Моховидные. Характеристика и классификация моховидных, размножение и значение мхов

Мох - древнейшее растение, возраст которого превышает 400 миллионов лет. Для изучения этого отдела высших растений выделена целая наука, называемая бриологией.

Многие люди не имеют представления, какие бывают виды моховидных, и часто не различают мхи и лишайники. А между тем, этот удивительный представитель флоры играет важнейшую роль в экосистеме и увлажнении почвы, используется в медицине и является источником залежей торфа, из которого позже люди получают топливо. Невозможно отрицать большую значимость многообразия мхов в жизни людей и природы. Мох, картинки которого будут предоставлены далее, поражает разнообразием внешнего вида.

Строение и распространение

Моховидные растения отличаются отсутствием цветков и корневой системы. У некоторых видов есть ризоиды - отростки, напоминающие корни. Листья имеют запас хлорофилла и поддерживают жизненные функции. Имеется также спорофит, состоящий из ножки и коробочки, в которой созревают споры, служащие для размножения. Максимальная высота стебля составляет 5 см, исключением являются некоторые водные мхи и эпифиты. Следует отметить, что олений мох, называемый ягелем и достигающий 20 см в высоту, не принадлежит отделу моховидных.

Мох - пример растений, использующих два способа размножения для большей выживаемости: половой и бесполый. В период размножения спорами побеги могут выглядеть цветущими за счёт появления цветовидных зелёных головок. Споры сохраняют жизнеспособность десятки лет, при помощи появляющихся нитей они прикрепляются к выбранной поверхности.

Мхи можно встретить практически во всех уголках планеты. Большинство видов для произрастания предпочитает влажную почву в болотистой местности, затенённые места и стволы деревьев. В случае наступления засушливого периода мохообразные временно перестают расти и впадают в состояние анабиоза. Реже в качестве места обитания споровых растений можно наблюдать скалы и камни. Данных представителей флоры нельзя встретить в морях или на участках с засоленной почвой, так как они не переносят соль.

Видовое разнообразие

Первые представители отдела моховидные зародились ещё в Каменноугольный период задолго до появления цветковых растений и внешне не претерпели никаких изменений, сохранив первозданный вид до наших времён. В настоящее время число видов мхов составляет около 20 тысяч, включая отдел печёночников и антоцеротофитов.

Существуют следующие классы:

1. Печеночные;
2. Антоцеротовые;
3. Листостебельные (бриевые).

Из списка можно выделить подклассы:

1. Сфагновые (торфяные или белые);
2. Такакиевые;
3. Гипновые;
4. Андреевые.

Печёночные и Антоцеротовые

К классу печеночные с доминирующей жизненной стадией гаметофит, относится более 6000 видов мхов. Печёночники распространены в тропической местности и при умеренно влажном климате. Для них характерен вегетативный способ размножения. Юнгерманниевые печёночники имеют стебли и листья, слоевищные - плоский таллом (слоевище), располагающийся на земле или плавающий по водной поверхности.

Из наиболее известных представителей класса можно выделить маршанцию полиморфную, пеллию, птилидиум реснитчатый, риччию плавучую. Последнюю часто разводят в аквариумах.

Для антоцеротовых характерно наличие пластинчатого слоевища или таллома. Как и печёночники, антоцеротофиты встречаются преимущественно в тропиках. В условиях чрезмерной засухи на талломах появляются клубневидные утолщения, благодаря чему растения могут пережить неблагоприятные условия. Часто живут в симбиозе с синими водорослями.

Типичные представители: антоцерос полевой, гладкий и антоцерос вильчатый.

Бриевые или бриопсиды

Листостебельные - один из крупнейших классов мхов. Распространены по всему миру. Встречаются как однолетние, так и многолетние образцы. По высоте бывают как низкие, по 5−10 мм, так и более высокие, достигающие 15 см. Дифисциум многолистный, например, можно отнести к особенно мелким мхам.

