Mchy
Panuje przekonanie, że mchy obrastają północną stronę pni drzew i dzięki temu mogą zabłąkanemu wędrowcowi zastąpić kompas. Tymczasem prawdą jest tylko to, że rosną liczniej na zacienionej (na przykład przez inne drzewa) powierzchni pnia, gdzie mają więcej wilgoci.
Opiszesz charakterystyczne cechy budowy i funkcjonowania mchów.
Przeprowadzisz doświadczenie wykazujące zdolność mchów do chłonięcia wody.
Omówisz znaczenie mchów.
W jakim środowisku można znaleźć mchy.
Z jakich organów składa się ciało roślin zielnych.
1. Środowisko życia i charakterystyka mchów
Mchy to niewielkie rośliny tworzące gęste skupiska przypominające miękkie poduchy, tzw. darnie. Podobnie jak glony są organizmami samożywnymi, które do życia potrzebują wody, soli mineralnych, dwutlenku węgla i światła. Cechuje je odporność na długotrwałą suszę. Zwarta grupa tych roślin potrafi gromadzić duże ilości wody w licznych wąskich przestrzeniach pomiędzy poszczególnymi osobnikami i częściami ich ciała. Gdy wokół podłoże wysycha, mchy nadal dobrze funkcjonują. Nawet zupełnie wysuszone i pozornie martwe mogą po ponownym nawilżeniu kontynuować procesy życiowe.
Problem badawczy: Czy mech ma zdolność pobierania i zatrzymywania wody?
zasuszone okazy mchu,
lupa,
spodeczek z wodą.
Umieść rośliny mchu na spodeczku wypełnionym wodą i obserwuj położenie listków.
Pozostaw mokre rośliny do wysuszenia i zwróć uwagę na to, co stanie się z listkami.
Wyjaśnij obserwowane zjawisko.
Dzięki zdolności do wchłaniania wody mchy występują we wszystkich strefach klimatycznych, jednak większość gatunków najczęściej można spotkać na obszarach klimatu umiarkowanego. Żyją w bardzo różnych siedliskach – od zupełnie suchych po bardzo wilgotne. Pojawiają się w lasach lub nad brzegami strumieni, na wilgotnych łąkach i bagnach. Rosną w cienistych i wilgotnych miejscach na glebie, powalonych pniach i korze drzew, na skałach i kamieniach. Niektóre przystosowały się do życia na wydmach lub w wodzie. Nie ma ich jedynie w morzach. Są i takie gatunki, które obrastają mury, dachy i nieuczęszczane drogi w środowisku miejskim.
Mchy charakteryzują się prostszą budową niż inne rośliny lądowe. Nie posiadają wyspecjalizowanej tkanki, która przewodzi wodę i substancje odżywcze między częściami rośliny. Nie mają tkanki okrywającej, dzięki czemu mogą wchłaniać wodę przez liście. Zamiast korzeni mają chwytniki, zamiast łodygi – łodyżkę, a zamiast liści – listki. Nazwy organów mchów będące zdrobnieniami nie oznaczają, że są to liście czy łodygi mniejsze niż zwykle u roślin. Za pomocą takich nazw naukowcy zajmujący się opisywaniem pokrewieństw wśród roślin informują, że te organy są jedynie w pewnym stopniu do nich podobne. Taka budowa organów pozwala mimo wszystko zaliczyć mchy do organowcóworganowców. Rozmnażają się płciowo oraz bezpłciowo przez zarodniki.
Mchy należą do roślin zarodnikowych, ponieważ w procesie rozmnażania tworzą zarodniki.
