Отдел Моховидные. Жизненный цикл мхов на примере Polytrichum commune.

Polytrichum commune.

Кукушкин лен – многолетнее, невысокое растение без корней (имеются ризоиды) и то неветвящимся, нитевидным, прямостоячим стеблем и очередными, шиловидными листочками, состоящими из 2-х слоев клеток ассимиляционной паренхимы. На верхушке стебля среди листочков формируются половые органы – антеридии и архегонии. Это растение является половым поколением – гаметофитом. Гаметофит кукущкина льна является двудомным: т.е. одни растения формируют архегонии и являются женскими особями; другие формируют антеридии и являются мужскими особями.

Половой процесс моховидных возможен только при наличии капельно-жидкой воды.

Из множества сперматозоидов только один сливается с яйцеклеткой и образуется диплоидная зигота – новый молодой организм на самой ранней стадии своего развития. Зигота многократно делится митозом, в результате формируется шаровидный комочек клеток образовательной ткани. Это все тот же новый молодой организм, но чуть старше и состоящий пока из клеток одной ткани. Со временем его клетки дифференцируются в зрелый организм, который будет размножаться бесполым путем с помощью спор, а потому и называется этот организм спорофит. Спорофит мхов не имеет обычных органов высшего растения. Он представляет собой овальное или шаровидное образование, состоящее из многоклеточной коробочки на ножке и прикрытой на верху крышечкой, и эту структуру мхов часто называют спорогоном. В 2-х гнездах коробочки сначала специализируются клетки спорогенной ткани, а потом эти клетки делятся мейозом и из них возникают гаплоидные споры – клетки бесполого размножения. Каждая спора представляет собой одну клетку с двумя оболочками – экзиной и интиной и содержит запас питательных веществ. После созревания спор крышечка открывается, и споры высыпаются наружу. От ветра коробочка на тонкой ножке колышется, что способствует лучшему высыпанию спор.

Формирование спорофита у кукушкина льна происходит на женском гаметофите. Как правило, формируется, только один спорофит, т.к. в других архегониях (а их очень много на одном растении) яйцеклетки и даже зиготы погибают от нехватки питания. Питательные вещества, необходимые для формирования коробочки, спорогенной ткани и спор, спорофит получает от гаметофита, к которому тот прикрепляется с помощью более-менее длинной ножки. Таким образом, спорофит моховидных паразитирует на гаметофите.

С мейозом, т.е. с формированием спор заканчивается диплоидная фаза мха и наступает гаплоидная. Споры, высыпавшись из коробочки, разносятся потоками воздуха и попадают на различный субстрат. Огромное число их погибает, но те споры, которые попали в благоприятную среду (на влажную почву), прорастают. Прорастание – это деление клеток митозом и формирование новых структур. Спора в благоприятных условиях неоднократно делится митозом и из нее возникает группа клеток, представляющих нитевидное образование – протонема. Клетки протонемы зеленые, фотосинтезирующие, и по внешнему виду она похожа на зеленые нитчатые водоросли. Затем на протонеме закладываются точки роста и формируются мужские и женские гаметофиты с характерным для кукушкина льна строением и размножением.