Известными представителями бриопсидов считаются кукушкин лён и фонтиналис противопожарный, которые часто можно найти в лесах России северной и средней широт. За счёт обилия плоских листьев кукушкин лён напоминает небольшую часть хвойной ветви, растущую вверх, фонтиналис же больше походит на крошечный папоротник.

На южных землях встречается фунария мелкоустьевая и мниум волнистый - невысокие растения с заострёнными листьями зелёных оттенков. Родобриум розетковидный, напротив, предпочитает пребывание в тени хвойных лесов.

Ещё один образец бриевых - гилокомиум блестящий , имеющий листья в виде чешуек. Состоит из нескольких ярусов благодаря особому ветвлению и густому лиственному покрытию.

Сфагновые мхи

Примером самого известного подкласса бриофитов является сфагновый. Насчитывается более 300 видов, для которых характерны красный, зеленовато-белый или жёлтый цвет и сравнительно крупные размеры. Сфагнум растёт в тундре и лесной низменности с сырой почвой, образуя плотный ковёр за счёт густого роста листьев. Если молодые побеги имеют ризоиды, то взрослые представители вида полностью лишены корнеподобных образований.

Популярные представители: сфагнум болотный, бурый, волосолистный, магелланский.

Торф, источником которого является сфагнум, активно применяется в сельском хозяйстве и в промышленности для получения торфяного газа. Выделяемая мхом карболовая кислота нашла применение в медицине благодаря бактерицидным свойствам.

Такакиевые, Гипновые и Андреевые

Мохообразные, принадлежащие классу Такакия - довольно противоречивые растения. Первое время бриологи относили этот класс к печёночникам из-за характерного строения гаметофитов, однако, после подробного изучения спорофитов, растение было переклассифицировано в листостебельные. Визуально такакия отличается от других бриофитов. Существует два вида такакиевых : такакия роголистная и лепидозиевидная. Местами обитания являются Дальний Восток, а также северо-запад Северной Америки.

Представители вида Гипновые образовывают растительный ковёр на влажных почвах и скалах. Побеги обильно покрыты листьями со всех сторон, гипновые мхи раскинулись преимущественно на севере. Известный представитель вида гипнум кипарисовый также распространён в лесной полосе, найти его можно как в густой роще, так и на скалистых возвышенностях.

Моховидные, принадлежащие классу Андреевых, предпочитают холодную местность. Благодаря особенностям строения и способности укореняться в каменных порах могут расти на скалах и в каменистых почвах. Насчитывается около 100 видов андреевых мхов. Примеры: андрея холодная и андрея скальная.

Аквариумный мох

Существуют разновидности декоративных мхов, подходящих для украшения аквариумов. Мохообразные полюбились аквариумистам за счёт высокого уровня выживаемости , неприхотливости и медленного роста. Большое количество вариаций внешнего вида - ещё одно преимущество в пользу мохообразных.

Мох обыкновенный ключевой, фонтиналис, яванский мох, риччия плавающая, риккардия - примеры растений, подходящих для декорирования аквариума.

Мхи занимают не всегда заметную, но крайне важную роль в жизни людей. Помимо применения в строительстве, медицине, промышленности и аквариумистике, мохообразные могут стать объектом для коллекционирования и многочисленных фотографий . Эти творения природы поистине удивительны и прекрасны.

Виды мхов

Мхи и лишайники – это стопроцентные пионеры пространства. Именно они первыми «вышли» на сушу, приспособились к жизни на ней, а также стали материалом для формирования гумуса. Кроме того, мхи и лишайники лежат в основе эволюции растений.

Что такое мхи и лишайники

• Мхи – это высшие споровые растения, которые относятся к отделу Моховидных царства Растений.
• Лишайники – низшие растения, образованные симбиозом грибов и бактерий.

Сравнение мхов и лишайников

В чем же разница между мхами и лишайниками?

