Mechy, příprava na Jednotnou státní zkoušku z biologie

Mechy jsou oddělením vyšších rostlin, hlavně trvalek. Vyznačuje se regresivním vývojem sporofytu, v životním cyklu mechů dominuje (převládá) gametofyt. Mechy studuje bryologie (z řeckého bryon – mech a logos – slovo) – nauka o mechách.

Mechy evolučně představují slepou (slepou) větev vývoje rostlin a jsou v mnoha ohledech blízké řasám. K rozmnožování potřebuje většina mechů vodu, protože samčí reprodukční buňky se s její pomocí mohou dostat pouze k samicím. Na toto oddělení se podíváme na příkladu lnu kukačky, který patří do podtřídy Zelené mechy.

Zajímavostí je, že mechy nemají průduchy, ale mají póry bez ochranných buněk. Mechorostům chybí pravé stonky a listy, jak jsme zvyklí vídat u jiných vyšších rostlin, nemají kořeny ani specializovaná vodivá pletiva. Mechanická pletiva jsou málo vyvinutá, takže z kombinace důvodů se růst mechů do výšky ukazuje jako obtížný (omezený).

Struktura kukačky

Len Kukushkin je dvoudomá rostlina. Jeho stonek je vzpřímený, je to jeden z nejvyšších mechů, dosahuje výšky 50 cm i více. Absenci kořínků kompenzují nitkovité výrůstky – rhizoidy, které zajišťují přichycení rostliny k substrátu, absorbují vodu a v ní rozpuštěné minerály (na rozdíl od rhizoidů u řas, kde o nějaké absorpční funkci nemůže být řeč!).

Ujasněme si termín „dvoudomý“ uvedený na začátku. To znamená, že samičí (archegonia) a samčí (antheridia) reprodukční orgány se vyvíjejí na různých rostlinách. Na samičím gametofytu je lahvovité archegonium, na samčím gametofytu se vyvíjí antheridia. Antheridia jsou obklopeny charakteristickými velkými žlutohnědými listy, podle kterých lze vždy rozeznat samčí gametofyt od samičího: samičí gametofyt podobné listy nemá.

Sporofyt (nepohlavní generace) u mechů se nachází přímo na gametofytu, představovaném schránkou na noži, ve které se tvoří spory. Tobolka pomáhá šířit spory na větší vzdálenost. Výtrus je houbová a rostlinná buňka, která vzniká v důsledku mitózy nebo meiózy (v tomto případě meiospora), slouží k rozmnožování a šíření rostlin a hub a je schopná vyvinout se v dospělce.

Stopka spolu s tobolkou se nazývá sporogon. Krabice se skládá z urny a víka, nahoře zakryté uzávěrem. Uvnitř urny je centrální tyč – sloupek, ke kterému je připojeno výtrusnice s výtrusy. Nahoře se sloupec rozšiřuje a tvoří epifragma, která stahuje ústí pouzdra. Tobolka má peristome – speciální otvor pro rozptýlení spor.

Za suchého počasí, když dozrávají výtrusy, padá čepice a za ní víčko. Tenká stopka sporogonu se houpe ve větru a výtrusy se vysypou.

Životní cyklus mechů

Když vajíčko (n) dozraje, vytvoří se v archegoniu (n) úzký slizniční kanálek, kterým se spermie (n) dostane do vajíčka, které je nepohyblivé. Spermie se tvoří na jiném místě – antheridium, na samčím gametofytu, (n), a aby se dostaly do archegonie, nutně potřebují vodu. Mechy proto žijí ve vlhkém prostředí, kde jsou nejpříznivější podmínky pro rozmnožování.

Spermie má chemotaxi vůči hlenu v archegoniovém kanálu. Chemotaxe je pohyb organismu pod vlivem chemikálií.

