Экологическая роль печеночных мхов

Характеристика и классификация моховидных, размножение и значение мхов

Отдел моховидные – это высшие споровые растения, видовое разнообразие которых достигает 20 тыс. Изучение мхов ведется много столетий, ученых занятых их исследованием прозвали бриологами, они основали отдельную ботаническую отрасль, посвященную мохообразным – бриологию. Бриология – наука о мхах, изучает строение, размножение и развитие моховидных (собственно мхов, печеночников, антоцеротовых).

Общая характеристика мхов

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.

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.

Как размножаются мхи?

Идет чередование бесполого и полового способа размножение в жизненном цикле мхов. Бесполый период начинается с образования спор и прорастания их на влажной почве (формируется предросток, тонкая нить, которая дает жизнь мужским и женским особям). Существует два вида мхов:

Однодомные – мужские и женские органы размножения находятся на одном растении.

Двудомные – органы размножения находятся у разных представителей пола.

После прорастания споры, жизненный цикл мха переходит в половую фазу. Органы полового размножения – антеридии (мужские) и архегонии (женские). Представители мужских особей слабее женских, меньших размеров, после формирования антеридиев отмирают.

Процесс размножения мхов

Сперматозоиды образуются на мужских растениях, яйцеклетки – на женских, после их слияния формируется зигота (находится на женской особи, она питает незрелый спорофит), которая в дальнейшем развивается в спорангий. После созревания спорангия, он раскрывается, из него высыпаются споры – начинается снова бесполый период размножения мхов.

Воспроизведение потомства возможно вегетативным способом, мхи образуют талломы (зеленые ответвления), почки, клубни, которые на влажной почве хорошо приживаются.

Каково значение спор в жизни мхов?

Споры – это клетки, необходимые для размножения мхов. Моховые растения не цветут, не имеют корней, поэтому для продолжения рода у них сформировался спорофит со спорангиями (место созревания спор).

Спорофит имеет короткий жизненный цикл, после высыхания споры рассеиваются вокруг, при попадании на влажную почву быстро приживаются. Могут при неблагоприятных условиях долго сохраняться, не прорастая, устойчивые к низким и высоким температурам, длительным засухам.

Значение мхов в природе и жизни человека

Мхи – это пища для многих беспозвоночных животных.

После отмирания дают залежи торфа, который необходим в производстве пластмасс, смол, карболовой кислоты, используется как топливо или удобрение.

Мох полностью укрывает землю в местах роста, что приводит к накоплению влаги и заболачиванию территории. Таким образом, прорастание другой растительности становится невозможным. В то же время они предотвращают эрозию, разрушение почв поверхностными водами и ветрами. Когда мхи отмирают, берут участие в образовании почвы.

Способны расти на местах пожаров, стойкие и выносливые, они населяют территорию тундры (основной растительный фон, так как другие растения не могут выжить в таких условиях).

В военное время сфагновый мох использовали, как перевязочный материал из-за его бактерицидных свойств, и способности впитывать влагу.

С помощью мхов можно ориентироваться на местности: они не любят света, поэтому располагаются с теневой стороны камней, деревьев. Мох указывает человеку на север.

В строительстве используют как утеплительный, изоляционный материал.

Особенности содержания печеночных мхов в аквариуме

Печеночный мох относится к древним представителям царства Растений, и включает в себя шесть тысяч разновидностей. В аквариумистике самыми яркими и популярными представителями считается риччия плавающая и моноселениум тенерум, известный как пеллия. Печеночный мох в аквариуме выполняет не только декоративные функции, но и приносит немалую пользу для рыб и моллюсков.

Описание

Представителей печеночных мхов часто можно встретить в домашних водоемах – их сажают как новички, так и опытные аквариумисты. Помимо внешнего вида, они выполняют функции для благоустройства среды обитания рыб и моллюсков. Несмотря на то, что у риччии плавающей и пеллии много общего – оба вида относятся к Маршанциевым, требуют схожего ухода и одинаковых условий содержания, риччия более распространена в аквариумистике. Это объясняется тем, что моноселениум теренум редко встречается в природе, и произрастает только в Китае, Индии и Таиланде. Колонии риччии же растут почти во всех странах северного полушария с умеренным климатом.