Мхи появились на Земле в конце девонского – в начале карбонового периода. Мхи присутствуют на всех материках, включая Антарктиду. Единственное условие, необходимое для жизни мхов, – это наличие достаточного количества влаги, требующейся для организации процесса размножения.

Лишайники появились в раннем девоне. Они распространены на всех материках и смогли приспособиться к жизни и подняться на максимальную для растений высоту в горных районах.

Мхи – это миниатюрные растения. У них отсутствуют корни, поэтому к субстрату они крепятся с помощью многоклеточных волосообразных отростков – ризоидов. Кроме закрепления в почве, ризоиды исполняют роль доставки в организм воды и питательных веществ. Но эти же вещества могут поступать в растение через стебель и листья. Листья и стебли мхов содержат хлорофилл, становясь местом проведения процесса фотосинтеза.

Лишайники – это удивительные растения. Их тело – таллом – образовано совместным проживанием грибов и водорослей. Но насильно разделенные компоненты организма лишайников способны существовать самостоятельно. В талломе лишайника гифы грибов образовывают верхнюю и нижнюю корочку. А в середине, как начинка в пироге, расположены водоросли. Они-то и занимаются фотосинтезом, обладая пигментом хлорофиллом. У лишайников нет корней. Вследствие жизненных процессов гифы грибов выделяют кислоту, разрушая субстрат, к которому они прикреплены.

Мхи – это двудомные растения. Женские особи на своих верхушках имеют органы, содержащие яйцеклетки, а мужские организмы – органы, содержащие сперматозоиды. Это – спорофиты, одно из двух поколений, которое преобладает в жизненном цикле мхов. После опыления на женском растении формируется спорангий. В нем созревают споры, которые, упав во влажную среду, прорастают. Из этой зеленой нитки – гаметофита – со временем вырастают новые женские и мужские особи.

Лишайники могут размножаться вегетативно, бесполо и половым путем, образуя характерные плодовые тела.
Мох удерживает в почве воду, иногда заболачивая ее. Мхи были первейшим перевязочным материалом и являются базой для образования торфа.

Не перенося загрязнений в атмосфере, лишайники стали идеальными индикаторами состояния воздуха. Лишайники считаются биологическими разрушителями горных пород и основой процесса почвообразования.

Отличие мхов от лишайников заключается в следующем:

• Лишайники появились на Земле раньше, чем мхи, и имеют более широкую область распространения.
• Мох – это единый организм, лишайник – это конгломерат организмов, способных к самостоятельному существованию.
• Мхи стоят на более высокой эволюционной ступени развития, чем лишайники.
• Оба растения имеют разное биологическое и хозяйственное значение.

Мхи и водоросли принадлежат к Царству растений. Оба класса были эволюционными ступенями, которые надо было пройти Флоре, чтобы удивить человека гигантской секвоей, цветущей орхидеей или румяным яблоком, зависшим над Ньютоном.

Мхи

Мхи являются представителями высших споровых растений, наравне с папоротниками, хвощами и плаунами. Никто из представителей этой группы не цветет, не продуцирует плоды или семена. Они размножаются бесполым способом, вырабатывая споры, или половым, но процесс оплодотворения возможен лишь при наличии влажной среды. Самыми распространенными представителями мхов является кукушкин лен, сфагнум, политрикс волосоносный, бриум, дикран и эриопус.

Сфагнум

Во внешнем строении мхов существует разница между особями полового и бесполого поколения и особями, несущими мужские и женские половые клетки. Поэтому мхи относят к двудомным растениям. И женские, и мужские особи имеют стебель, который густо укрыт листками. Верхние листки традицонно ярко-зеленого цвета из-за наличия хлорофилла, нижние обычно желто-бурые из-за разрушения пигмента в условиях недостаточной освещенности. Корней у мхов нет. К грунту они крепятся ризоидами, многоклеточными волосообразными отростками. Ризоиды закрепляют растение в грунте и участвуют в поглощении мхом питательных веществ. Но те же питательные вещества могут поступать в растение через другие органы.