Během období silných dešťů se spermie dostane k vajíčku v archegoniu (na samičím gametofytu), gamety se spojí a vytvoří se zygota (2n). Následně ze zygoty vyroste sporofyt, který vypadá jako schránka na stopce. Všimněte si, že sporofyt v podstatě „parazituje“ gametofyt (n), na kterém je zcela závislý. V pouzdře sporofytu se meiózou tvoří z mateřských buněk (2n) spory (n). Po vysypání z tobolky se výtrus dostane do půdy, kde přeroste do protonéma. Protonema je vláknitý útvar, rané stadium vývoje gametofytu – listnaté rostliny (n).

Na samičích gametofytech se vyvíjejí archegonie a na samčích gametofytech antheridia, ve kterých se tvoří gamety. Cyklus je dokončen. Ještě jednou zdůrazňuji: sporofyt u mechů je redukován, redukován na úroveň zcela závislého přívěsku gametofytu, roste přímo na gametofytu a živí se jím. Gametofyt dominuje životnímu cyklu a je reprezentován zelenou listovou rostlinou.

Nyní zkuste na obrázku níže pojmenovat všechny fáze životního cyklu mechu, cítíte se jako správný bryolog

Význam mechů

Obecně je ekonomický význam mechů pro člověka malý. Nejsou vhodné jako krmivo pro domácí mazlíčky. Sphagnum mech se odedávna používal jako obvazový materiál, vojenští lékaři ho používali v naléhavých případech, když došla vata a jód. Sphagnum má antiseptické vlastnosti: ničí mikroorganismy nebo zpomaluje jejich reprodukci, stejně jako výraznou hygroskopičnost – schopnost absorbovat velké množství vody, krve a jiných tekutin.

Růst mechů způsobuje podmáčení půdy a následně podmáčení plochy. Zvláště si všimneme role mechů jako tvořů rašeliny. Rašelina je hořlavý minerál tvořený neúplně rozloženými rostlinnými zbytky v bažinatých podmínkách. Používá se k výrobě tepelně izolačních materiálů a používá se jako palivo. A samozřejmě mechy jsou článkem potravního řetězce (producenti jsou producenti organických látek).

© Bellevich Yury Sergeevich 2018-2025

Tento článek napsal Jurij Sergejevič Bellevič a je jeho duševním vlastnictvím. Kopírování, šíření (včetně kopírování na jiné stránky a zdroje na internetu) nebo jakékoli jiné použití informací a předmětů bez předchozího souhlasu držitele autorských práv je trestné ze zákona. Chcete-li získat materiály článku a povolení k jejich použití, kontaktujte Bellevič Jurij.

Mechy nebo mechorosty jsou vyšší výtrusné rostliny. Mají společné rysy s řasami, ale jsou složitější. Vyskytují se zde mechy listnaté a mechy jaterní. Rozmnožují se výtrusy, k jejichž dozrávání slouží speciální orgán, sporofyt. Sphagnum mech tvoří rašelinu, hořlavou fosilní látku.

Obecná charakteristika

Mechy lze pozorovat na vlhkých místech, například na bažinatých půdách, kořenech a kmenech stromů, někdy na střechách domů, vlhkých kamenech, cihlách atd. Existují mechy, které žijí ve vodních plochách.

U mechů, na rozdíl od řas, lze rozlišit stonek a listy, i když u některých druhů (například jaterních mechů) nejsou žádné samostatné orgány a tělo je stélka, jako u řas. Tělo mechů se skládá převážně z fotosyntetické tkáně.

Mechy nemají kořeny. Jejich roli hrají rhizoidy. Stejně jako řasy slouží k přichycení na půdu nebo jiné povrchy.

Mechy se rozmnožují nepohlavně (pomocí výtrusů), vegetativně (částmi stélky a stonku) a pohlavně (pomocí gamet).

Mechorosty jsou typicky vytrvalé trávovité rostliny s výškou od 1 mm do 30 cm, některé druhy vodních mechů mohou dosáhnout délky 50 cm.