2. Budowa mchu płonnika
Płonnik pospolity rośnie w wilgotnych lasach i na łąkach. Występuje gromadnie, tworząc puszyste darnie. Można go spotkać w całej Polsce. Jest dosyć duży, osiąga nawet 30 cm wysokości. Jego część nadziemną stanowi prosta lub rozgałęziona ulistniona łodyżka. Drobne, zielone listki prowadzą fotosyntezę oraz wchłaniają i magazynują wodę. Pobierają ją całą powierzchnią z wilgotnego powietrza, deszczu lub rosy. Kiedy wysychają, zwijają się i ściśle przylegają do łodyżki, co zmniejsza powierzchnię, przez którą roślina może wyparowywać wodę. Z dolnej części łodyżki wyrastają cienkie, nitkowate chwytnikichwytniki. Służą one roślinie do umocowania w podłożu. Na szczycie ulistnionej łodyżki latem wyrasta łodyżka bezlistna – długa, pozbawiona chlorofilu i zakończona zarodnią. Powstają w niej drobniutkie zarodniki. Kiedy powietrze jest suche, komórki zarodni kurczą się, w wyniku czego odpada jej wieczko i uwalniają się zarodniki. Są one roznoszone przez wiatr – tym dalej, im wyżej znajduje się zarodnia.
Problem badawczy: Czy w budowie mchu można wyróżnić organy?
kępki mchu pędzlika murowego zebrane z miejskich murów lub ulic,
lupa,
biała kartka papieru.
Rozdziel kępę mchu i obejrzyj pojedynczą roślinę, wyróżniając łodyżkę ulistnioną i łodyżkę bezlistną.
Używając igły, rozsuń listki i przez lupę przyjrzyj się im oraz chwytnikom.
Zwróć uwagę na zarodnię umieszczoną na szczycie łodyżki bezlistnej.
Jeśli zarodnia jest dojrzała i sucha, możesz, potrząsając nią, wysypać na białą kartkę papieru zarodniki. Określ ich barwę i wielkość.
Narysuj i opisz jedną roślinę mchu.
3. Mech torfowiec i inne mchy
Torfowce to mchy ściśle związane ze środowiskiem wodnym. Wraz z innymi roślinami tworzą niezwykłe zbiorowiska roślinne – torfowiska. Powstają one na zarastających jeziorach lub powoli płynących, krętych rzekach. Wielkie, miękkie darnie torfowców są naturalnymi magazynami wód opadowych.
Łodyżki pojedynczej rośliny torfowca mają liczne, gęsto ulistnione odgałęzienia. Cienkie listki zbudowane są z dwóch rodzajów komórek. Żywe, zielone, wyposażone w chloroplasty prowadzą fotosyntezęfotosyntezę. Pomiędzy nimi leżą martwe, beczułkowate komórki służące jako zbiorniki wody. Ich grube ściany mają otworki, przez które woda wnika do wnętrza. Dzięki temu torfowce nasiąkają wodą jak gąbka i mogą zgromadzić jej nawet kilkanaście razy więcej niż same ważą.
Torfowce mają zdolność nieograniczonego wzrostu. Podczas gdy wierzchołek rośliny stale się wydłuża, dolna, zanurzona w wodzie część stopniowo obumiera. Bez dostępu do tlenu ze szczątków torfowców formuje się miękka, brunatna masa – torf, którego głównym składnikiem chemicznym jest węgiel. Z odkładających się stale warstw tworzą się grube, mające czasem kilkanaście metrów grubości pokłady tego surowca. Proces powstawania torfu trwa niekiedy kilka tysięcy lat.
Problem badawczy: Czy torf ma zdolność wchłaniania wody?
10 suchych krążków torfu (można je kupić w sklepie ogrodniczym),
naczynie z wysokim brzegiem,
woda,
naklejki oznaczone cyframi od 1 do 10,
waga.
Oznacz krążki torfu cyframi od 1 do 10.
Zważ osobno każdy krążek i zanotuj wyniki w tabeli.
Umieść krążki w naczyniu, a następnie zalej je wodą tak, aby były całkowicie zanurzone.
Odczekaj kilka minut; w razie potrzeby dolej trochę wody.
Wyjmuj pojedynczo krążki torfu, otrząsaj delikatnie z wody, by nie kapała.
Zważ krążki i zanotuj wyniki w tabeli.