На верхушках некоторых мхов можно заметить длинные тонкие отростки, на вершине которых держится коробочка с крышечкой. Это особи бесполого поколения, которые развились из оплодотворенной яйцеклетки. Со временем они теряют зеленый цвет и способность к фотосинтезу, поэтому питаются за счет особи полового поколения. Коробочка с крышечкой – спорангий, после того, как споры в ней вызреют, раскрывается. Если споры попали в сильно увлаженный грунт, то они прорастают в виде зеленой нитки, подобной нитчастым водорослям. Такая «нитка» растет, а из некоторых ее клеток образуются особи женского и мужского полового поколения. Несмотря на чередование поколений, в жизненном цикле мхов преобладает половое поколение.

Мхи считаются пионерами наземного пространства, они распространены почти во всех природных зонах суши, а также на мелководье пресных водоемов. Мхи регулируют водный режим грунтов, стимулируя их заболачивание. Мох сфагнум является основным растением, формирующим торф, а также является одним из древнейших перевязочных материалов из-за своих бактерицидных свойств.

Водоросли

Водоросли – самые первые и древние представители царства Растений. Существует около 50 тысяч видов этих организмов. Среди них встречаются одноклеточные, многоклеточные и колониальные виды. В клетках всех водорослей есть пластиды зеленого, бурого, красного цвета, что определяет таксономическую принадлежность растения.

Особенностью водорослей является «привязка» к водной среде – к пресноводным или соленым резервуарам. Но есть экземпляры, которые живут в Антарктиде на снегу, на шерсти ленивцев в Южной Америке или вступают в симбиоз с грибами, образуя лишайники.

Водоросли могут размножаться половым, бесполым способом или вегетативно, используя разорванные участки таллома. У бурых и красных водорослей наблюдаются собрания клеток, выполняющих одинаковые функции, как ткани высших растений.

Водоросли обогащают кислородом водоем и атмосферу, вырабатывают массу органики и принимают роль в образовании осадочных пород и почвы. Водоросли скармливают домашним животным, используют как удобрение, изготовляют кондитерские изделия, лекарство или применяют в качестве природного очистителя воды.

Выводы сайт

1. Мхи более сложно организованы, чем водоросли.
2. Водоросли появились намного раньше, чем мхи.
3. Среди водорослей есть большая группа одноклеточных, все мхи – многоклеточные организмы.
4. Большинство водорослей живет в водной среде, большинство мхов – на суше, но с высоким процентом влажности.
5. Тело мха дифференцированно на органы, лишь у самых развитых водорослей можно наблюдать праобраз тканей.
6. У мхов есть внешние отличия между мужскими, женскими особями, между половым и бесполым поколением. У водорослей все особи одного вида одинаковы.
7. Мхи не могут размножаться вегетативно, а водоросли могут.

Мхи относятся к высшим растениям. Однако это наиболее древняя и просто устроенная группа. При этом моховидные очень разнообразны и многочисленны и уступают по количеству видов только цветковым растения. Насчитывается около 25 тысяч видов мхов.

Подавляющее число мхов являются многолетними растениями, их высота от нескольких миллиметров до 20 см. Мхи растут только в хорошо увлажняемых местностях.

Мхи имеют подобие корней - ризоиды, которые поглощают воду и закрепляют растение в почве. Кроме основной и фотосинтезирующей ткани мхи не имеют других тканей. Так у мхов нет покровных, механических, проводящих и запасающих тканей.

Отдел Мхи (Моховидные) делится на два класса - Печеночные мхи и Листостебельные мхи.

Печеночники являются наиболее древними мхами. 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.

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

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.

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.

Уступают только покрытосеменным, или цветковым, растениям, что свидетельствует о важной экологической роли, которую играют эти растения в природе.

У моховидных нет корней, у них плохо развиты покровная и проводящая ткани, для размножения им необходима капельножидкая влага. Поэтому они обитают главным образом в местах с повышенной влажностью — на болотах, под пологом леса, на затененной стороне стволов деревьев и т.д.