Внешнее описание моховидных цветков:

• Риччия плавающая отличается небольшими размерами, не имеет стеблей, корней и листьев. Ее маленькие веточки вырастают до 0,5 мм в длину и 1 мм в толщину. Вес цветка легче, чем у пеллии, и, если растение не закреплено, оно обычно плавает на поверхности водной глади зелеными островками.
• Моноселениум – более крупное и тяжелое растение. Его плоские листики вырастают до 9 мм в длину, разветвляясь через 2 см, образуя собой «подушку» в форме полусферы. Благодаря массе, пеллия опускается на дно, и не поднимается на поверхность.

Особенности содержания

Популярность печеночных мхов объясняется простыми условиями ухода. Они неприхотливы, хорошо уживаются с растениями и рыбками, красиво выглядят и приносят немало пользы. Содержание водоема со мхами не потребует больших затрат времени и сил, и под силу даже начинающему аквариумисту.

Для комфортного существования пеллии и риччии необходимы следующие параметры резервуара:

• жесткость воды – от 2 до 21 dGH;
• кислотность – от 0 до 8 ед.;
• температура – от 20C до 29C.

Помимо вышеперечисленных показателей воды, в водоеме размещают люминесцентные лампы, так как печеночникам требуется яркий, сильный свет. При приглушенном свете растения редеют, плохо растут и распадаются. Влагу в домашнем аквариуме меняют регулярно, обновляя 1/3 объема. Движение воды в резервуаре должно быть слабым.

Если возникнет необходимость прикрепить плавающее растение, например, риччию, то условия содержания немного изменятся. Также необходимо будет подкармливать мох, вводя в аквариум железо, азот и другие удобрения.

Риччия плавающая обладает быстрым ростом, и порой сильно разрастается, покрывая пушистым ковром всю поверхность воды. В таком случае, цветок нужно частично удалить, или приобрести для него плавающую форму – в нем риччия не причинит хлопот, и будет смотреться оригинально и красиво.

Совместимость с другими обитателями

Печеночные мхи прекрасно существуют со многими видами растительности, рыб, и моллюсков. Наиболее предпочтительными соседями являются:

Профессионалы в области аквариумистики не рекомендуют сажать в одном водоеме печеночные мхи и крупных, растительноядных рыб. Такие особи сильно повредят хрупкие веточки растений, и заметно обглодают пышные островки.

Также не рекомендуется размещать в одном резервуаре риччию и ряску. Оба растения обладают стремительным ростом, сильно разрастаются и вскоре начинают мешать друг другу.

Размножение

Представители печеночных мхов размножаются половым или вегетативным путем при помощи спор. Для увеличения растительности аквариумисты проводят следующие действия:

• от растения отделяют небольшой пласт;
• кусочек травы отселяют в отдельную емкость, размещая его на камне или коряге;
• как только часть отсаженного растения прорастет побегами, в воду добавляют углекислый газ и увеличивают мощность освещения.

Закреплять и привязывать мох нельзя, это погубит молодые ростки. В начале осени пеллия всегда образует выводковые почки, из которых вскоре вырастают молодые побеги.

Польза печеночных мхов

Кроме привлекательности, печеночные мхи несут огромную пользу для аквариумной среды. К неприхотливости можно добавить еще много преимуществ, благодаря которым моховидные растения пользуются большим спросов.

Достоинства печеночных мхов:

• украшают внешний вид водоема;
• обеспечивают минеральный обмен;
• вырабатывают кислород;
• проводят фильтрацию воды;
• служат убежищем и пищей для рыб;
• являются местом для нереста.

Эстетичная внешность, неприхотливость и простые условия содержания – это малая часть достоинств печеночных мхов. С ними аквариум выглядит оригинально и неповторимо, а обитатели водоема, благодаря пышной растительности, чувствуют себя так же комфортно, как и в среде дикой природы.

Видео про печеночный мох

Экологическая роль печеночных мхов

Класс печеночные мхи — Hepaticopsida, Hepaticae

Среди дерновин мха на бедных питательными веществами болотах, по берегам водоемов, на скалах и оголенной почве, на отмершей древесине и коре деревьев можно обнаружить интересные растения. Одни из них похожи на зеленые мхи, другие резко отличаются от всех известных высших растений формой тела, представленного, как и у низших растений, талломом, или слоевищем. Эти растения относят к классу печеночных мхов, или печеночников.

