Биология. В 3-х томах. Т. 1

Факторы окружающей среды. Вода, особенно когда ее так много, как, скажем, в озере или в океане, обеспечивает большее постоянство условий окружающей среды. Сухопутная же среда обитания в гораздо большей степени подвержена воздействию таких важных переменчивых факторов, как температура, интенсивность освещения, концентрация ионов в среде и рН.

В последних разделах этой главы будет показано, как растения успешно освоили сушу в результате постепенного изменения своего строения и функций. Читателю следует попытаться понять именно эти главные изменения, а не заучивать во всех подробностях различия между отдельными растениями.

3.3.1. Основные признаки и систематика Bryophyta

Отдел Bryophyta — наиболее примитивный из всех групп наземных растений. В этот отдел входят два главных класса — Hepaticae (печеночники) и Musci (мхи). Основные признаки и систематика Bryophyta представлены в табл. 3.5.

Таблица 3.5. Систематика и основные признаки Bryophyta

Отдел Bryophyta

Общие признаки

Чередование поколений, при котором преобладает гаметофитное поколение

Нет проводящей ткани, т. е. нет ни ксилемы, ни флоэмы

Тело представлено талломом (слоевищем) или слегка дифференцировано на простые "листья" и "стебли"

Нет настоящих корней, стеблей и листьев: гаметофит прикрепляется к субстрату нитевидными ризоидами

Спорофит[13] прикреплен к гаметофиту, полностью зависит от него и питается за его счет

Споры на спорофите образуются в споровой коробочке, расположенной на конце тонкой ножки, возвышающейся над гаметофитом

Встречаются главным образом в сырых затененных местах

Таблица 3.5. Систематика и основные признаки Bryophyta

Мохообразные сравнительно плохо приспособлены к жизни на суше, поэтому они в основном привязаны к сырым, затененным местам. Это небольшие, просто устроенные растения. Опорная и проводящая ткани у них развиты очень слабо или вообще отсутствуют. Нет настоящей сосудистой ткани (ксилемы или флоэмы). Нет и настоящих корней; вместо них у мохообразных имеются особые тонкие нитчатые выросты стебля, удерживающие их в почве, которые называются ризоидами. Вода и минеральные соли поглощаются всей поверхностью тела, в том числе и ризоидами. А это значит, что ризоиды — не настоящие корни, они лишь закрепляют растение в грунте. (В настоящих корнях, как и в настоящих стеблях или листьях имеются проводящие ткани). Поэтому стебли и листья мохообразных не гомологичны стеблям и листьям сосудистых растений, у которых эти органы входят в состав диплоидного спорофита, а не гаплоидного гаметофита. Мохообразные не покрыты сверху кутикулой, или же кутикула очень нежная, и поэтому у них ничто не препятствует потере (или поступлению) воды. Тем не менее многие мохообразные приспособились выдерживать периоды засухи, используя для этой цели какие-то не совсем понятные механизмы. Так, например, было установлено, что такой хорошо известный ксерофитный мох, как Grimmia pulvinata, больше года остается живым при 20°С в абсолютно высушенном состоянии. Сразу же после того, как растение попадает во влажную среду, у него восстанавливаются все функции.

Чередование поколений

Как у всех наземных растений[14] и некоторых наиболее высоко организованных водорослей, таких, как Laminaria, у мохообразных наблюдается чередование поколений. В ходе жизненного цикла (т. е. цикла от зиготы одного поколения до зиготы следующего поколения) один тип организма сменяется другим, т. е. гаплоидный гаметофит сменяется диплоидным спорофитом, и затем цикл повторяется снова. Схема такого цикла изображена на рис. 3.21. Гаплоидное поколение называется гаметофитом (от греч. Gameto — гамета; phyton — растение), так как оно способно к половому размножению и образует гаметы. Гаметы образуются в результате митоза, поэтому они тоже гаплоидны. Сливаясь, гаметы образуют диплоидную зиготу, из которой вырастает следующее поколение — поколение диплоидных спорофитов. Они называются спорофитами потому, что способны к бесполому размножению с образованием спор. Споры образуются в результате мейоза, т. е. здесь мы видим возврат к гаплоидному состоянию. Гаплоидные споры дают начало гаметофитному поколению.