Во время дождя и таяния снегов мхи, как губка, впитывают влагу , а затем медленно отдают ее рекам. Поэтому осушение верховых болот и вырубка лесов, в которых обитают мхи, приводит весной, во время таяния снегов к наводнениям. При этом бурные потоки воды смывают верхний плодородный слой почвы (это явление называется водной эрозией почвы). В то же время летом реки, питающиеся водой верховых болот, мелеют, и наступает засуха.

Благодаря своей уникальной способности впитывать влагу всей поверхностью тела некоторые виды моховидных приспособились к жизни в условиях, когда функции корня неэффективны — в очень холодной либо очень сухой и каменистой почве. Моховидные доминируют не только на болотах, но и в приполярной зоне, предотвращая катастрофическое протаивание вечной мерзлоты, а также на каменистых склонах гор. Моховидные являются доминирующими растениями тропических горных лесов, расположенных на высоте более 3000 м над уровнем моря (так называемых мшистых лесов).

Некоторые моховидные приспособились к жизни на сухих, открытых солнцу склонах гор, на раскаленных скалах и даже в пустыне. Такие мхи могут годами сохранять жизнеспособность при высушивании, быстро активизируясь при увлажнении (в отличие от большинства моховидных, которые погибают при высушивании в течение суток).

Классификация и разнообразие моховидных

Все делятся на 3 класса:

• Антоцеротовые (Anthocerotopsida);
• Печеночники (Hepaticopsida);
• Листостебельные, или настоящие мхи (Bryopsida, или Musci).

Листостебельные, или настоящие мхи, можно, в свою очередь, разделить на 3 подкласса:

• Бриевые (или зеленые) мхи (Bryidae);

• Сфагновые (или белые) мхи (Sphagnidae);
• Андреевые (или черные) мхи (Andreaeidae).

Класс антоцеротовые

Класс антоцеротовые (Anthocerotopsida) насчитывает свыше 300 видов, распространенных преимущественно в тропиках и субтропиках. Гаплоидный (n ) гаметофит антоцеротовых представляет собой слоевище, внешне напоминающее розетку или блюдце темно-зеленого цвета, в центре которого поднимается ярко-зеленая «свеча» диплоидного (2n ) спорофита (рис. 1).

По окончании созревания спор «свеча» растрескивается и споры высыпаются на землю. Интересно, что клетки спорофита («свечи») содержат обычные мелкие хлоропласты овальной формы, похожие на хлоропласты сосудистых растений, а клетки гаметофита («розетки») — крупные хлоропласты, внутри которых находятся пиреноиды, что еще больше усиливает сходство «розеток» — гаметофитов с водорослями.

Рис. 1. Антоцеротовые: а) антоцерос (Anthoceros laevis) — общий вид со зрелыми спорангиями; б) спорангий со спорами; в) архегоний; г) антеридий (внутри развивающиеся сперматозоиды); 1 — брюшко архегония (в центре яйцеклетка); 2 — шейка (внутри шейковые канальцевые клетки)

Устьица в эпидерме спорофита антоцеротовых состоят из двух замыкающих клеток и внешне похожи на устьица сосудистых растений. Спорофит антоцеровых, в отличие от спорофитов других моховидных, длительное время сохраняет способность к росту и фотосинтезу; показано, что он вообще может расти и питаться самостоятельно, без помощи гаметофита. Эти особенности антоцеротовых позволяют некоторым ученым видеть в них редуцированные сосудистые растения или даже низшее звено их эволюции (т.е. считать антоцеротовые возможными предками первых сосудистых растений — риниофитов).

Антоцеротовые очень сильно отличаются от других моховидных и вообще от других наземных растений. Печеночники и листостебельные мхи отличаются друг от друга значительно меньше. Возможно, происхождение антоцеротовых и других моховидных различно и их вообще следует считать различными отделами царства рас гения.

