Юлия Касаткина - Я познаю мир. Ботаника

Поперечный срез «стебля» мха

Устьица мхов тоже далеки от совершенства. Они действуют совершенно не так, как у других растений. Чтобы уменьшить потерю влаги, устьица должны закрываться сразу же, как только в окружающих клетках начинается нехватка воды. У мхов они полностью закрываются только после того, как растение полностью высохнет.

В начале нашего рассказа о наземных растениях мы выяснили, что на суше растениям необходимо «научиться» поддерживать тело в вертикальном положении. Первопроходцам суши – мхам решить эту проблему толком не удалось. Вы, наверное, обращали внимание на то, что мхи растут плотными куртинками. В таких куртинках «стебли» мхов стоят плечо к плечу, поддерживая друг друга в вертикальном положении. Если отделить одно из растений, у вас в руках оно не сможет стоять прямо, – механические ткани у мхов развиты еще очень слабо. А без развитых механических тканей путь вверх, к свету закрыт. Абсолютное большинство мхов не превышают высоты 10–15 сантиметров, а более примитивные печеночные мхи и вовсе стелятся по земле.

Мхи – одни из самых древних жителей суши. Их ископаемые остатки имеют возраст около 370 миллионов лет. Как же удалось дожить до наших дней этим древним и мало приспособленным к жизни на суше растениям? И не просто выжить, а еще распространиться по всей планете и дать начало множеству видов. В настоящее время насчитывается около 16.000 видов мхов. Это больше, чем в любой другой группе высших растений, за исключением венца эволюции – покрытосеменных. Правда, неплохо для примитивных земноводных растений?!

Древние и примитивные мхи не только не сдали своих позиций, они успешно отстаивают свои права на существование иногда практически на равных с деревьями, кустарниками и травами. Особенно достойно выглядят мхи на верховом болоте – это их царство. Яркий и упругий моховой ковер может тянуться на многие километры. А как жалко смотрятся на фоне великолепных зарослей мха чахлые сосенки и березки!

Секрет стойкости и живучести мхов в их коллективизме. Вам когда–нибудь приходилось видеть одиночное растение мха? Вряд ли, разве что на самых ранних стадиях развития. Мхи всегда растут группами, куртинами, иногда напоминающими пышные подушки. Выжить в коллективе всегда проще, чем поодиночке.

Самое слабое место мхов – их зависимость от воды. Коллективный образ жизни помогает смягчить и эту проблему. Помните, как много воды может поглощать болотный мох сфагнум? Чем больше моховая подушка, тем больше воды может она хранить, тем лучше живется каждому отдельному растению. Хотя сфагнум – это настоящий чемпион по запасанию воды, другие мхи мало ему уступают. Разрастаясь, они даже могут вызвать заболачивание почвы, сами себе создавая условия для существования. Конечно, болота возникают не только из–за разрастания мхов, для этого требуется несколько условий, но мхи, безусловно, очень способствуют заболачиванию.

Строение «листа» сфагнума Крупные мертвые клетки , запасающие воду (1), окружены более мелкими живыми , в которых содержатся хлоропласты (2)

Коллективизм мхов не только помогает им сохранять необходимую для них воду, но и противостоять конкурентам в лице трав, деревьев и кустарников. Плотный моховой ковер создает препятствие для прорастания семян других растений. Это препятствие преодолимо далеко не для всех растений. Когда в следующий раз будете в лесу, попробуйте найти на почве проростки деревьев – убедитесь в том, что большинство из них растет на почве, свободной от мохового покрова.

Мхи сделали ставку на коллективизм и не прогадали. Коллективный образ жизни позволил им скомпенсировать многие слабые стороны «моховой» организации и благополучно дожить до настоящего времени.

Бесполое размножение мхов происходит с помощью спор. Они защищены от высыхания плотной оболочкой, а их созревание происходит внутри многоклеточных спорангиев, где интенсивность испарения намного меньше, чем на поверхности слоевищ. Практически невесомые споры распространяются по воздуху и с помощью ветра могут переноситься на огромные расстояния, способствуя расселению мхов.

Рассеивание и распространение спор – отдельная задача, которую разные моховидные решили по–своему. Спорангий (коробочка) белого мха сфагнума буквально взрывается – крышечка, покрывающая его сверху, взлетает на 15 см вверх! Вот как это происходит. Когда коробочка созревает, ее внутренние ткани сморщиваются, и воздух втягивается внутрь. Устьица, через которые вошел воздух, при высыхании коробочки закрываются. Когда стенка коробочки подсыхает и съеживается, воздух остается внутри, как в ловушке, и начинает давить на ее стенки и крышечку с силой до 5 атмосфер. Когда сила давления становится больше сил сцепления стенок коробочки и крышечки, происходит взрыв.

Строение спорангия сфагнума (1) и механизм рассеивания его спор (2) f

Несколько по–другому происходит рассеивание спор у кукушкина льна и других видов рода политрихум. При созревании спорангия крышечка опадает, открывая кольцо зубцов, окружающих щелевидное отверстие по краям коробочки. Роль этих зубцов очень важна: они регулируют высыпание спор и защищают их от намокания – тяжелая, мокрая спора далеко не улетит. Во влажную погоду зубцы набухают и, изгибаясь, закрывают устье коробочки.

Коробочка политрихума: 1 – споры; 2 – зубцы , регулирующие степень открытия коробочки

Механизм рассеивания спор у одного из видов политрихума

У мха тэйлории тонкой (Tayloria tenius) зубцы коробочки настолько чувствительны, что реагируют на изменение влажности воздуха, вызываемое дыханием человека.

У мхов из рода спляхнум ( Splachnum ) распространение спор происходит с помощью... насекомых! Спляхнум поселяется в сырых местах на помете некоторых млекопитающих (медведей, оленей, лосей и др.) или падали, в общем, там, куда мухи летят откладывать яйца. Мох образует плотные подушечки, над которыми возвышаются коробочки на толстых прозрачных ножках высотой до 15 см. Сплюснутые, как шляпки, коробочки спляхнумов имеют необычайно большие размеры – до 2 см в диаметре. Кроме этого, коробочки ярко окрашены в желтые, фиолетовые, красные цвета. Споры спляхнума в отличие от спор других видов мхов клейкие и распространяются мухами, которых привлекает яркая окраска коробочек. А некоторые спляхнумы для привлечения мух еще и пахнут! Спляхнум ампулляцеус (Splachnum ampullaceus ), например, издает запах молочной кислоты. Яркая окраска коробочек и привлекательные для мух запахи служат насекомым указателями мест, где они могут отложить яйца. Мухи, перелетая от одной навозной кучи к другой, заносят спляхнум на новое место. Не правда ли, такое сотрудничество между мухами и мхами похоже на отношения цветковых растений и насекомых–опылителей!