Мохоподібні: будова, життєвий цикл зелених і сфагнових мохів, утворення торфу

Назад до змісту довідника

Відділ Мохоподібні налічує 22—27 тис. видів. Більшість із них мешкає в лісах і на болотах, рідше трапляється по берегах водойм і на вологих луках.

У життєвому циклі мохоподібних домінує статеве гаплоїдне покоління — гаметофіт. Нестатеве покоління — спорофіт (у мохів його називають спорогонієм) — розвинене слабко, не здатне до самостійного існування і живиться за рахунок гаметофіта. Спорогоній складається з коробочки, ніжки та гаусторії (стопи), зануреної в тканини гаметофіта. Запліднення можливе лише за наявності крапельної води. Справжні корені відсутні, їхню функцію виконують ризоїди — ниткоподібні вирости, що закріплюють рослину в субстраті та поглинають воду. Тканини розвинені слабо, типових продихів та судин мохи не мають. Листки і стебла мохів не гомологічні органам судинних рослин, оскільки є частинами гаплоїдного гаметофіта, а не спорофіта.

Клас Печіночники (Печіночні мохи)

Печіночники поширені переважно у вологих тропічних і субтропічних лісах, проте деякі види трапляються й у помірних широтах.

Гаметофіт печіночників має вигляд пластинчастого або листостеблового талому (слані) з одноклітинними ризоїдами. Листки (якщо вони є) завжди одношарові та складаються з однорідних клітин. Спори утворюються безпосередньо під стінкою коробочки, яка виконує роль спорангія. Спеціальних механізмів для розкривання коробочка не має: під час дозрівання спор її стінка розтріскується неправильними тріщинами або згниває. Для всіх печіночників характерне утворення мікоризи. Типовий представник — маршанція мінлива.

Клас Листостеблові мохи (Мохи)

Більшість видів мешкає у вологих оселищах помірних і холодних областей; у тропіках вони трапляються переважно високо в горах. Деякі види є вторинноводними.

Тіло листостеблових мохів розчленоване на стебло та листки; пагони зазвичай мають радіальну симетрію. Листки в більшості представників багатошарові (за винятком сфагнових мохів). Ризоїди завжди багатоклітинні (у дорослих сфагнових мохів вони відсутні). Коробочка спорогонія складається з кришечки та урночки, всередині якої розміщений спорангій зі спорами. Під час дозрівання кришечка скидається, забезпечуючи розсіювання спор. Зі спори розвивається протонема (первинна нитка або пластинка), яка суттєво відрізняється від дорослого гаметофіта.

Підклас Зелені мохи

Широко поширені по всій земній кулі, здебільшого в помірних і холодних поясах. Розміри коливаються від 0,5 до 50 см. Пагін зазвичай не галузиться. Усі представники мають багатоклітинні ризоїди. Листки прості, містять середню жилку (яка виконує провідну й механічну функції), можуть бути як одношаровими, так і багатошаровими.

Анатомічно стебло зозулиного льону диференційоване на три шари: зовнішню захисну епідерму, кору (з живої механічної тканини та основної паренхіми) та центральний тяж, утворений видовженими провідними клітинами — гідроїдами (проводять воду) і лептоїдами (транспортують органічні речовини).

Цикл розвитку зелених мохів (на прикладі зозулиного льону):

Життєвий цикл розпочинається з проростання гаплоїдної спори, яка дає початок нитчастій зеленій протонемі. На ній закладаються бруньки, з яких виростають листостеблові пагони (гаметофіти).

Зозулин льон — дводомна рослина:

На верхівках чоловічих гаметофітів розвиваються антеридії (чоловічі статеві органи), де утворюються дводжгутикові рухливі сперматозоїди.
На верхівках жіночих гаметофітів розвиваються архегонії (жіночі статеві органи), де формуються нерухомі яйцеклітини.

За наявності крапельної води (під час дощу або роси) сперматозоїди підпливають до архегонія, де відбувається запліднення. З утвореної диплоїдної зиготи безпосередньо на верхівці жіночого гаметофіта розвивається спорофіт — спорогоній.

Спорогоній закладається в такій послідовності: спочатку формується гаусторія (стопа), яка занурюється в тканини гаметофіта для поглинання поживних речовин, потім — коробочка (урночка з кришечкою), і в останню чергу видовжується ніжка, що піднімає коробочку вгору.