Во внутренних, заполненных слизью полостях гаметофита антоцеротовых обитают цианобактерии рода носток (Nostoc ), которые фиксируют атмосферный азот и снабжают соединениями азота растение-хозяина. Однако медленнорастущие атоцеротовые- слабые конкуренты, поэтому большинство видов этого класса — обитатели нарушенных мест обитания (незадернованных краев пашен, канав, дорог, берегов рек).

Класс печеночники

Класс печеночники (Hepaticopsida), или печеночные мхи, объединяет около 10 000 видов.

Печеночники были названы так из-за того, что их слоевище своими очертаниями напоминает печень, поэтому в Средние века эти мхи считали эффективным средством для лечения ее заболеваний.

Многие печеночники — слоевищные (талломные) организмы. Типичным представителем слоевищных печеночников является многообразная.

Однако большинство печеночников не талломные, а облиствленные. Листья у печеночников, в отличие от листьев листостебельных мхов, расположены не но спирали, а 3-4 рядами.

Ризоиды одноклеточные. Протонема у большинства печеночников развита слабо и недолговечна.

Обитают печеночники на влажной почве, на скалах, по берегам рек.

Очень хорошо развито у печеночников вегетативное размножение.

Класс листостебельные, или настоящие мхи

Класс листостебельные , или настоящие мхи (Bryopsida, или Musci) — это самый крупный класс моховидных, насчитывающий около 25 000 видов.

Класс листостебельные включает три подкласса:

• бриевые;
• сфагновые;
• андреевые мхи.

Бриевые мхи

Подкласс бриевые (Bryidae), или зеленые мхи, включает 14 000 видов. В сырых местах представители этой группы распространены повсеместно: они поселяются на почве, коре, стволах деревьев. Зеленые мхи обитают в еловых и сосновых лесах, на болотах, на склонах гор, а в тундре часто образуют сплошной покров.

Типичный представитель зеленых мхов — , или политрихум (Polytrichum commune) — Бриевые мхи семейств политриховые и даусониевые — единственные представители моховидных, гаметофиты которых имеют относительно хорошо развитые проводящие ткани, напоминающие ксилему и флоэму примитивных сосудистых растений. Листья на гаметофитах всех бриидов расположены но спирали. Верхняя сторона листа покрыта столбцами фотосинтезирующих клеток ассимиляционными пластинками. Покровная ткань (эпидерма), защищающая растение от высыхания, расположена только на нижней стороне листа. Стебель и листья политриховых содержат также механические ткани, представляющие собой удлиненные клетки, напоминающие склереиды сосудистых растений. Мхи из семейства политриховые — многолетние, относительно крупные растения (например, высота стеблей кукушкина льна иногда достигает 40-50 см), часто образующие обширные покрытия на почве в лесах, на болотах и в тундре.

Ризоиды зеленых мхов, в отличие от ризоидов печеночников, — многоклеточные, но всасывают воду относительно плохо. Поэтому зеленые мхи, так же как и другие классы мхов, впитывают воду всей поверхностью тела, в первую очередь листьями. Так, кукушкин лен может впитать воды в 4-5 раз больше сухой массы собственного тела. В связи с этим мхи часто заболачивают почву, на которой растут.

Характерной особенностью жизненного цикла зеленых мхов является то, что их развитие начинается с образования особой нитчатой структуры — протонемы , внешне напоминающей нитчатую зеленую водоросль. Интересно, что у некоторых листостебельных мхов гаметофит вообще не развивается. Главной жизненной формой таких мхов становится протонема. Наиболее известен из них светящийся мох схистостега перистая (Shistostega реnnаtа), обитающий в пещерах но всей южной Европе. Именно с ним связано появление легенд о сокровищах гномов, исчезающих с рассветом.

Светится схистостега за счет концентрирования и последующего отражения света, как «светятся» глаза у кошек. Специальные линзовидные клетки мха вначале концентрируют свет на хлоропластах, а затем сконцентрированный свет, отражаясь от задней стенки клетки, проходит через хлоропласты второй раз. Эта особенность строения и позволяет схистостеге обитать в слабом, рассеянном свете пещер.

