Кукушкин лен — особенности строения, общая характеристика и стадии развития мха

Интересные факты

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

Класс мхов не так уж и однообразен, как кажется на первый взгляд. На самом деле, эти совсем неприметные растения обладают огромным влиянием на формирование болот, образование полезных ископаемых, обеспечения суши влагой.В этом видео собрана вся история уникальности отдела моховидных.

Строение спороносящего папоротника

Рассмотрите растения папоротника. Определите размеры, форму и окраску корневищ и вайя. Рассмотрите под лупой бурые бугорки на нижней стороне листьев. Что это? Что в них образуется? Каково значение спор в жизни папоротников? Сравните папоротники со мхами: найдите сходство и различия. Обоснуйте принадлежность папоротников к высшим растениям. Какое поколение преобладает в жизненном цикле папоротников?

Для полового размножения папоротники вначале образуют споры, из которых прорастают гаметофиты – заростки (см. Рис. 6).

Рис. 6. Половое размножение папоротников – споры, гаметофит

Гаметофит – гаплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из спор и производящая половые клетки, или гаметы.

Развивается из гаплоидных спор. На гаметофите в специальных органах гаметангиях развиваются половые клетки, или гаметы. Гаметангии, производящие мужские гаметы, называются антеридии, а гаметангии, производящие женские гаметы, – архегонии. Оплодотворение женских гамет (яйцеклеток) у наземных растений, как правило, происходит в архегонии, после чего из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы развивается диплоидный спорофит, который первое время зависит от гаметофита.

Заростки примитивных папоротников подземные, питаются за счет симбиоза с грибами.

У более сложно утроенных папоротников заростки (см. Рис. 7) наземные, способны к фотосинтезу, созревают быстро. Заростки прикрепляются к земле с помощью ризоидов.

Рис. 7. Заросток папоротника

В жизненном цикле папоротника (см. Рис. 8) преобладает спорофит. На гаметофите формируются мужские и женские половые клетки, которые сливаются, в результате чего начинает развиваться спорофит.

Рис. 8. Жизненный цикл папоротника

Существует более 10 000  видов современных папоротников. Представители:

Азолла – водное растение (см. Рис. 9), олений рог, щитник мужской, сальвиния плавающая.

Рис. 9. Азолла

Самое большое распространение папоротников наблюдается в лесах тропиков и субтропиков.

Интересные факты о мхах

Мхи – это уникальные по многообразию растения, при изучении которых открываются различные интересные факты:

1. Сфагновый мох способен впитать в себя количество воды, намного превышающее собственный вес растения. Влага скапливается в особых водоносных клетках и расходуется лишь в засушливый период.
2. Мхи способны восстанавливаться к жизни даже после длительной заморозки. Это научно доказано, когда растение возрастом около 1530 лет, добытое в Антарктиде, проросло в благоприятных условиях инкубатора.
3. Благодаря декоративным качествам мхи активно используются в ландшафтном дизайне.
4. Моховидные при наличии влажности могут распространяться повсеместно.
5. Сфагнумы широко применяются в медицине, а во время Второй мировой войны прикладывались на раны в качестве первой помощи.
6. В Мексике мхи служат рождественскими украшениями, а на Руси некоторые виды использовались в строительстве для конопатки.
7. Известны факты, когда во время голода в Финляндии моховидные применялись при приготовлении хлеба. В наши дни некоторые сфагновые используются при изготовлении виски.
8. Мохообразные способны к накапливанию и удерживанию радиоактивных веществ.

Жизненный цикл мха кукушкин лен

Мох кукушкин лён – двудомное растение. Это явление, когда на отдельных стеблях одного растения формируются разнополые органы – женские и мужские.

Кукушкин лён развивается путём чередования двух поколений – бесполого и полового. Спорофит – это жизненный цикл мхов, результатом которого становится образование бесполых клеток. Они содержат диплоидный набор хромосом. Гаметофит – другой жизненный цикл этого же растения, который завершается образованием гамет, половых клеток, содержащих только один набор хромосом — гаплоидный.

Теперь понятно, почему в жизненном цикле мхов преобладает поколение половое над бесполым.

Коробочки со спорами, как считают в народе, похожи на кукушку, сидящую на шесте. В целом внешне мох кукушкин лён напоминает миниатюрное растение льна, откуда и получил своё название. Тоненькие волоски на колпачке, прикрывающем коробочку со спорами, также подобны льняной пряже.

