Кукушкин лен, или политрихум, – растение из вида мхов. Встречается на мокрых лугах, болотах, в лесах средней и северной полосы России. Если приглядеться, то его покрытые густо-зелеными листьями стебли напоминают крошечные ростки льна. Применяется в качестве межвенцового утеплителя в деревянных домах.

Описание растения кукушкин лен

Политрихум обычно вырастает до 10−15 см в высоту. Но если его устраивают условия, то он может вытянуться до 40 см. Для этого нужны влажные почвы ельников и заболоченных равнин. Здесь для мха простор, и он тянется вверх, так как, подобно другим растениям, любит солнце. Он агрессивно захватывает более влажные места, подушкой укрывая землю, где уже трудно будет прорасти другому виду. Особенно любит это растение лесные вырубки и пожарища. Плотно распространяясь в лесу, он заболачивает участки и мешает восстановлению лесов.

Кукушкин лен растет на влажных, заболоченных местах

В народе этот лен зовут «железняком» за прочность и «красным мхом» за цвет стеблей. Свою функцию утепления домов он выполняет безупречно в течение не одного десятка лет.

По своему строению он представляет собой листостебельник с примитивными зачатками корней – ризоидами, через которые растение всасывает воду и минеральные соли. Так же он может всасывать воду и другими своими частями. Нижние листья растения похожи на чешуйки. Остальные листья узкие, с зубчиками на концах. В них происходит фотосинтез – преобразование энергии света в химическую жизненно необходимую энергию.

Жизненный цикл и размножение кукушкина льна

Этот тип растений относится к двудомным. Это значит, что женские и мужские половые клетки развиваются на разных растениях. У мужских растений верхние листья буроватого цвета. Здесь образуются мужские гаметы – сперматозоиды. У женских растений все листья одинаковые. При этом наверху растения расположены женские гаметы – яйцеклетки.

Для оплодотворения обязательно нужна вода. Только во время дождей или обильных рос сперматозоиды перемещаются к женским гаметам, и происходит слияние женского и мужского начала. Образуется зигота – клетка с двойным набором хромосом, способная дать старт новому поколению.

Заселяя новые участки с нарушенным почвенным составом – пожарища, например мхи накапливают влагу. После отмирания они дают начало образованию новой почвы

Из зиготы появляется новое растение спорофит со спорангием – коробочкой с крышечкой, в которой зреют споры. Когда они созревают, крышечка открывается, споры высыпаются. Попадая во влажную почву, спора прорастает и дает почки. Из них появляются новые листостебельные растения.

Несмотря на появление современных материалов для утепления, этот вид мха до сих пор не утратил актуальности и отлично выполняет функцию сохранения тепла и изоляции. Большое значение имеют мхи в образовании торфа и новых почв.

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

Мох — общие характеристики

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.

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.

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.

Особенность чередования поколений (рис. 21) у моховидных заключается в том, что гаметофит у них значительно расширяет по сравнению с остальными высшими растениями сферу своей физиологической деятельности. Наряду с обеспечением полового размножения гаметофит моховидных принимает на себя выполнение основных вегетативных функций - фотосинтеза, водоснабжения, минерального питания целого растения. Спорофит же фактически ограничивается спорообразованием.

Из одноклеточной споры у моховидных вырастает гаметофит. Прежде всего развивается многоклеточное ветвистое нитчатое или пластинчатое образование - протонема (от греч. protos - первый и nema - нить, пряжа), на которой у мхов закладывается несколько или даже много почек.

Протонему, развивающуюся из споры, называют первичной . Вторичная протонема развивается в результате регенерации клеток гаметофита или спорофита.

Из почек в одних группах моховидных вырастают пластинчатые, в других - облиственные «побеги», которые бриологи называют гаметофорами , поскольку они образуют половые органы. Таким образом, протонема, почки на ней и вырастающие из них гаметофоры представляют собой гаметофит (гаметофазу) моховидных. Отметим, что у печеночников пластинчатые или облиственные побеги образуются без почек - путем преобразования верхушечной клетки протонемы.

Поскольку на протонеме мхов часто образуются многочисленные почки, большинству их представителей присущи групповые формы роста крупными или мелкими дерновинками, что дает им возможность переносить неблагоприятные условия, быстрее поглощать и лучше сохранять влагу, а также обеспечивает половое размножение, особенно у разнополых форм.

Виды моховидных можно разделить на однодомные и двудомные растения. У однодомных женские и мужские гаметофоры находятся на одном растении, а у двудомных - на разных. Кроме того, у некоторых видов обнаружено явление многодомности , когда наряду с женскими и мужскими растениями (у одного и того же вида) развиваются и однодомные с женскими и мужскими гаметофорами на одном растении.

Органы полового размножения (гаметангии ), как женские (архегонии ), так и мужские (антеридии ), чаще располагаются не поодиночке, а группами, нередко с многочисленными стерильными нитями (парафизами ). Обычно скопления гаметангиев окружены специальными, иногда сильно видоизмененными листовидными выростами или другими защитными образованиями. Гаметангии могут находиться на специальных подставках из видоизмененных побегов или их частей, а также могут быть погруженными в ткань слоевища.