У зеленых мхов, так же как у печеночников, хорошо развито вегетативное размножение.

Сфагновые мхи

Подкласс сфагновые (Sphegnidae), или белые мхи, представлен единственным родом сфагнум (Sphagnum), включающим свыше 300 видов. Характерной особенностью сфагнума является ветвящийся стебель: от главного стебля у сфагнума отходят не отдельные листья, а мутовки ветвей (иногда но 5 в узле), а на верхушке побега образуется головка из сближенных веточек.

Начальной фазой развития сфагнума является образование из споры пластинчатой протонемы.

Листья сфагнума содержат специальные мертвые клетки, служащие контейнерами для воды. Крупные мертвые водоносные клетки окружены мелкими фотосинтезирующими клетками (рис. 2). При подсыхании сфагнума вода из водоносных клеток испаряется и сфагнум становится белесым — отсюда и второе название сфагновых мхов — «белые мхи». Благодаря наличию водоносных клеток отдельные виды сфагнума впитывают влаги в 20-40 раз больше своей сухой массы. Вследствие этой уникальной способности сфагнум заболачивает почву, на которой растет.

Сфагнум не имеет ризоидов. По мере роста растения нижние части стебля отмирают и погружаются на дно. В процессе роста сфагнум не только заболачивает почву, но и подкисляет воду до pH ниже 4. В кислой среде без доступа кислорода отмершие стебли сфагнума и других растений не сгнивают, а превращаются в торф.

Торфяные болота — интересный объект для археологов и палеоботаников. В кислой среде торфяных болот прекрасно сохраняются споры древних растений, стволы деревьев, древние орудия труда, лодки, строительные сооружения. Так, недавно на территории Великобритании в торфяных отложениях была обнаружена деревянная дорога, соединявшая два поселения людей каменного века. Возраст этого сооружения — 6000 лет.

Рис. 2. Мох сфагнум: а) общий вид; 6) коробочка; в) клетки листа под микроскопом

Торф — прекрасное, причем возобновляемое топливо. В основном торф используют в тепловых электростанциях для получения электроэнергии. В сельском хозяйстве торф применяют в качестве удобрения, а также для удержания влаги в почве. В тепличном хозяйстве торфо-перегнойные горшочки служат для выращивания рассады.

В медицине сфагнум используют как прекрасный перевязочный материал и наполнитель для различных поглощающих влагу прокладок. Сфагнум по сравнению с обычными перевязочными материалами, например вагой, впитывает влагу в 5-6 раз эффективнее. Кроме того, в отличие от ваты, сфагнум обладает выраженными бактерицидными свойствами.

Интересной особенностью сфагнума является механизм рассеивания спор.

Спорофит сфагнума представляет собой круглую коробочку, возвышающуюся на подставке (ложноножке) из тканей гаметофита. Во влажную погоду через устьица в коробочку проникает воздух. При подсыхании коробочки устьица на се поверхности закрываются, давление воздуха внутри повышается, в результате с отчетливым хлопком крышечка срывается и над коробочкой поднимается облачко спор.

Торфяные болота занимают около 1% площади Земного шара и играют важную роль в регулировании водного баланса Земли. Запас воды из верховых болот питает реки.

Андреевые мхи

Подкласс андреевые (Andreaeidae), или черные мхи, объединяет около 120 видов черно-зеленых или красно-бурых наскальных мхов, характерных для горных и арктических областей. Протонема — пластинчатая, толстостенная, многолопастная.

Интересен механизм рассеивания спор. Коробочка на ложноножке из тканей гаметофита растрескивается на 4 пластинки. В сухую погоду за счет сокращения центральной оси она, как елочная игрушка, сжимается, и споры через открывшиеся щели высыпаются из коробочки. Во влажную погоду ось коробочки удлиняется и щели закрываются.