Proč si myslíte, že ani ty největší mechy nedosahují velikostí větších než 80 cm?

Mech nemá vyvinutou vodivou tkáň a nemá kořeny. To znamená, že mechy nemohou přenášet vodu a živiny z jednoho rostlinného orgánu do druhého. To omezuje možnou velikost rostliny. Navíc bez kořenů, které spolehlivě udrží rostlinu v půdě, ty výhonky mechu, které se zvětší, rychle odumírají větrem a chladem.

Toto video ukazuje, jak mech absorbuje vlhkost ze vzduchu. Mechy jsou velmi odolné: dokážou růst přímo na kamenech, snášejí sucho a v příznivých podmínkách ožívají během několika minut.

Allot jaterní и opadavý mechy.

Játra mechy

Jaterní mechy jsou malé a nenáročné rostliny. Vyskytují se v kterémkoli koutě Země, zvláště šťastní jsou v tropických deštných pralesích. Svůj název dostaly proto, že je kdysi lékaři používali k léčbě jaterních onemocnění.

Těla jaterních mechů jsou nepravidelně tvarovaná stélka; U některých lze rozlišit stonek a listy. Mnoho jaterníků má rhizoidy.

Jedním z běžných zástupců jaterníků je Marchantia. Marchantia se vyskytuje i v Antarktidě. V naší oblasti je často vidět tam, kde nejsou jiné rostliny – na zdech a střechách, na vlhkých a špatně osvětlených místech.

Dalším z nejznámějších zástupců jaterníků je riccia. Tento druh se často vyskytuje v akváriích a lze jej snadno zaměnit s řasami. Tělo Riccie se skládá z vidlicově rozvětveného thallusu. Pokud má dostatek světla, roste u hladiny vody a vytváří husté polštáře. Nemá rhizoidy, ale pokud hladina vody klesne (jako je tomu v přírodních nádržích), je schopen je tvořit.

Někdy akvaristé specificky „připevňují“ Ricciu ke kamenům, ke dnu nebo ke konstrukcím vyrobeným z drátu a jiných materiálů. K tomu si k nim přitisknou riccii pomocí síťoviny nebo tkaniny s velkými oky. V takových podmínkách mech rychle roste rhizoidy.
V přírodě se Riccia nachází v bažinách, rybnících a vlhkých lesích.

Jaterní mechy se mohou množit jak vegetativně (výhonky), tak pohlavně nebo sporami. Obrázek 1 ukazuje strukturu jaterního mechu. Jak vidíte, kromě thallusu a rhizoidů má sporofyt – orgán, ve kterém dozrávají výtrusy.

Výtrusy jsou mikroskopické specializované buňky v husté schránce, které slouží k rozmnožování mechorostů a kapradinovitých rostlin.

Sporofyt se skládá ze stopky a tobolky, na jeho stavbu se podíváme podrobněji o něco později.

Video ukazuje růst jaterního mechu ve zrychleném režimu.

Listnaté mechy. Struktura kukačky

S největší pravděpodobností jste viděli len kukačku. Roste na bažinatých půdách, lze ji nalézt i na vlhké půdě lesů nebo hájů. Svým vzhledem připomíná malé lněné klíčky. Obvykle roste v hustém koberci. Stonky mohou dosahovat výšky až 30 cm.

Jakou strukturu má kukaččí len?

Obrázek 2 ukazuje hlavní orgány lnu kukačky: rhizoidy, stonek, listy, rozmnožovací orgány, sporofyt. Můžeme říci, že rostliny se liší v závislosti na jejich pohlaví: sporofyt se vyvíjí pouze na samičích rostlinách. Samčí rostliny mají na vrcholcích pouze „latu“ listů.

Přesnější by ale bylo říci, že struktura rostliny se liší v závislosti na generaci. Sexuální generace se nazývá “gametofyt”. Na vrcholcích gametofytů jsou mužské a ženské reprodukční orgány. V mužských orgánech se vyvíjejí pohyblivé pohlavní buňky, gamety, nazývané také spermie.