Антеридии имеют вид продолговатых или округлых мешочков на ножке, с однослойной оболочкой. В сперматогенных клетках образуются подвижные двужгутиковые сперматозоиды.

Архегонии у моховидных в типичном случае имеет форму бутыльчатого многоклеточного образования с суженной шейкой и расширенным брюшком, где помещается крупная яйцеклетка. В канале шейки над яйцеклеткой находится брюшная канальцевая и несколько шейковых канальцевых клеток. При созревании архегония канальцевые, шейковые и брюшная клетки ослизняются и на их месте образуется узкий канал, по которому сперматозоиды могут проникнуть к яйцеклетке.

Оплодотворение яйцеклетки подвижными сперматозоидами происходит при наличии капельно-жидкой воды. Слияние этих гамет и дальнейшее развитие зиготы происходит внутри архегония.

Из зиготы за время от нескольких месяцев до двух лет развивается спорофит , у моховидных обычно называемый спорогоном (от греч. spora - семя, сев и gone - рождение). Спорофит моховидных устроен очень просто, гораздо проще, чем у всех остальных высших растений. Он фактически состоит из одного спорангия (коробочки), расположенного на более или менее длинной ножке. В нижней своей части ножка переходит в так называемую «стопу», с помощью которой спорофит прочно соединяется с тканями гаметофита. Коробочку обычно прикрывает верхняя часть поперечно разорванного и сильно видоизмененного архегония - колпачок (калиптра). У некоторых моховидных спорофиты бывают целиком погружены в тело гаметофита, у других поднимаются на особых выростах пластинчатого слоевища или же стебля - ложноножках, у некоторых приобретают форму растрескивающегося створками стручка.

Мы охарактеризовали цикл развития моховидных. Как же при этом происходит смена ядерных фаз?

Образованию спор из спорогенной ткани (археспория ) спорангия предшествует мейоз. При этом, как мы уже знаем, число хромосом уменьшается вдвое, и спора имеет одинарный набор хромосом, она гаплоидна. Гаплоидными являются протонема, гаметофоры, органы полового размножения (архегонии и антеридии) и, конечно, гаметы. Все эти структуры относятся к половому поколению - гаметофазе.

Зигота, возникшая в результате слияния материнской и отцовской гамет, несет двойной набор хромосом и, так же как клетки спорофита, который из нее образуется, является диплоидной.

Таким образом, развития спорофита как самостоятельного организма у моховидных не происходит. В этой ветви эволюционного становления наземных растений преимущественное развитие получил автотрофный гаметофит. Добавим к этому, что у ряда моховидных с сильно развитым вегетативным размножением гаметофита функции полового размножения оказались отодвинутыми на второй план или полностью утраченными. Подобные виды длительное время могут существовать вообще без образования спорофитов, а у некоторых моховидных спорофит до сих пор остается неизвестным.

Моховидные иногда рассматривают в целом как растения, связанные в своей жизни с достаточным, часто избыточным увлажнением. Значение этой зависимости, однако, не следует преувеличивать. Прежде всего все развитие гаметофита совершается у них в воздушной среде. Моховидные обнаруживают значительную устойчивость к длительному пересыханию и способны произрастать в местах неравномерного и даже весьма кратковременного сезонного увлажнения. Подобно лишайникам они могут переносить без вреда для себя длительное (в течение месяцев) пересыхание, теряя при этом видимые признаки жизни, и снова легко оживать при наступлении благоприятных условий. Правда, капельпо-жидкая вода совершенно необходима для обеспечения полового процесса, чтобы освободившиеся из антеридия сперматозоиды могли достигнуть архегония. Но это осуществляется без труда, особенно у обоеполых и однодомных гаметофитов. Следует также учесть крошечные размеры многих моховидных, вследствие чего для осуществления переноса сперматозоидов требуются лишь микродозы воды.

Значение сфагнума в природе очень большое. Этот мох создаёт болото , не живёт на нём, как много других представителей флоры, а создаёт. Также из этого растения образуются запасы торфа, который является очень ценным природным материалом. Он имеет много особенностей и, благодаря этому, очень широко применяется в медицине . В последнее время сфера его использования увеличивается.

Вконтакте

Одноклассники

Сфагнум с давних времён используется в строительстве так же, как и кукушкин лён. Его применяют для утепления стен деревянных зданий. Но это растение не надо путать с белым мхом, который образуется из сухих сосновых деревьев.

Где растёт мох

Правильнее будет говорить о группах мхов, а не об одном виде. В каждой местности можно встретить по несколько разновидностей. Особенности строения всех видов очень похожи, так же как и условия жизни и внешний вид. Отличаться они могут только цветом: зелёным, бурым и красноватым.

В основном растёт такой лесной житель на переходных и верховых болотах, в лесах, которые заболочены или только начинают заболачиваться, также встречается в низинах, где скапливается вода.