Характерные особенности огромного большинства представителей этого класса, отличающие их от других мохообразных: 1) дорзовентральное * строение — верхняя (спинная) и нижняя (брюшная) стороны тела отличаются по строению; 2) отсутствие средней жилки у листьев листостебельных печеночников; 3) коробочка спорофита при созревании спор разрывается продольными разрывами на 2-4 створки; 4) в коробочке, кроме спор, есть еще и стерильные клетки.

* ( От лат. «dorsum» — спина, «venter» — живот.)

Самыми крупными печеночниками, встречающимися у нас, являются слоевищные печеночники. Чаще других попадается маршанция полиморфа.

Маршанция полиморфа — Marchantia polymorpha L.

Маршанцию можно найти по обрывистым берегам рек, на болотах, по стенкам канав, на гарях и старых кострищах. Слоевище ее, длиной до 7-10 см и шириной до 1,5 см, представляет собой вильчато — (дихотомически) ветвящуюся пластинку темно-зеленого цвета, стелющуюся по субстрату. Каждая ветвь слоевища на верхушке имеет выемку, где находится точка роста. На верхней поверхности слоевища можно заметить неглубокую ложбинку, которая тянется посредине пластинки и ветвей. Она похожа на жилку листа.

С помощью лупы можно увидеть, что поверхность слоевища не гладкая, а покрыта сетчатым рисунком, делящим ее на мелкие, сильно вытянутые участки, в середине которых видны светлые точки. Нижняя поверхность слоевища красноватого цвета. Средняя часть ее под ложбинкой верхней поверхности — выпуклая. От нее отходят в почву пучки одноклеточных ризоидов с гладкими внутренними стенками. Этими ризоидами маршанция поглощает воду и растворы минеральных солей. Другие ризоиды, с утолщениями по внутренним стенкам — так называемые «язычковые» ризоиды, стелются по нижней поверхности слоевища. По ним, как по капиллярам, передается вода к растущим частям таллома.

Кроме ризоидов, на нижней поверхности есть еще и мелкие чешуйчатые выросты — брюшные чешуйки, или амфигастрии. Они бывают бесцветными, красно-бурого или фиолетового цвета, и, видимо, их можно считать зачаточными листьями.

Маршанция обыкновенная: 1 — таллом с женскими подставками; 2 — таллом с мужскими подставками

Внутреннее строение слоевища маршанции довольно сложное. Сверху оно покрыто эпидермисом, под которым лежат широкие воздушные полости. Со дна их поднимаются ряды ярко-зеленых клеток, буквально набитых хлорофилловыми зернами. Эти ряды клеток называют ассимиляторами. Воздушные полости с ассимиляторами отделяются друг от друга стенками, сложенными из 1-2 клеток. Каждая полость сообщается с внешней средой через устьице довольно примитивного строения. У устьиц маршанции нет замыкающих клеток, и регулировать испарение они не могут. Поэтому печеночники живут обычно на влажных местах.

Под ассимиляционной тканью лежит толстый слой бесцветных, довольно крупных клеток, через которые вода и растворы минеральных солей передаются от ризоидов к ассимиляторам. В клетках этой части слоевища откладываются крахмал и особые «маслянистые тела», состоящие из различных эфирных масел.

Размножается маршанция вегетативным путем и образующимися в спорангиях спорами. При отмирании старых частей слоевища отделяются ветви его и становятся самостоятельными растениями. Кроме того, у маршанции есть специальные органы вегетативного размножения, так называемые выводковые корзиночки, образующиеся на верхней поверхности слоевища и хорошо заметные невооруженным глазом. В корзиночках развиваются выводковые почки. Капли дождя, падая на корзиночку, отрывают почки, которые потоками воды разносятся и, попав в благоприятные условия, прорастают, давая начало новому растению.

Спорангии и споры маршанции появляются в результате полового процесса.

Маршанция — двудомное растение. На одних слоевищах образуются особые подставки (видоизмененные лопасти слоевища), имеющие форму зонтика и состоящие из диска с волнистыми краями и ножки. На поверхности диска с помощью лупы можно увидеть множество бугорков с отверстиями на вершине, ведущими в антеридиальные полости. В клетках их формируются двужгутиковые сперматозоиды. Это мужские растения. На других слоевищах образуются подставки в виде звезд, сидящих на коротких ножках. Лучи звезды вначале прижаты к ножке подставки. Между лучами с нижней стороны звезды лежат ряды архегониев (они видны только под микроскопом), прикрытых пленчатыми покрывальцами. В архегониях находятся яйцеклетки. Это — женские растения.

