Задача
«Но мхи пугливо попирая, Разгадываю тайну чар: Я речь безгласного их края, Я их лесного слова дар.»
Борис Пастернак
Моховидные являются единственной группой растений, эволюция которой связана с регрессивным развитием спорофита. Слабое развитие всех основных тканей или их полное отсутствие, определяет их небольшие размеры и влажную среду существования. У мхов отсутствуют корни. Поглощение воды происходит главным образом нижней частью стебля или телом всего растения (сфагновые мхи).
Задание 1. В цикле развития листостебельных мхов имеется стадия протонемы. На рисунке цифрами 1 и 2 указаны морфофункциональные стадии развития протонемы. Назовите и охарактеризуйте их.
- Каулонема - завершающая стадия развития протонемы у мохообразных; на каулонеме развиваются почки гаметофоров и ризоидов.
- Хлоронема - начальная стадия развития протонемы у листостебельных мхов
Задание 2. Ризоиды многих печеночников при контакте с твердыми частицами образуют диски или разветвляются на кончиках. С чем это связано?
- основная функция ризиодов – укрепление растения в субстрате
- образование дисков и разветвление на кончиках свидетельствуют об адаптации ризоидов конкретных растений для закрепления на твердых частицах
Задание 3. Растительный гормон ауксин контролирует процессы роста ризоидов. Как этот тезис можно доказать экспериментально на растительном организме мха. Помните, что для подтверждения достоверности полученных данных необходимо использовать не менее 2 методик
- использование экзогенного ауксина при выращивании нормальных (не мутантных) растений, должно привести к увеличению ризоидов по сравнению с контрольной группой (к ней не применялся ауксин)
- использование экзогенного ауксина для выращивания мутантных форм растений, слабо/не воспринимающих ауксин, не приводит увеличению ризоидов по сравнению с контрольной группой (к ней не применялся ауксин)
Задание 4. Цианобактерии образуют широкий спектр симбиотических ассоциаций с эукариотическими хозяевами, включая и мхи. Известно, что и мхи и цианобактерии, часто p. Nostoc в большинстве своем являются автотрофами. Какую пользу приносят цианобактерии мхам? Количество каких структур у цианобактерий повышается в связи симбиозом?
Помимо того, что цианобактерии являются фотоавтотрофами, они также способны фиксировать молекулярный азот, превращая его в форму доступную мхам. В связи с этим количество гетероцист – структур, в которых осуществляется азотфиксация у цианобактерий, повышается
Задание 5. Как и у других высших растений тело моховидных расчленено на стебель и лист. Однако, ученые, занимающиеся изучением мхов, редко применяют эти термины к моховидным, а называют их иначе. Как называется наука, изучающая мхи? Как специалисты называют лист и стебель моховидных и почему не применяют названия, характерные для всех других высших растений?
- бриология
- стебли называются «каулидии», листья – «филлидиями». Это основано на том, что у моховидных спорофит редуцирован, а термины листья и стебель применяются к органам спорофитного поколения высших растений
Задание 6. Иногда, читая описания мхов можно встретить такое утверждение «спорофит мхов паразитирует на гаметофите». Используя рисунок и ваши знания о мхах, напишите ваше аргументированное мнение относительно этого утверждения.
- утверждение можно считать справедливым
- спорофит многих мхов не содержит хлорофилла (что видно на рисунке под цифрой 1, так как спорогон не имеет зеленой окраски) и не способен самостоятельно снабжать себя органическими веществами. При помощи гаусторий он проникает в клетки гаметофита и поглощает органические вещества
Задание 7. На рисунке представлен продольный разрез спорофита мха. В большом количестве видно не только споры, но и особые структуры (указаны стрелками). Что это за структуры? Для каких мхов характерно наличие таких структур? Для чего они необходимы и как функционируют?
- Элатеры. Имеются у печеночных мхов
- Элатеры представляют собой особые клетки, видоизмененные в пружинки. Они обладают гигроскопичностью. Втягивая в себя воду, они раскручиваются, а испаряя ее – скручиваются. Это обеспечивает перемешивание и разрыхление спор в коробочке, что способствует их выталкиванию после открытия спорангия
Задание 8. Как и все растения, мхи поглощают воду. Какие элементы растения участвуют в поглощении воды? Какие особенности строения это обеспечивают?
- поглощение ризоидами
- поглощение всей поверхностью тела, за счет отсутствия (или почти полного отсутствия) кутикулы
Задание 9. Какова роль мейоза в жизненном цикле мха кукушкин лен – какие морфологические структуры образуются и каково их значение?
- путем деления мейозом образуются споры кукушкина льна
- из гаплоидных спор развивается гаплоидное гаметофитное поколение, а при слиянии гаплоидных гамет образуется диплоидная зигота. Таким образом благодаря мейозу обеспечивается поддержание плоидности поколений
Задание 10. Опишите роль мхов в первичных сукцессиях?
- Мхи появляются после лишайников и накопления некоторого количества почвы
- после мхов появляются мелкие травянистые растения