U samičích rostlin vypadají rozmnožovací orgány jinak (i ​​když bez extrémního zvětšení je to těžko pochopitelné). Obsahují ženské reprodukční buňky, vajíčka.

Reprodukce lnu kukačky

Mech potřebuje k hnojení vodu. Stačí rosa nebo déšť. Na vrcholky mechu padají kapky vody a pohlavní buňky různých rostlin se mísí. Happening oplodnění.

Po oplodnění speciální orgány tzv sporofyt. Sporofyt je nepohlavní generace lnu kukačky. Nemá listy, organické látky nevytváří, ale přijímá je z gametofytu. Sporofyt kukaččího lnu vypadá jako malinký džbán na dlouhém stonku. Tento džbán se jmenuje “kapsle“.

Krabice jsou pokryty špičatými uzávěry a vypadají jako drobní šedošedí ptáci. Právě kvůli této podobnosti byla rostlina nazývána „len kukačka“.

Uvažujme pouzdro výtrusů na obrázku 3. Spory se vyvíjejí v pouzdrech. Krabice kukačkového lnu je pokryta speciálním uzávěrem. Když spory dozrají, klobouk spadne a vysypou se.

Jaký význam mají výtrusy v životě mechů? Když spóry dopadnou na vlhkou půdu, vyrostou do tenkého vlákna tzv “preteen” nebo “protonema” (z řeckého „protos“ – „první“ a „nema“ – „vlákno“). Na této niti se tvoří poupata, která dávají vzniknout novému mechu.

Vzhledem k tomu, že len kukačka je vytrvalá rostlina, roste hustě, v souvislém koberci. Ostatní rostliny v sousedství nemají dostatek prostoru ani živin, a tak je kukaččí len často vytlačuje.

Podívejte se na výkres a v duchu podepište to, co je na výkresu označeno čísly.

2. Samičí rostlina

3. Krabice s uzávěrem

4. Sporophyte stonek

Dalším zajímavým zástupcem listnatých mechů je sphagnum.

Listnatý mech sphagnum. Vlastnosti buněk

Sphagnum má vysoce rozvětvený stonek, ale nemá rhizoidy. Většina typů sphagnum má stonky i větve pokryté malými listy. Listy jsou uspořádány spirálovitě, to znamená, že z každého uzlu vyrůstá několik listů. Pod mikroskopem můžete vidět, že každý list se skládá z jedné vrstvy buněk. Tyto buňky mohou být dvou různých typů: úzké zelené a velké průhledné.

Prohlédněte si list pod mikroskopem na obrázku 4. Úzké zelené buňky obsahují chloroplasty. Tyto buňky jsou umístěny blízko sebe a tvoří něco jako síťku pokrývající list. V těchto buňkách probíhá fotosyntéza, vznikají organické látky, které se pak dostávají do stonku.

Mezi těmito zelenými buňkami jsou viditelné velké buňky. Jsou průhledné – zůstane v nich jen slupka s póry. Cytoplazma těchto buněk je zničena a skrz otvory jsou buňky naplněny vzduchem nebo vodou. Skládají se z nich až dvě třetiny listu. Stejné průhledné buňky s mrtvou cytoplazmou pokrývají stonky sphagnum.

Tyto „prázdné“ buňky jsou pro rostlinu velmi potřebné. Dobře absorbují a zadržují vodu, postupně ji uvolňují do živých buněk. Sphagnum mech pojme 20 až 25násobek své hmotnosti ve vodě.

Význam a reprodukce sphagnum

Není divu, že půda pod sphagnum je nadměrně podmáčená. Obvykle tento mech roste v bažinách, někdy koexistuje s kukačkou. Ale stromy rostou špatně v takové neustále podmáčené půdě. Jejich kořeny a kmeny začínají hnít. Les „ustupuje“ z oblastí, kde roste sphagnum, a půda pod ním se stává stále bažinatější.