Сама коробочка представляет собой несколько частей – урночку, шейку и крышечку. Внутри неё находится маленькая колонка. Она как раз и содержит бесплодные клетки, из которых в результате редукционного деления созревают гаплоидные споры. Урночка заканчивается кольцом. После завершения процесса созревания это колечко под дуновением ветра легко отделяет урночку и крышечку от стебля. Споры осыпаются на землю, и важный жизненный цикл растения начинается снова.

Виды мхов с названиями и фото

Современная классификация мохообразных, основанная в первую очередь на внешнем строении, выделяет 3 класса. Ниже приводится краткая характеристика и примеры основных моховидных:

1. Антоцеротовые, распространенные в тропической и субтропической климатических зонах.

   Растение состоит из слоевища, схожего по форме с блюдцем, и ярко-зеленой свечи, расположенной в центре.

2. Печеночные – низшие растения, названные так за схожесть растения с печенью. Среда обитания – влажные скалистые образования и берега рек.

   Маршанция многообразная Типичный представитель – маршанция многообразная, риччия.

3. Листостебельные, зеленые (яванский, кукушкин лен) – наиболее крупный класс мохообразных, включающий 3 подкласса:
   • бриевые;
4. сфагновые, включающие более 300 видов и отличающиеся ветвящимся стеблем и отсутствием ризоидов.

   Представитель – сфагнум;

5. андреевые (андрея скальная и андрея холодная) произрастают в горах и арктических областях и отличаются черно-зеленым или красно-бурым цветом побегов.
6. Такакиевые мхи являются единственным родом одноименного семейства и широко распространены на Тихоокеанском побережье и юге, юго-востоке, востоке Азии.

   Представители – такакия рожковолистная и такакия лепидозиевидная.

7. Гипновые мохообразные произрастают повсеместно и отличаются разнообразием форм.

   Типичный представитель – гипнум кипарисовый.

Антоцеротовые мхи

Этот класс не столь многочислен и представлен 300 видами растений. Спорофит – наиболее важная жизненная стадия в цикле развития этого растения. Выглядят антоцеротовые мхи как слоевище – это тело, которое не расчленяется на корень, стебель и листья. Произрастают такие мхи во влажных тропических лесах и зонах умеренного климата. Антоцерос – типичный представитель этого класса.

Жизненный цикл кукушкиного льна будет описан ниже. Мох кукушкин лён — это многолетнее растение. Его строение представляет собой достаточно развитую структуру. Первичный горизонтальный стебель коричневого цвета без листьев и вторичный стебель, стоящий прямо, разветвленный или одиночный.

Вторичный стебель покрыт темно-зелеными жестковатыми, похожими на шило, листочками. Эти стебли могут достигать в высоту от 10-15 до 40 см. Нижние листья представляют собой чешуйки. Растение обладает примитивной проводящей системой, которая способна перемещать воду и минеральные вещества по стеблю к листьям. Его ризоиды способны достигать длины почти 40 см.

Общая характеристика мхов

Мох — общие характеристики

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.

Классы моховидных

Листостебельные мхи – самый многочисленный класс. Растения состоят из стебля, листьев и ризоидов.

Стебель может расти вертикально или горизонтально, разделен на кору и основную ткань (содержит воду, крахмал, хлоропласты для фотосинтеза).

Клетки стебля могут давать нитевидные отростки – ризоиды, необходимы для крепления к почве и поглощения воды. Они чаще находятся у основания стебля, но могут покрывать его по всей длине.

Листья простые, часто крепятся к стеблю под прямым углом, по спирали. Листовые пластинки оснащены хлоропластами, в центре располагается жилка (служит для проведения питательных веществ).

Лиственные мхи могут размножаться стеблями, почками, ветвями, которые дают побег, так формируются сплошные ковры из мхов, устилающие землю. К классу листостебельных относятся сфагновые (имеют разнообразный окрас стебля — светло-зелёный, желтый, красный), андреевые и бриевые мхи.

Сфагновый мох

Печеночники встречаются на побережьях, болотах, скалистой местности. Отличительные черты: листья не имеют жилки, дорсовентральное строение, особый механизм раскрытия спорофита.