Рис. 1. Життєвий цикл зелених мохів (на прикладі зозулиного льону).

Усередині урночки розташований спорангій, де клітини спорогенної тканини шляхом мейозу діляться з утворенням гаплоїдних спор. Коли спори дозрівають, кришечка коробочки відпадає, і спори розсіюються вітром.

Таким чином, у життєвому циклі зелених мохів закономірно чергуються два покоління: статевий гаплоїдний гаметофіт (домінує) та нестатевий диплоїдний спорогоній (редукований, живиться за рахунок гаметофіта).

Підклас Сфагнові мохи (Білі, або Торф’яні мохи)

Підклас включає один рід — Сфагнум (Sphagnum). Найбільш поширені в помірній та арктичній зонах Північної півкулі, де вони формують верхові болота. Оселяючись на зволожених ділянках, сфагнуми зумовлюють їх швидке заболочування, оскільки здатні вбирати воду в об’ємі, що у 20–25 разів перевищує їхню суху масу, і міцно утримувати її.

Ризоїди розвинені лише в молодих рослин; як тільки стебло починає галузитися, утворення ризоїдів припиняється, і дорослий гаметофіт їх не має. Стебло сфагнуму рясно галузиться. Бічні гілки диференційовані за будовою: горизонтальні (відстовбурчені) відповідають переважно за фотосинтез, а вертикальні (звислі) щільно прилягають уздовж стебла і діють як ґніт — капілярними силами піднімають воду до верхівки пагона.

Листки сфагнуму одношарові й побудовані з клітин двох типів:

Водоносні (гіалінові) клітини — мертві, порожні, відносно великі, із залишками спіральних потовщень стінок (які запобігають їх спаданню) та порами; вони призначені для швидкого накопичення й тривалого утримання води.
Фотосинтезуючі (асиміляційні) клітини — живі, вузькі, видовжені, розташовані сіткою між водоносними клітинами; містять численні хлоропласти й забезпечують автотрофне живлення.

Рис. 2. Будова сфагнуму.

Цикл розвитку сфагнуму:

Життєвий цикл розпочинається з проростання гаплоїдної спори, яка утворює пластинчасту протонему. На ній закладаються бруньки, що дають початок листостебловим пагонам (гаметофітам). Більшість видів сфагнуму — однодомні рослини (антеридії та архегонії розвиваються на одній особині, але на різних бічних гілочках). Запліднення відбувається за наявності крапельної води. З диплоїдної зиготи формується куляста коробочка, позбавлена власної довгої ніжки (її роль виконує несправжня ніжка — виріст гаметофіта). Усередині коробочки мейозом дозрівають спори. Під дією внутрішнього тиску газу кришечка зривається з характерним звуком, і спори розлітаються в повітря.

Утворення торфу

Торф формується на болотах у заплавах річок (низинні болота) або на вододілах (верхові болота).

Механізм утворення торфу пов’язаний з особливостями росту сфагнуму: верхівка рослини щороку наростає на 1–3 см, тоді як нижня частина стебла занурюється у воду й поступово відмирає. У товщі води створюються анаеробні умови (дефіцит кисню). До того ж сфагнум виділяє фенольні сполуки (зокрема речовину сфагнол), які мають виражену бактерицидну дію та підкислюють воду. Через відсутність кисню, кисле середовище та антисептичні властивості мінералізація органіки ґрунтовими безхребетними тваринами, грибами й бактеріями гальмується. Відмерлі рослинні залишки розкладаються лише частково, накопичуються, ущільнюються та перетворюються на торф.

Значення мохоподібних у природі та житті людини

Середовищеутворювальна роль: беруть участь у формуванні болотяних біогеоценозів та регуляції водного балансу континентів (акумулюють вологу й підтримують рівень ґрунтових вод).
Спричинення сукцесій: затримуючи вологу, мохи зумовлюють поступове заболочування лісів і луків, що змінює видовий склад рослинних угруповань.
Медичне значення: завдяки гігроскопічності та бактерицидним властивостям сфагнум здавна використовували як перев’язувальний матеріал (природний замінник вати).
Господарське використання торфу: застосовується як пальне з високою теплотою згоряння, органічне добриво для сільського господарства, теплоізоляційний матеріал і хімічна сировина для добування етилового спирту, парафіну, фенолів та інших органічних сполук.