Oblicz średnią masę suchych i mokrych krążków.
Oblicz, ile razy zmieniła się masa torfu po zamoczeniu.
Mchy zaliczane są do organizmów pionierskich. Jako jedne z pierwszych pojawiają się na odsłonietej po pożarach glebie, rosną na nagich skałach oraz w surowym klimacie. Należy do nich między innymi skrętek wilgociomierczy spotykany często na pogorzeliskach i hałdach górniczych. Jak sama nazwa sugeruje, jego łodyżka skręca się pod wpływem wilgoci, co może być wskaźnikiem stanu wilgotności powietrza. Rokietnik pospolity występuje w borach sosnowych, gdzie tworzy luźne, zielone i żółtozielone darnie. Wykorzystywany jest jako roślina wskaźnikowa skażeń środowiska. Rzadko wytwarza zarodnie z zarodnikami. Bielistka siwa rośnie w podmokłych lasach sosnowych, na wilgotnych łąkach i wrzosowiskach. Tworzy charakterystyczne, zwarte skupiska. Na kwaśnych glebach w borach iglastych i mieszanych oraz na torfowiskach spotykany jest widłoząb widlasty. Jego cechą charakterystyczną są widlasto zakończone listki. Zdrojek pospolity preferuje czyste wody płynące i stojące, gęsto porasta podwodne kamienie. Sprowadzany z zagranicy, jest chętnie sadzony w akwariach. Z kolei pędzlik murowy to jeden z mchów najczęściej spotykanych w mieście. Tworzy zwarte darnie o krótkich łodyżkach. Na szczycie zarodni ma charakterystyczny pędzelek.
Podczas spaceru w parku lub w lesie sfotografuj jak najwięcej różnych mchów. Przygotuj fotografie rozpoznanych mchów do szkolnej galerii. Uwaga, nie zrywaj okazów - część z nich jest pod ochroną.
Świetlanka to mech spotykany w tatrzańskich jaskiniach, zacienionych szczelinach skalnych, gdzie dochodzi niewielka ilość światła dziennego. W jego soczewkowatych komórkach załamują się promienie świetlne, co powoduje powstanie złoto‑szmaragdowej poświaty. Być może tu mają swe źródło legendy o skarbach ukrytych w tatrzańskich jaskiniach, znikających przed niepowołanymi oczami.
4. Rozmnażanie mchów
Rozmnażanie mchów przebiega cyklicznie w dwóch etapach zwanych przemianą pokoleńprzemianą pokoleń. W jednym roślina rozmnaża się płciowo, w drugim bezpłciowo. Pokoleniem rozmnażającym się płciowo jest zielona, ulistniona łodyżka posiadająca organy płciowe produkujące gamety. Pokolenie bezpłciowe stanowi osadzona na niej bezlistna łodyżka z zarodnią. Cykl życiowy rozpoczyna zarodnik, z którego wyrasta kilkumilimetrowa, nitkowata zielona struktura zwana splątkiemsplątkiem. Daje ona początek licznym ulistnionym łodyżkom. Każda z nich na szczycie wytwarza plemniki albo komórki jajowe. Łodyżki rosną bardzo blisko siebie, dzięki czemu plemniki mogą w kroplach wody przepłynąć do komórek jajowych. Po zapłodnieniu na szczycie ulistnionej łodyżki wyrasta łodyżka z zarodnią rozmnażająca się bezpłciowo – przez zarodniki.
U mchów pokolenie płciowe pod wieloma względami przeważa nad pokoleniem bezpłciowym. Pokolenie płciowe ma postać samożywnej rośliny i jest znacznie większe od pokolenia bezpłciowego. Funkcjonuje przez cały cykl rozwojowy, natomiast łodyżka z zarodniami pojawia się zwykle na wiosnę i po wysianiu zarodników obumiera.