Листья расположены рядами, имеют две лопасти (нижняя лопасть, часто, завёрнутая и служит как резервуар для воды), ризоидные отростки – одноклеточные. Во время высыпания спор, спорофитовая коробочка раскрывается на отдельные створки, а рассеиванию клеток способствуют элатеры (пружинные образования).

Размножение может осуществляться с помощью почек (вегетативно), которые образуются на верхнем полюсе листьев. Представители класса пеллия эндиевлистная, милия аномальная, мох маршанция и др.

Маршанция

Антоцеротовые мхи населяют тропическую зону. Многоядерное тело (таллом) имеет розетковидную форму, состоит из однотипных клеток. В верхних шарах клеток находятся хроматофоры (содержат темно-зеленый пигмент). Нижняя часть таллома дает отростки, ризоиды, само тело образует полости, заполненные вязкой жидкостью, которая поддерживает постоянную влагу.

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.

Места произрастания мха кукушкин лен

Кукушкин лён обычно хорошо прорастает во влажных местах, на болотах, сырых лугах и в ельниках, любит солнечный свет. На открытых участках разрастается очень мощно, захватывая всё новые территории. Его стебли настолько плотно «окутывают» почву, что семена других растений прорасти не в состоянии. Это растение облюбовывает вырубки лесные или пожарища. Этот мох чрезвычайно хорошо впитывает воду. Густота растения сохраняет влагу в почве. Благодаря чему происходит заболачивание местности.

Люди издавна используют это растение в качестве утеплителя. Конопатят с его помощью стены бревенчатых домов. Иногда используют в качестве лекарственного растения при простудных заболеваниях.

Кукушкин лён участвует в образовании торфа. Это ценное удобрение, хорошее сырьё для химической промышленности.

Примеры решения задач

Задача 1

Какой хромосомный набор у клеток гамет и заростка папоротника? Каким способом происходит деление этих клеток?

Решение.

Заросток с гаметой папоротника обладают гаплоидным набором хромосом. Гаметы папоротника образуются с помощью митоза из клеток гаметофита в архегониях.

Задача 2

У соматических кукурузных клеток 20 хромосом. Какой набор хромосом содержат клетки пыльцы?

Решение.

В генеративной клетке пыльцы содержится 10 хромосом, так как она образуется в процессе митоза.

Задача 3

Каким хромосомным набором обладают листья и заросток папоротника? Каким видом деления и из чего образуются эти клетки?

Решение.

Взрослые клетки листьев характеризуются диплоидном хромосомным набором, заростка – гаплоидным, так как образуется из споры.

Мох Сфагнум как обитатель влажных мест

Сфагнум, или торфяной, или белый мох, — постоянный обитатель влажных мест и болот зоны умеренного климата. Ризоиды у сфагнума отсутствуют. Имеется ветвистый стебель и многочисленные листья, в состав которых входят клетки двух типов — узкие длинные клетки, содержащие хлорофилл, и бесцветные с порами в наружных стенках. Фотосинтез проходит в зеленых клетках (клетках-ассимиляторах). Бесцветные клетки называются водосборными. Они поглощают и хранят большое количество воды. Появление сфагнума -признак заболачивания почвы. Размножается сфагнум так же, как кукушкин лен, но является однодомным растением.

Сфагновый мох растет верхней частью побегов, нижние их части постепенно отмирают. Мох синтезирует гуминовые кислоты, которые тормозят гниение отмирающих стеблей. Медленное разложение этих стеблей во влажной и кислой среде при незначительном содержании кислорода приведет к образованию полезного ископаемого — торфа.

Значение торфа: топливо, удобрение, сырье для получения древесного спирта, смол, карбоновой кислоты, пластмасс. Антисептические свойства сфагнума позволяют использовать его в качестве «перевязочного» материала.

Источники информации

1. Биология для абитуриентов. Авторы: Давыдов В.В. , Бутвиловский В.Э. , Рачковская И. В. , Заяц Р.Г.

Значение в экологии

Голосеменные растения играют существенную роль в образовании почвы и кислорода. Хвойные вырабатывают особые вещества с антибактериальным действием — фитонциды. Тайгу, обширный лес в северном полушарии Евразии, называют легкими планеты.

