Систематика высших (наземных) растений

ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ

Отдел Моховидные (Мохообразные) – Bryophyta

Печеночные мхи

Моховидные – это наиболее обособленная группа высших растений. Наука, занимающаяся их изучением, носит название бриологии. Современные моховидные представлены примерно 25000 видами. Из них около 1500 видов встречается на территории России.

В подавляющем большинстве моховидные – низкорослые многолетние растения размером от 1 мм до нескольких сантиметров, реже до 60 см и более. Тело у некоторых моховидных представляет собой слоевище, а у других расчленено на стебель и листья. Характерный признак всех моховидных– отсутствие корней. Всасывание воды и прикрепление к субстрату у них осуществляют ризоиды, представляющие собой выросты эпидермы.

Моховидные могут быть однодомными или двудомными. Внутреннее строение их относительно простое. У листостебельных форм ассимиляционная, механическая и проводящая ткани более или менее обособлены. Элементы проводящих тканей сходны с трахеидами и ситовидными трубками.

Особенно своеобразен цикл развития моховидных. Как и для всех высших растений для них характерно чередование полового и бесполого поколений. Однако доминирует в цикле развития гаплоидный гаметофит, что резко отличает мхи от всех остальных высших растений. Другая специфическая особенность этой группы состоит в том, что гаметофит и спорофит представляют собой как бы одно растение. Бесполое поколение (спорофит) у моховидных называется спорогоном и представлено небольшой коробочкой со спорами на ножке, нижняя часть которой превращена в гаусторий (присоску), внедряющийся в тело гаметофита. Спорофит таким образом лишен самостоятельности и полностью зависит от гаметофита. Развитие полового поколения моховидных начинается с момента прорастания споры. Прежде всего, развивается ветвистое нитчатое (у большинства мхов) или пластинчатое (у сфагнума) многоклеточное образование – протонема (предросток), на котором в дальнейшем вырастают слоевищные или листостебельные гаметофиты. Органы полового размножения – архегонии и антеридии многоклеточны и, как правило, защищены наружным слоем клеток. Антеридии имеют вид продолговатых или округлых мешочков на ножке. В них формируются самостоятельно движущиеся сперматозоиды. Архегонии моховидных обычно имеют бутыльчатую форму с суженной шейкой и расширенным брюшком, где помещается крупная яйцеклетка. Слияние гамет возможно только при наличии влаги. Дальнейшее развитие зиготы происходит внутри архегония. Зигота дает начало спорогону, заканчивающемуся коробочкой, в которой вызревают споры, процесс этот занимает от нескольких месяцев до двух лет. После созревания коробочка вскрывается. Образованию спор в спорангиях предшествует мейоз. Гаплоидны и протонема, возникающая из споры, и гаметофиты, образующиеся на протонеме.

Моховидные распространены повсюду, кроме морей и сильно засоленных почв, но везде, как правило, предпочитают наиболее увлажненные местообитания. Особенно широко моховидные представлены в тундре. Животные обычно не едят мхи, разлагаются они очень медленно. Они способны аккумулировать многие, в том числе радиоактивные, вещества, впитывать и удерживать большое количество воды. В связи с этим мхи играют большую роль в регулировании водного баланса ландшафтов. Интенсивно развиваясь, мхи могут ухудшать продуктивность сельскохозяйственных земель, способствуя их заболачиванию. Некоторые сфагновые мхи обладают антибиотическими свойствами и находят применение в медицине. Торфяные залежи, образованные в основном сфагновыми мхами, издавна служат источником топлива и органических удобрений. Отдел моховидные делят на три класса – печеночники (Hepatiсopsida), антоцеротовые (Antocerotopsida) и листостебельные мхи (Bryopsida).

1. Составьте систематику изучаемого объекта на латинском зыке:

Отдел Моховидные (Мохообразные)

Класс Маршанциевые (Печеночные)

П/класс Маршанциевые

Порядок Маршанциевые

Семейство Маршанциевые

Род: Маршанция

Вид: М. изменчивая

2. Рассмотрите и зарисуйте внешнее строение гаметофита Маршанции изменчивой. Найдите точку роста, мужские и женские подставки, ризоиды (простые, язычковые), амфигастрии, выводковые корзиночки с геммами, обозначьте эти структуры на рисунке.

3. Рассмотрите и зарисуйте продольный разрез мужской и женской подставки. Найдите антеридии, архегонии. Обозначьте на рисунках: для мужской подставки – диск, ножку, антеридиальную полость, антеридий (ножка, стенка, сперматогенная ткань); для женской подставки – луч, ножку, архегоний (брюшко с яйцеклеткой или зиготой, периантий, перихеций).

4. Рассмотрите и зарисуйте спорогон (спорофит) Маршанции. Обозначьте на рисунке ножку, коробочку, колпачок (калиптру), споры, элатеры.

5. Зарисуйте схему жизненного цикла Маршанции, обозначьте смену ядерных фаз (рис.56).

Рис. 56. Жизненный цикл печеночников (маршанция).