae), к которым относится только одно семейство Sphagnaceae и один род Sphagnum.

Тонкий и довольно длинный стебель сфагнума лишен ризоидов и густо покрыт веточками, сидящими пучками (мутовками) по несколько штук; часть этих веточек торчащих направлена более и менее перпендикулярно стеблю, остальные свешиваются вниз и окутывают стебель и называются свисающие. На вершинке стебля молодые верхушечные веточки образуют характерную для сфагнума «головку», где образуются половые органы. Стебель снаружи окружен гиалодермисом из тонкостенных, бесцветных клеток, обыкновенно снабженных отверстиями – порами, через которые растения всасывают воду. У некоторых видов клетки гиалодермиса имеют внутри спиральные утолщения. Под ним располагаются толстостенные клетки древесинного цилиндра , часто окрашенного в буроватый цвет. Центральная часть стебля занята бесцветными, тонкостенными клеточками сердцевины.

Как стебель, так и ветви сфагнума более или менее густо покрыты листочками. Листья ветвей никогда не имеют жилки и состоят из одного слоя клеток. Большую часть пластинки (2/3) листа занимают крупные мертвые водоносные гиалиновые клетки, снабженные порами и поперечными утолщениями. Гиалиновые клетки, соединяясь между собою, образуют густую сеть капилляров и подобно гиалодермису стебля служат для всасывания и проведения воды. Они способны накапливать воду в 30-40 раз превышающую вес самого мха. Между гиалиновыми клетками зажаты очень узкие живые хлорофилловые клетки. Для точного определения видов сфагнума большое значение имеет форма гиалиновых и хлорофилловых клеток, которая может быть рассмотрена в листочке под микроскопом.

Сфагновые мхи, растущие на верховых болотах, имеют бурые и красные оттенки в связи с застойным увлажнением. В заболачиваемых лесах, низовых болотах при проточном увлажнении мхи имеют зеленую или буро-зеленую окраску тела.

Зеленые мхи (п/кл. Bryidae )

К ним относится 13500 видов. Зеленые мхи чрезвычайно широко распространены на Земле, особенно в умеренных и холодных широтах. В сложении растительного покрова Земли зеленые мхи принимают большое участие. Они образуют сплошные покровы на болотах (в основном на низинных), в хвойных лесах, на лугах, тундрах.

Для зеленых мхов характерна развитая нитчатая, обильно ветвящаяся протонема. В коробочке спорогона развивается перистом – особый аппарат, обеспечивающий равномерное и постепенное рассеивание спор. Мхи п/кл.Bryidae отличаются сложным строением. Листья многослойные с выраженной жилкой. Стебли имеют проводящий цилиндр – простель . Простель окружает кора с листовыми следами. Половые органы развиваются на вершине одного растения или на разных. Если архегонии развиваются на вершине главного стебля, то мхи являются верхоплодными (Acrocarpi), если сбоку стебля, то бокоплодными (Pleurocarpi).

У первых таким образом после оплодотворения спорогон развивается на вершине главного стебля или бокового побега, после чего стебель прекращает рост, у вторых – спорогон развивается сбоку стебля и главная ось продолжает свой рост. Бокоплодные мхи обладают «перистым» ветвлением, тогда как верхоплодные мхи имеют моноподиальное ветвление со слабым развитием боковых разветвлений.

Спорогон зеленых мхов имеет на вершине коробочки колпачок – калиптру (остаток брюшка архегония). В коробочке спорогона развивается перистом и спорангий со спорами. После созревания стенка спорангия разрушается и споры оказываются непосредственно в коробочке. Зубцы перистома герметично закрывают отверстия в коробочке, а в сухую погоду они выпрямляются и через отверстия при покачивании коробочки споры высеваются, препятствуя прорастанию спор внутри коробочки.

Значение мхов в природе состоит в том, что они, как и лишайники, являются пионерами в заселении новых территорий, обильных в напочвенном покрове многих типов леса. В болотах образуют торф, являющийся как удобрением, так и важным энергетическим материалом. Водные мхи образуют мягкий субстрат, на котором рыба откладывает икру; в нем находит пищу и защиту мальки рыб. Наряду с положительным значением мхи приносят вред, вызывая заболачивание лесов, лугов, пастбищ.

Значение сфагнума в природе очень большое. Этот мох создаёт болото , не живёт на нём, как много других представителей флоры, а создаёт. Также из этого растения образуются запасы торфа, который является очень ценным природным материалом. Он имеет много особенностей и, благодаря этому, очень широко применяется в медицине . В последнее время сфера его использования увеличивается.

Вконтакте

Одноклассники

Сфагнум с давних времён используется в строительстве так же, как и кукушкин лён. Его применяют для утепления стен деревянных зданий. Но это растение не надо путать с белым мхом, который образуется из сухих сосновых деревьев.

Где растёт мох

Правильнее будет говорить о группах мхов, а не об одном виде. В каждой местности можно встретить по несколько разновидностей. Особенности строения всех видов очень похожи, так же как и условия жизни и внешний вид. Отличаться они могут только цветом: зелёным, бурым и красноватым.