Таким образом, мужские и женские растения можно различить лишь тогда, когда на них появляются подставки. Во время дождя сперматозоиды переносятся с каплями воды на женские подставки. Подплывая к архегониям, проникают внутрь их и сливаются с яйце-клеткой, образуя зиготу.

После оплодотворения начинается развитие спорофита, который у маршанции, как и у всех мохообразных, представлен лишь спорогоном. При созревании спорогона женская подставка изменяется: лучи звезды увеличиваются, выпрямляются и даже загибаются чуть вверх, так как под звездой развиваются довольно крупные желтые спорогоны. Ножка подставки удлиняется и выносит спорогон высоко над слоевищем, что способствует лучшему рассеиванию спор.

Зрелый спорогон состоит из округлой коробочки и короткой ножки. В клетках спорогона образуются споры. Они гаплоидны, так как первое деление материнских клеток спор — редукционное, при котором набор хромосом в клетке уменьшается вдвое. Таким образом, споры — начальный этап нового гаметофита.

В спорогонах, кроме спор, образуются еще особые удлиненные клетки с утолщениями на оболочке — пружинки, или элатеры. Они гигроскопичны и, скручиваясь или раскручиваясь при изменении влажности, способствуют разрыхлению споровой массы и рассеиванию спор.

Во влажной среде спора прорастает, образуя небольшой пластинчатый предросток (протонему), из которого развивается слоевище.

Кроме маршанции, в наших лесах на сырой почве можно найти другой слоевищный печоночник — коноцефалюм конический — Conocephalum conicum (L.) Dum.

От маршанции он отличается более крупными шестиугольными ячейками верхней поверхности, а также конической формой женских подставок. На сырой почве, особенно у воды, можно обнаружить мелкие слоевища пеллии — Pellia.

Наряду со слоевищными в Карелии часто встречаются и некоторые листостебельные печоночники. У основания стволов деревьев, на почве растут зеленоватые или зеленовато-буроватые дернинки птилидия реснитчатого — Ptilidium ciliare (L.) Nees, а на коре деревьев, на гнилой древесине, иногда и на скалах — дернинки птилидия красивейшего — P. pulcherrium (Wein.) Наmре. Перистоветвистые стебли их несут на спинной стороне лопастные листья с ресничками по краю, а на брюшной — амфигастрии.

У птилидия красивейшего лопасти достигают 3 /₄ длины листа, несут более длинные реснички. На растениях часто образуются спорангии. У птилидия реснитчатого лопасти несколько меньше ( 1 /₃— 1 /₂ длины листа), реснички короче, и спороносит растение крайне редко.

На сырой почве растет некрупный печеночник барбилофозия плауновидная — Barbilophozia lycopodioides. (Wallr.) Zoeske. Волнистые листья ее поделены на три лопасти, заканчивающиеся шипиками. Ширина листа больше длины.

На гнилой древесине или на гумусированной почве плоские дернинки образует лофоколея разнолистная — Lophocolea heterophylla (Schrad.) Dum. Сильно разветвленные стебли ее покрыты обильными ризоидами и густо расположенными листьями различной формы. У верхушки ветвей и стеблей листья цельные, остальные — с неглубокой выемкой. Амфигастрии у лофоколеи двураздельные.

На олиготрофных болотах в мочажинах растет гимноколея вздутая — Gymnocolea inflata (Huds.) Dum., в заболоченных лесах среди сфагновых мхов — милия аномальная — Mylia animala (Huds.) Gray.

Среди стеблей мхов при внимательном разборе дернинок можно обнаружить виды рода цефалозия — Cephalozia Dum., сфенолобус маленький — Sphenolobus minutus (Crantz) Steph. и другие. Эти некрупные растения мы часто не замечаем, так как они не образуют крупных дернин и не бросаются в глаза. Поэтому о распространении их мы знаем далеко недостаточно.

Роль печеночников в жизни природы невелика. Лишь высоко в горах или в тундре, где другие растения жить не могут, печеночники занимают площади в десятки, а иногда и в сотни квадратных метров. Поселяясь на голом субстрате, они являются пионерами растительности, подготавливая почву для более требовательных растений.

Человеком печеночники пока не используются. Однако интерес к ним велик, так как изучение их может дать материал для выяснения происхождения высших растений.

2.