Je pozoruhodné, že sphagnum uvolňuje fenol, látku, která inhibuje vývoj bakterií. Jak sphagnum roste, jeho spodní část postupně odumírá. Mrtvá část končí na povrchu země. Neexistují žádné bakterie, které by podporovaly reprodukci, a přístup vzduchu je omezen na mladé listy. Mrtvé sphagnum tedy nehnije, ale mění se v rašelina.

Rašelina je velmi zajímavá látka. Vrstva rašeliny má nízký obsah kyslíku a málo bakterií. To vede k tomu, že zbytky kmenů a kořenů stromů, zbytky uhynulých zvířat a dokonce i pyl se v rašelině uchovávají po mnoho let, někdy i po tisíciletí. V rašelině se někdy nacházejí staré zbraně, čluny a těla lidí, kteří zemřeli v bažině před staletími.

Stejně jako len kukačka se sphagnum rozmnožuje výtrusy. Na vrcholcích větví jsou umístěny malé krabice, ve kterých dozrávají spory. Jeden výhonek sphagnum může mít několik sporofytů na krátkých stopkách.

Význam mechu v přírodě

Jaký význam mají mechy v přírodě a v životě člověka?

Mechy na první pohled neprospívají ani lidem, ani přírodě. Brání přístupu vzduchu do půdy a zadržují přebytečnou vodu, což vede k podmáčení a okyselení půdy. Taková půda je pro většinu rostlin nepříznivá. Mech navíc soupeří s ostatními rostlinami o vodu a minerály a mnoho rostlin tuto konkurenci nedokáže obstát.

Na druhou stranu mechy nejsou na podmínky vybíravé. Snáze se prosadí tam, kde choulostivější rostliny nepřežijí. Mechy proto „kolonizují“ oblasti, kde nic neroste – zničené budovy, vypálené oblasti lesů. Chrání půdu před erozí a zvlhčují ji. Postupně tak narůstá úrodná vrstva půdy, kterou již mohou vyvinout jiné rostliny.

Mech poskytuje úkryt mnoha malým živým tvorům – červům, hmyzu, měkkýšům. Vodní mech ve svých houštinách ukrývá vajíčka a potěr, plže a další vodní živočichy. Některé druhy mechu mohou sloužit jako potrava pro zvířata.

Stejně jako ostatní rostliny i mech provádí fotosyntézu a uvolňuje kyslík do atmosféry a vody.

Role mechu v lidském životě

Lidé často nemohou přijít na to, zda je mech na kmenech stromů prospěšný nebo škodlivý. Musíme si uvědomit, že mech nemá kořeny. Nemůže tedy proniknout kůrou, tím méně pod ní, a poškodit kmeny stromů. Někteří zahradníci dokonce uznávají výhody mechu: mechový „kabát“ chrání kmen před mrazem. Přemnožení mechu na zahradě však může naznačovat, že je příliš vlhká a chybí jí sluneční světlo.

Listnaté mechy, zejména druhy sphagnum, tvoří rašelinu, kterou lidé používají jako surovinu, hnojivo a palivo.

Rašelina se používá k výrobě plastů, pryskyřice, kyseliny karbolové, dřevného líhu, tepelných izolací a dalších materiálů.

V minulých staletích lidé našli jiné využití mechu. Například při stavbě domů byly spáry mezi kládami pokryty mechem. To nejen chránilo před průvanem, ale také zabránilo hnití kmenů. Vzduch držený rozvětvenými stonky a větvičkami mechu pomáhal udržovat teplo.

Mech se také používal při léčbě ran. Dobře se vstřebává a obsahuje antibakteriální látky, proto se ve válečných letech občas používal na obklady. Kromě toho se léky vyrábějí z rašeliny a některých druhů mechu.

Mech je důležitou součástí přírody. A přestože jsou mechorosty malé a nenápadné, v přírodě plní svou jedinečnou roli.