Хвойники удерживают снега и тем самым обеспечивают влагой почву. Они предоставляют лесным обитателям пищу и кров. Так, клюв клеста приобрел форму, удобную для расщепления семян ели и других хвойных. Жизнь птицы, периоды ее гнездования полностью зависят от присутствия этих деревьев в экосистеме.

В жизнедеятельности человека больше всего востребованы хвойные породы деревьев. Их применяют в деревообрабатывающей и целлюлозной промышленности. В химической отрасли используют смолы. В медицинских целях применяют шишки можжевельника, из семян кедра изготавливают масло.

Описание и фото мха кукушкина льна

Кукушкин лен, или политрих обыкновенный (Polytrichum commune) – многолетнее споровое растение, листостебельный зеленый мох из семейства политриховых. Больше всего отдельный побег этого мха напоминает деревце в миниатюре. Темно-зеленые, узкие и довольно длинные листочки мха, располагаясь по спирали, покрывают почти все растение. Вместо корней у мха развиваются ризоиды. Широко распространен в лесной зоне, особенно в хвойных лесах, а также в лесотундре и тундре.

Мох кукушкин лен весной

Побеги мха вырастают обычно на 10 – 15 сантиметров, но в благоприятных условиях могут вытянуться и на полметра! Что же это за благоприятные условия? Почвы мох кукушкин лен предпочитает влажные, поэтому поселяется в ельниках, в низинках, около болот и на болотах, а также на сырых луговинах.

А еще, как и большинство растений, любит этот мох солнечный свет. В темном ельнике, даже на плодородной и сырой почве, он в своем росте будет ограничен. Сильно разрастаться не дают конкуренты. А вот если лес вырубить…

Вот тогда и наступает время кукушкина льна! Он вытягивается в длину, агрессивно захватывает новые участки, плотными подушками затягивает почву. Ни одно семечко не пробьется к земле через этот покров! Активно заселяет мох кукушкин лен не только вырубки, но и гари после лесных пожаров – те участки, что посырее.

Мох способен хорошо впитывать воду. Кроме того, под покровом густого мха почва меньше высыхает. Воздух в куртине всегда более влажный. Поэтому активное разрастание кукушкина льна – первый шаг к заболачиванию леса.

Вот и не любят этот мох лесники! Ведь его обилие будет препятствовать лесовосстановлению. С кукушкиным льном лесникам приходится бороться. А это – лишняя забота! А кто ж их любит, лишние заботы?!

Только, ежели разобраться, кто ж виноват в чрезмерном разрастании этого мха? Да человек, конечно. В лесу нетронутом таких возможностей у него нет. А, стало быть, «любишь кататься…»

Жизненный цикл мха кукушкина льна

Как у всех мхов, у кукушкина льна в жизненном цикле преобладает гаметофит. Наверное, нелишне напомнить, что это такое поколение в жизни растений, в клетках которого содержится лишь гаплоидный (одинарный) набор хромосом, а на гаметофите в специальных органах развиваются половые клетки, мужские и женские. Стебель, листья – все, что мы видим на фото кукушкина льна – а также ризоиды, и есть его гаметофит.

Главная жизненная форма кукушкина льна — гаметофит

Мужские половые органы – антеридии – развиваются на одних побегах кукушкина льна, женские – архегонии – на других. Подобные растения (не только мхи) принято называть двудомными. Созревшие сперматозоиды должны попасть к яйцеклеткам. А для этого нужна вода, хотя бы дождевая.

После оплодотворения из яйцеклетки вырастет растение нового поколения – спорофит. Уже с двойным, диплоидным набором хромосом в клетках. Спорофит мхов живет за счет гаметофита, и называют его спорогоном. У кукушкина льна это ножка с коробочкой – спорангием на конце. Понятно, что вырастает спорогон только на женских растениях.

На фото кукушкина льна видно, что растет этот новый организм на верхушке главного побега. Мхи с подобным расположением спорогона называют верхоплодными. С образованием его рост побега прекращается.

Мох кукушкин лен осенью

Созревшие споры разносит ветер. Часть из них прорастет. И с зеленой ниточки начнется жизнь нового растения в вечном круговороте жизни.

Эта красивая картинка — схема довольно наглядно представляет жизненный цикл мха кукушкина льна. Вечный круговорот жизни…

Великолепно размножается мох и вегетативно – приживаются даже небольшие участки побега. Поселить его в саду не составит никаких проблем – был бы лишь сыроватый участок. Не уверен, правда, что это стоит делать… Для любителей мхов есть достаточно много и более декоративных, и менее агрессивных лесных мхов. Но решать садоводам.

