Я познаю мир. Ботаника - Касаткина Юлия Николаевна (читать книги полностью TXT) 📗
Эволюционное древо царства растенийI – водоросли (низшие растения); 2 – мхи; 3 – плауны, 4 – хвощи; 5 – папоротники; 6 – семенные папоротники; 7 – голосеменные; 8 – цветковые
Предполагается, что первые, еще похожие на водоросли, наземные растения возникли в таких земноводных условиях прибрежной части водоемов, только, скорее всего, не соленых, а пресных.
Родоначальниками высших растений были, как мы уже сказали, зелёные водоросли. Именно они дали начало двум группам наземных растений: моховидным (настоящим и печеночным мхам) и сосудистым, к которым относятся все остальные высшие растения: хвощи, плауны, папоротники, голосеменные и покрытосеменные, или цветковые.
Моховидные
Мхи называют земноводными растениями, и не случайно. С одной стороны, мхи – полноправные обитатели суши, с другой – они еще очень тесно связаны с водой. Вспомните, где чаще всего мы встречаем мхи: на болотах, в тенистых и сырых уголках леса, у комлей деревьев, по берегам ручьев – насыщенный парами воды воздух и влажная почва – обязательные условия их существования. В том числе и потому, что процесс оплодотворения у моховидных протекает только при наличии воды: подвижный сперматозоид должен приплыть к яйцеклетке. Как мы уже выяснили, этот «водный» способ полового размножения моховидные унаследовали от своих предков – зелёных водорослей.
Жизненные стадии мха. 1 – слоевище; 2 – спорангий (коробочка); 3 – спора; 4 – первонить; 5 – почка на первонити
Что представляет собой типичный мох? Основная его часть – это зеленое слоевище, которое в обыденной жизни мы и называем мхом. Но мох не так прост, каким кажется. Вам приходилось когда–нибудь замечать на верхушке растения мха невзрачные коричневые или блестящие, как медная проволока, ниточки со вздутиями на конце? Эти вздутия, называемые коробочками, – спорангии мхов, внутри них развиваются споры.
Высыпавшись из коробочки, споры дают начало новым слоевищам мха. Но как головастик ничем не напоминает взрослое животное – лягушку или жабу, так и молодой мох совершенно не похож на взрослый. Если посеять споры мха в плоскую стеклянную чашку на влажную вату и закрыть ее крышкой (иначе посев заглушат плесневые грибы), то через некоторое время вы обнаружите, что вата покрылась тонкими изумрудными нитями. Эти нити, удивительно напоминающие нитчатую водоросль, и есть молодое растение мха. Вскоре на нитях водорослеобразного молодого мха образуются маленькие почки и из них вырастает привычная нашим глазам куртинка взрослого мха.
Водяной мох ричия
Внешне разные представители моховидных сильно отличаются друг от друга. Например, водяной мох ричия по внешнему виду и месту обитания гораздо больше напоминает водоросль. Вы можете найти ричию практически в любом аквариуме, ее ярко–зеленые подушки плавают у поверхности воды.
Маршанция многообразная: участки двух слоевищ с мужскими и женскими подставкамиНа слоевищах маршанции можно видеть подставки двух типов: мужские (1) и женские (2) и корзиночки с выводковыми почками (3). Пластинчатое тело мха прикрепляется к земле с помощью многоклеточных ризоидов (4). Справа выводковая корзиночка (увеличенная)
Другой представитель моховидных – маршанция многообразная тоже устроена необычно. У нее нет подобия листьев и стебля, как у болотного мха сфагнума или кукушкина льна (политрихума). Плоские зеленоватые пластиночки маршанции украшены миниатюрными ямками и выпуклостями, напоминающими кратеры вулкана. В Мае – начале июня из пластиночек вырастают зеленоватые маленькие зонтики на ножках, которые так и хочется назвать «цветочками». Ученые дали этим зонтикам специальное название – подставки. К настоящим цветкам подставки не имеют никакого отношения, хотя и служат печеночным мхам для тех же целей, что и цветки – для бесполого и полового размножения.
Маршанция может размножаться вегетативным способом с помощью так называемых выводковых телец. Выводковые тельца представляют собой кусочки слоевища различной формы, они образуются либо на поверхности слоевища, либо в особых углублениях–корзиночках. Они смываются на землю водой и прорастают в новые слоевища.
Маршанцию можно найти в сырых и тенистых местах, часто поблизости от воды. В благоприятных условиях этот печеночный мох образует плотные коврики, иногда сплошь покрывая землю.
Попробуйте осторожно приподнять слоевище маршанции, и вы почувствуете сопротивление, как будто что–то удерживает растение. На нижней стороне слоевище покрывают многочисленные полупрозрачные нити, с помощью них маршанция прикреплена к почве. Эти нити называются уже знакомым вам термином – ризоиды (если забыли, посмотрите на с. 153), а настоящих корней у моховидных еще нет. Напомним, что в отличие от корней ризоиды образованы одной или, в лучшем случае, несколькими клетками.
Маршанция и ричия относятся к классу печеночных мхов. Печеночными эти мхи прозвали за то, что их слоевище отдаленно напоминает по форме дольки печени, поэтому в Средневековье европейцы приписывали этим мхам лечебные свойства при заболеваниях печени (в те времена Люди считали, что внешний вид растений говорит о его целебных свойствах: на какой орган похоже, тот и лечит).
«Типичными» в нашем представлении мхами являются листостебельные мхи: сфагнумы, мниумы, кукушкин лён и другие. Выглядят они уже как настоящие наземные растения: с «листьями» и «стеблями». «Листья» и «стебли» взяты в кавычки не случайно, дело в том, что настоящих органов высших растений под названием «лист» и «стебель» у моховидных нет. Так же как ризоиды нельзя назвать корнями, выросты слоевища, напоминающие листья, еще нельзя назвать листьями.
Листостебельные мхи. 1 – мниум волнистый; 2 – птилиум гребенчатый (страусово перо); 3 – дикранум метловидный
У сосудистых растений каждый орган обладает особым строением и, благодаря такому строению, выполняет в организме растения особые функции: лист фотосинтезирует и испаряет воду, корень насасывает водные растворы минеральных веществ и закрепляет растение в почве, стебель проводит растворы минеральных и органических веществ вверх и вниз по стеблю. Таким образом, у сосудистых растений органы отличаются между собой не только строением, но и функциями.
У мхов отличие между «стеблями», «корнями» и «листьями» больше внешнее. Смотрите сами: сфагновый мох может впитывать так много воды, что его «мокрый» вес в двадцать раз превышает вес сухого растения (для сравнения: хлопковая вата может поглотить только в 4–6 раз больше собственной сухой массы). И всю эту огромную массу воды впитывают не ризоиды, которых у сфагнума просто нет, а «стебли» и «листья»!
В отличие от мхов корни, стебли и листья сосудистых растений связаны между собой сосудами проводящей ткани. У мхов проводящей системы нет: ризоиды, «листья» и «стебли» лишены сосудов и ситовидных трубок, и вода с растворенными в ней минеральными элементами просто всасывается всей поверхностью слоевища.