5. Znaczenie mchów
Mchy żyjące na skałach, wydmach i w innych niedostępnych miejscach, podobnie jak porosty przyczyniają się do tworzenia gleby. Są one organizmami pionierskimi - ich obumarłe szczątki wzbogacają podłoże w próchnicę, przygotowując je dla innych, bardziej wymagających roślin. Dzięki ich obecności woda opadowa nie spływa po podłożu bezpośrednio do rzek, lecz jest magazynowana w darniach. W ten sposób mchy chronią przed gwałtownym podnoszeniem się poziomu wód w rzekach, co zmniejsza groźbę powodzi. Zwarta darń tych roślin chroni też glebę przed erozją (wymywaniem przez wodę opadową, wywiewaniem przez wiatr). Warstwa mchów i ściółki jest środowiskiem życia olbrzymiej liczby pierwotniaków, grzybów oraz zwierząt bezkręgowych (ślimaków, owadów, pająków) i drobnych kręgowców (żaby, jaszczurki, gryzonie).
Torf ma liczne zastosowania w ogrodnictwie i rolnictwie, lecznictwie i kosmetyce. Z rozdrobnionego i wymieszanego z wodą torfu powstaje borowina wykorzystywana do rozgrzewających okładów i kąpieli o właściwościach przeciwzapalnych i bakteriobójczych.
Z torfu wytwarza się również papier i tekturę. Doniczki wykonane z torfowej tektury są używane do produkcji rozsady roślin. W Irlandii i Finlandii torf do tej pory jest spalany w celu uzyskania energii cieplnej i elektrycznej.
Podsumowanie
Mchy obficie występują w wilgotnych środowiskach lądowych.
Są to rośliny zarodnikowe zaliczane do organowców.
Mchy są zbudowane z ulistnionej łodyżki, na której znajdują się organy płciowe oraz łodyżki bezlistnej, na której rozwija się zarodnia.
Mchy regulują krążenie wody w środowisku, są schronieniem i pokarmem dla zwierząt.
Torf wykorzystywany jest w lecznictwie, ogrodnictwie oraz jako źródło opału.
Praca domowa
Słownik
nitkowate wyrostki łodyżki, za pomocą których mchy są przytwierdzone do podłoża i pobierają z niego wodę oraz sole mineralne
proces zachodzący w chloroplastach, podczas którego z wody i dwutlenku węgla – przy udziale energii słonecznej – powstaje glukoza i tlen
rośliny o budowie tkankowej, których ciało jest zróżnicowane na organy: korzenie, łodygę i liście
następowanie po sobie kolejno pokolenia rozmnażającego się płciowo (za pomocą gamet) i pokolenia bezpłciowego (wytwarzającego zarodniki); występuje u roślin i protistów roślinopodobnych
cienkie, nitkowate stadium rozwojowe mchów; rozwija się z kiełkującego zarodnika; po wykształceniu łodyżki z listkami zamiera
Zadania
Wskaż środowiska, w których można spotkać mchy.
- kłody drzew w starym borze
- płytkie, kamieniste zatoki morskie
- czyste wody raf koralowych
- skały i kamienie w szczytowych partiach gór
- kora drzew w lesie tropikalnym
- betonowy mur ogrodzenia w parku
Połącz w pary nazwy organów mchu płonnika z ich opisami.
przeprowadzają fotosyntezę i wchłaniają wodę, samożywna część mchu, cudzożywna część mchu z zarodnią na szczycie, przytwierdzają roślinę do podłoża
| chwytniki | |
| listki | |
| łodyżka ulistniona | |
| łodyżka bezlistna |
Uporządkuj etapy cyklu rozwojowego płonnika, zaczynając od momentu wytworzenia gamet.
- Zarodnia wytwarza zarodniki.
- Plemniki przepływają w kropli wody do komórki jajowej.
- Ulistniona łodyżka wytwarza gamety.
- Powstaje łodyżka z zarodnią.
- Zarodnik kiełkuje.
- Dochodzi do zapłodnienia.
- Splątek tworzy samożywne pokolenie mchu.