Внешний облик лесного жителя

Сфагнум, оттопыренный - этот обитатель болот имеет прямостоячие и до воли длинный стебель. Стебель имеет торчащие боковые ветки, которые покрыты маленькими листочками с чешуёй. Листочки также есть на стебле, но там их намного меньше.

Верхушка образует головку, так как ветки на ней скручены. Именно верхушка является отличительным признаком сфагновых видов. На головке есть отдельные веточки, на которых имеются органы с половыми клетками, они называются – антеридии, в них есть сперматозоиды и архегонии с яйцеклетками.

Жизненный цикл мха сфагнума растения очень похожий с циклом других видов такого растения. Растение гематофит образует половые клетки. После того как клетки сливаются, получается спорогон, на месте яйцеклетки, он имеет коробочку где и дозревают споры. Когда спора прорастёт, образуется новый гематофит.

Верхушка постоянно растёт, а его нижняя часть отмирает, он всегда двигается вверх, ближе к свету. А та часть, которая отмирает, со временем, превращается в торф.

Зелёный цвет имеет только верхушка побега , а часть, которая расположена ниже беловатая, так как она постоянно погружена в воду. А ниже беловатой части расположена светло-коричневая часть.

У лесного сфагнума нет корней, их заменяют тонкие нити, которые называются ризоиды. Корни ему не нужны, так как он почти постоянно находиться в воде, и вся его поверхность всасывает её. А при засухе или когда просто не хватает воды, растение может активно запастись ею.

Если разглядеть сфагнум в микроскоп, то можно увидеть, что заполнены живым содержанием, не все клетки растения. Большое количество клеток мертвы и имеют поры, которыми соединяются с внешней средой. Благодаря этим мертвим клеткам, мох запасается водой, количество запасённой воды, может, в двадцать раз превышать вес самого растения.

Именно через это, растение получило своё название, «сфагнос» - в переводе с греческого означает - губка. А его второе название, появилось потому что, когда растение полностью высыхает от воды, то становится белым.

Применение

Сфагнум применяют в:

• Медицине.
• Туризме.
• Садоводстве и для комнатных растений.
• Строительстве.

Укладывать его необходимо следующим образом. Нужно взять небольшой пучок сфагнума и немного разрыхлить его и только после этого положить на брёвна, после укладки его нужно немного прижать ладонью. Следующий пучок растения укладывается так, чтобы был перекрыт предыдущий пучок. Толщина мха должна быть не меньше, чем полтора сантиметра.

В процессе роста растения у него формируются прямостоящие неветвистые побеги, собирающиеся в плотные дерновины наподобие подушек. Высота их небольшая - обычно не выше 5-6 сантиметров. Как такового стебля у сфагнума нет, его заменяют филлидии и каулидии. Между этими элементами растения есть щели, которые буквально поглощают воду и соли, необходимые мху для жизни.

Филлидии состоят всего из одного клеточного слоя. Третий элемент сфагнума - ризоиды являются корнями растения. Эти сильно ветвящиеся тонкие ниточки высасывают воду из почвы. Что характерно для сфагнума, ризоиды со временем перестают поглощать жидкость и играют только роль опоры для растения.

Мох сфагнум. Жизненный цикл

Как у всех сосудистых представителей растительного мира, у сфагнума происходит чередование полового поколения (гаметофита) с бесполым (спорофитом). Фотосинтезирующее зеленое растение - это гаметофит. У него есть мужские и женские гаметы, которые и порождают спорофит, появляющийся из зиготы - оплодотворенной яйцеклетки.

Спорофиты - споровое поколение не отделяются и остаются с гаметофитом, питаясь от него. В каждой их клетке двойной набор хромосом, в гаметах - по одному. Спорофит развивается в процессе мейоза - деления клеток. В результате этого каждая спора вновь становится наделенной полом. Прорастает она в одинарный гаметофит.

Мох сфагнум. Применение

Сфагнум обладает целым рядом полезных свойств, которые человек научился использовать. Еще в 11 веке мох начали применять в медицине в качестве перевязочного материала, своими гигроскопичными свойствами он заменял вату. Сфагнум широко применялся на полях сражений в первую мировую войну, так как быстро впитывал кровь, гной и прочие жидкости.

Даже сейчас некоторые фармацевтические компании производят тампоны и салфетки для перевязок с содержанием мха сфагнума. В составе растения был обнаружен сфагнол – фенолоподобное соединение, оказывающее дезинфицирующее, бактерицидное и противогрибковое действие. Еще в сфагнуме есть гуминовые кислоты со свойствами природного антибиотика.

Популярны среди потребителей и сфагновые стельки, которые хорошо помогают от грибка стопы. Если у вас есть поражения инфекционного характера на коже тела, помогут ванны с настоем сфагнума. Также этот мох часто используется для наполнения матрасов и подгузников. Особенно это полезно для тяжелобольных лежачих больных, так как позволяет бороться с пролежнями.

Сфагнум используют и в растениеводстве для более легкого и комфортного выращивания побегов и для защиты посадок от морозов.