Мхи
| Мхи | ||||
|---|---|---|---|---|
 Muscinae. Иллюстрация из книги Эрнста Геккеля Kunstformen der Natur, 1904 | ||||
| Научная классификация | ||||
| Международное научное название | ||||
| Bryophyta sensu stricto | ||||
| Классы | ||||
| ||||
Мхи, или Мохови́дные, или Бриофи́ты (лат. Bryophyta) — отдел высших растений. Он включает более 100 семейств, состоящих из 13 000 видов, объединённых в 909 родов[1]. Большинство мхов имеют маленькие размеры (около 50 мм), но встречаются и полуметровые экземпляры. Настоящие мхи следует отличать от Оленьего мха, или Ягеля, поскольку тот является лишайником и имеет в названии слово «мох» лишь по сходству. Мхи отличаются от других высших растений соотношением фаз жизненного цикла.
Научная классификация
- Домен: Эукариоты.
- Царство: Растения.
- Отдел: Моховидные.
Ранее настоящие мхи были объединены с Печёночными и Антоцеротовыми мхами. В современной систематике два последних выделены в самостоятельные классы. Таким образом, мхи подразделяются на 3 класса: листостебельные (настоящие), антоцеротовые, печёночные.
Отдел моховидных включает несколько классов. Самыми многочисленными являются листостебельные, а среди них — сфагновые мхи. Самые распространённые виды: сфагнум из семейства Сфагновых и кукушкин лён из семейства Политриховых[2].
Распространение
Мхи распространены на всех континентах, включая Антарктиду.
Мхи растут преимущественно во влажной среде: в затенённых лесах, на болоте, коре деревьев. Многие вырастают на камнях и скалах. Существуют также водные и полуводные виды.
Мхи лучше растут с северной стороны деревьев или камней. Это связано с предпочтением влажного и затенённого места. Такая особенность наблюдается в Северном полушарии. В Южном полушарии мох гуще с южной стороны. Во влажном и прохладном климате все стороны деревьев и скал обрастают мхом в равной степени.
В зависимости от вида мхи могут расти по одиночке или плотными зарослями[3].
Происхождение и эволюция
Самые древние из известных палеонтологических находок мхов относятся к концу девона – началу карбона, то есть 358,9 ± 0,4 млн лет назад[4].
Эволюционно мхи представляют собой тупиковую ветвь развития растений, близких к водорослям. Многие ботаники считают, что мхи произошли от группы древних вымерших наземных растений — псилофитов. Согласно другой версии, мхи и псилофиты произошли от общего предка из более древней группы растений.
Ботаническое описание
Мхи не имеют корней, проводящей системы в стеблях и цветков[5].
Мох — травянистое растение, несколько сантиметров высотой — от 0,5 см до 50 см. Состоит из стебля с мелкими листьями или представляет собой слоевище. У некоторых видов есть ризоиды — нитевидные выросты, выполняющие роль корней. С помощью ризоидов мхи прикрепляются к субстрату и поглощают воду с питательными веществами.
На концах стеблей или побегов образуются половые органы растений: женские архегонии и мужские антеридии. После оплодотворения вырастает спорогоний, состоящий из ножки и коробочки с созревающими спорами. По мере созревания спор спорогоний меняет окраску и высыхает. Споры мелкие, одноклеточные.
Размножение и жизненный цикл
Мхи размножаются половым и бесполым путём[6]. Бесполое размножение происходит частями слоевища, стебля или посредством спор, которые созревают в спорофитах. Спорофиты представляют собой круглый вырост на ножке. Созревшие одноклеточные споры высвобождаются из высохшей коробочки и разносятся ветром. В благоприятной среде прорастают, образуя тонкую протонему (предросток). Она может быть нитчатой, разветвлённой или пластинчатой. На части протонемы, находящейся над почвой, образуются почки, а затем — побеги или слоевища. Побеги или слоевища могут быть однополыми (однодомными) или двуполыми (двудомными). Двудомные на одном растении имеют и мужские, и женские части.
Часть протонемы, прорастающая в почву или субстрат, образует ризоиды.
Бесполое поколение у мхов чередуется с половым — гаметофитом. Половое и бесполое поколение растут на одном растении.
На гаметофите образуются половые клетки (гаметы): яйцеклетки и сперматозоиды. Оплодотворение яйцеклетки происходит только в присутствии воды — росы или дождя. В результате слияния гамет образуется зигота. Из неё в процессе деления клеток вырастает спорофит, который усыхает после созревания и рассеивания спор.
Моховидные отличаются от других высших растений тем, что в их жизненном цикле гаметофит преобладает над спорофитом. Спорофит мха полностью зависим от гаметофита и не способен к самостоятельному существованию.
Гаметофит является гаплоидным, то есть содержит одинарный набор хромосом. Спорофит состоит из диплоидных клеток, содержащих двойной набор хромосом. В результате слияния двух клеток с одинарным набором формируется клетка с двойным набором, необходимым для образования спорофита. При образовании спор каждая клетка вновь становится гаплоидной.
Значение в природе и жизни человека
В природе мхи играют следующие роли:
- Средообразующий компонент. Заросли мхов служат средой обитания червей, насекомых, моллюсков. В подводных мхах укрываются мальки и мелкие безпозвоночные. Рыбы используют заросли для откладывания икры.
- Формирование почвы. Мхи прорастают на влажных камнях, осыпях, скалах. Со временем они формируют почву и подготавливают биотоп для дальнейшего заселения другими видами. Также из остатков листостебельных и сфагновых мхов образуются залежи торфа. Процесс протекает медленно. Метровый слой торфа образуется примерно за тысячу лет.
- Выделение кислорода. Наряду с другими растениями, мхи выделяют в атмосферу кислород. Фотосинтез свойственен только гаметофитам.
- Водный баланс почвы. Мох сфагнум накапливает большой объём воды, что способствует заболачиванию местности. Большие заросли могут изменить экосистему, вызвав в лесу образование верхового болота.
Человек использует торф, образованный сфагнумом, как удобрение, топливо и изоляционный материал. Некоторые виды мхов используются как аквариумные растения и наполнители цветочных корзин. Благодаря хорошей впитываемости и наличию антибактериальных веществ сфагнум в экстремальных ситуациях применялся как перевязочный материал[7].
Примечания
- ↑ Мхи (англ.) информация на сайте «Энциклопедия жизни» (EOL) (Дата обращения: 23 августа 2010)..
- ↑ Жизнь растений : в 6 т. / гл. ред. Ал. А. Фёдоров. — М. : Просвещение, 1978. — Т. 4 : Мхи. Плауны. Хвощи. Папоротники. Голосеменные растения / под ред. И. В. Грушвицкого, С. Г. Жилина. — 447 с. — 300 000 экз..
- ↑ Мхи / Абрамов И. И. // Моршин — Никиш. — М. : Советская энциклопедия, 1974. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 17)..
- ↑ Еленевский А. Г. Ботаника. Систематика высших, или наземных, растений: учебник для студ. высш. пед. учеб. заведений / А. Г. Еленевский, М. П. Соловьева, В. Н. Тихомиров. — 4-е изд., исп. — М.: Издательский центр «Академия», 2006. — С. 40..
- ↑ Мхи // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1897. — Т. XX..
- ↑ Размножение мхов — урок. Биология, 6 класс..
- ↑ Дмитрий Донсков. Хранитель верховых болот // Наука и жизнь. — 2017. — № 6. — С. 62—66. Архивировано 11 июня 2017 года..