В основном растёт такой лесной житель на переходных и верховых болотах, в лесах, которые заболочены или только начинают заболачиваться, также встречается в низинах, где скапливается вода.

Внешний облик лесного жителя

Сфагнум, оттопыренный - этот обитатель болот имеет прямостоячие и до воли длинный стебель. Стебель имеет торчащие боковые ветки, которые покрыты маленькими листочками с чешуёй. Листочки также есть на стебле, но там их намного меньше.

Верхушка образует головку, так как ветки на ней скручены. Именно верхушка является отличительным признаком сфагновых видов. На головке есть отдельные веточки, на которых имеются органы с половыми клетками, они называются – антеридии, в них есть сперматозоиды и архегонии с яйцеклетками.

Жизненный цикл мха сфагнума растения очень похожий с циклом других видов такого растения. Растение гематофит образует половые клетки. После того как клетки сливаются, получается спорогон, на месте яйцеклетки, он имеет коробочку где и дозревают споры. Когда спора прорастёт, образуется новый гематофит.

Верхушка постоянно растёт, а его нижняя часть отмирает, он всегда двигается вверх, ближе к свету. А та часть, которая отмирает, со временем, превращается в торф.

Зелёный цвет имеет только верхушка побега , а часть, которая расположена ниже беловатая, так как она постоянно погружена в воду. А ниже беловатой части расположена светло-коричневая часть.

У лесного сфагнума нет корней, их заменяют тонкие нити, которые называются ризоиды. Корни ему не нужны, так как он почти постоянно находиться в воде, и вся его поверхность всасывает её. А при засухе или когда просто не хватает воды, растение может активно запастись ею.

Если разглядеть сфагнум в микроскоп, то можно увидеть, что заполнены живым содержанием, не все клетки растения. Большое количество клеток мертвы и имеют поры, которыми соединяются с внешней средой. Благодаря этим мертвим клеткам, мох запасается водой, количество запасённой воды, может, в двадцать раз превышать вес самого растения.

Именно через это, растение получило своё название, «сфагнос» - в переводе с греческого означает - губка. А его второе название, появилось потому что, когда растение полностью высыхает от воды, то становится белым.

Применение

Сфагнум применяют в:

  • Медицине.
  • Туризме.
  • Садоводстве и для комнатных растений.
  • Строительстве.

Укладывать его необходимо следующим образом. Нужно взять небольшой пучок сфагнума и немного разрыхлить его и только после этого положить на брёвна, после укладки его нужно немного прижать ладонью. Следующий пучок растения укладывается так, чтобы был перекрыт предыдущий пучок. Толщина мха должна быть не меньше, чем полтора сантиметра.


В процессе роста растения у него формируются прямостоящие неветвистые побеги, собирающиеся в плотные дерновины наподобие подушек. Высота их небольшая - обычно не выше 5-6 сантиметров. Как такового стебля у сфагнума нет, его заменяют филлидии и каулидии. Между этими элементами растения есть щели, которые буквально поглощают воду и соли, необходимые мху для жизни.

Филлидии состоят всего из одного клеточного слоя. Третий элемент сфагнума - ризоиды являются корнями растения. Эти сильно ветвящиеся тонкие ниточки высасывают воду из почвы. Что характерно для сфагнума, ризоиды со временем перестают поглощать жидкость и играют только роль опоры для растения.

Мох сфагнум. Жизненный цикл

Как у всех сосудистых представителей растительного мира, у сфагнума происходит чередование полового поколения (гаметофита) с бесполым (спорофитом). Фотосинтезирующее зеленое растение - это гаметофит. У него есть мужские и женские гаметы, которые и порождают спорофит, появляющийся из зиготы - оплодотворенной яйцеклетки.

Спорофиты - споровое поколение не отделяются и остаются с гаметофитом, питаясь от него. В каждой их клетке двойной набор хромосом, в гаметах - по одному. Спорофит развивается в процессе мейоза - деления клеток. В результате этого каждая спора вновь становится наделенной полом. Прорастает она в одинарный гаметофит.

Мох сфагнум. Применение

Сфагнум обладает целым рядом полезных свойств, которые человек научился использовать. Еще в 11 веке мох начали применять в медицине в качестве перевязочного материала, своими гигроскопичными свойствами он заменял вату. Сфагнум широко применялся на полях сражений в первую мировую войну, так как быстро впитывал кровь, гной и прочие жидкости.

Даже сейчас некоторые фармацевтические компании производят тампоны и салфетки для перевязок с содержанием мха сфагнума. В составе растения был обнаружен сфагнол – фенолоподобное соединение, оказывающее дезинфицирующее, бактерицидное и противогрибковое действие. Еще в сфагнуме есть гуминовые кислоты со свойствами природного антибиотика.

Популярны среди потребителей и сфагновые стельки, которые хорошо помогают от грибка стопы. Если у вас есть поражения инфекционного характера на коже тела, помогут ванны с настоем сфагнума. Также этот мох часто используется для наполнения матрасов и подгузников. Особенно это полезно для тяжелобольных лежачих больных, так как позволяет бороться с пролежнями.

Сфагнум используют и в растениеводстве для более легкого и комфортного выращивания побегов и для защиты посадок от морозов.

Поделиться