Размножение мохообразных

Мхам присущи следующие способы 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:

1. 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.
2. В результате успешного оплодотворения получается зигота, развивающая особую часть тела – коробочку. Именно в ней формируются органы для размножения и распространения класса моховидных.
3. Далее из спор образуется протонема – нитевое образование зеленого цвета. В результате сформированных почек создаются пластинчатые побеги без листьев, которые носят название талломы.

Рис. 3. Полия поникшая (Pohlia nutans)

Особенности строения

Основные части тела мха это стебель, листья и ризоиды. Коричневатый неветвящийся стебель несет многочисленные линейно-шиловидные листья. 

В высоту достигает 30 см. Корни отсутствуют. В нижней части стебля имеются выросты покровной ткани – ризоиды, выполнящиет всасывающую функцию и закрепляющие растение на субстрате. Внешнее покрытие стебля и листьев – эпидерма.

У растения имеется примитивная проводящая система, позволяющая доставлять воду к листьям и транспортировать продукты фотосинтеза по всему организму. 

Фотосинтез осуществляется в листьях при помощи хлорофилла в ассимилирующей ткани. Строение листа можно подробно изучить при помощи микроскопа.

Размножение мхов

Мхи размножаются с помощью спор. Орган размножения – спорогон. Схема процесса проста. На развивающейся протонеме появляются ризоиды, служащие для прикрепления к поверхности, и почки. Из почек созревают новые организмы, называемые гаметофитами.

Мхи с мужскими и женскими органами полового размножения на одном растительном организме называются однодомными.

Двудомные мохообразные представляют собой отдельно растущие побеги антеридии и архегонии. Гаметангии образуют отдельные группы. Для оплодотворения достаточно капель воды, падающих с антеридии на женский побег.

Внутри архегонии появляется зигота, из нее по прошествии примерно 12 месяцев образуется спорофит. На растении мха спорофит можно заметить весной или в начале лета. Он похож на булавочку рыжевато-бурого цвета.

Листостебельные мохообразные размножаются вегетативно. Оторванные части стебля с листьями в благоприятных условиях прикрепляется к основанию ризоидами и начинает расти самостоятельно.

Как развивается Кукушкин лен

У растения преобладает гаметофит – развитие половых клеток, как мужских, так и женских, которые называют гаметами. После того, как произошло слияние, образовывается спорофит, имеющий диплоидный (парный) набор хромосом. Гематофит прекращает расти, после того, как в нем начинают развиваться спорофиты.  На фото, где мы видим Кукушкин лен – листья, стебли, ризоиды и есть гаметофит.

Половые органы появляются в розетке листьев, в мужских – гамета подвижная, в женских – не подвижная. Слияние происходит в дождливую погоду, заканчивается оплодотворение появлением зиготы (клетка, которая появляется от процесса слияния). В специальной коробочке, спорангии, дозревают споры растения, после чего они засевают почву и, если, условия благоприятные, произрастают.

Дубовый и обыкновенный

Дубовый мох выделяют в отдельный вид. У него имеется мягкое кустовидное слоевище. Оно предпочитает северные и умеренные широты, растёт в горных лесах, укореняется на стволах сосны, дуба, ели и пихты. Слоевище может менять оттенок в зависимости от погодных условий. В засушливое время оно обычно имеет ярко-жёлтый или тёмно-красный тон. Как только наступает летняя жара, цвет растения меняется на бледно- голубой или белый.

В зависимости от сезона и погодных условий дубовый мох меняет окраску

Примечательно, что этот мох отличается сильными аллергенными свойствами. Несмотря на это, его в небольших количествах задействуют в производстве духов. Это объясняется его оригинальным терпким запахом хвои. В народной медицине дубовый мох тоже высоко ценится. Из него готовят настойку, которая эффективна против множества болезней.

Мох обыкновенный встречается на территории Азии и Европы, Северной Америки и Африки. Он предпочитает стоячие воды, но встречаются и в водоёмах с течением. Он имеет тонкие разветвлённые стебли 40−50 см длиной. Листья заострённые, насыщенно-зелёные, длиной до 1 см.