Глава 2. Наземні рослини. Відділ Мохоподібні

Вода стала колискою життя на нашій планеті. Більшу частину часу еволюція живих організмів протікала саме у воді. Суша залишалася привабливою, але поки що недоступною для життя. До того ж водне середовище має і свої переваги. При існуванні у воді немає необхідності мати потужні опорні структури, тому що вода, маючи велику густину, сама підтри­мує організми. Без будь-яких зусиль вони ширяють над безоднею океанів та морів, а для активного пересування буває досить і джгутиків. Вода здатна довго утримувати тепло і тому коливання температур тут не так різко виявляються, як на суші. Обмін речовин між організмом і оточуючим середовищем протікає також через воду, яка забезпечує транспорт речовин у розчиненому стані. Легко здійснюється дифузія кисню та вуглекислого газу з навколишнього середовища у цитоплазму клітин та навпаки. Гамети можуть вільно пересуватися в товщі води, забезпечуючи успішне запліднення. Але необхідно відзначити і один сут­тєвий не­долік води, як середовища існування для фотосинтезуючих організмів. Це здатність води добре поглинати світлові промені, необхідні для фотосинтезу. Отже, фотосинтез може інтенсивно протікати лише у поверхневому шарі води, що обмежує чисельність рослин. У тих з них, у яких хлоропласти ближче з усіх до поверхні, той і виграє в конкуренції (змаганні) за світло. З цього погляду наземне існування більш привабливе, бо сонячні промені повітрям майже не поглинаються. Але те, що так добре “працює” у воді, зовсім не придатне на суші. Головне - не­обхідно було якимось чином вирішити проблему опори і хоча б дещо підняти фо­тосинтезуючі органи над поверхнею землі. В противному випадку, рослини будуть занесені піском, завалені камінням, тощо.

Інша проблема – постачання водою. На повітрі вода дуже швидко випаро­вується, а без води, як кажуть, “... і не туди, і не сюди ...”. Таким чином, воду необхідно подати до місця фотосинтезу і одночасно не дати їй відразу випарува­тися. Необхідно було “навчитися” регулювати надходження води в організм і дуже економно її витрачати. Нарешті, необхідно було також вирішити проблему статевого розмноження. Або знов-таки використовувати для пересування гамет воду, або мати принципово інші пристосування для запліднення.

Якими ж шляхами йшла еволюція рослинних організмів на суші? Які пристосу­вання виявилися найбільш вдалими для забезпечення виживання в умовах таких відмінних від водних? На ці та інші питання ми спробуємо відшукати відповіді в мандрівках в світ наземних рослин. В той час, як у воді панують Нижчі рослини, на суші майже скрізь панують Вищі рослини. До них відносяться вищі спорові, до яких відносять мохи, а також па­пороті, хвощі, плауни та насінні – це квіткові (покритонасінні) і голонасінні (соснові, саговникові, араукарієві, тощо),

2.1. Перші мешканці суші

Наші знання про дійсно перші рослини суші дуже обмежені. Знайдено мало викопних решток тих часів і відновити зовнішній вигляд перших мешканців сухо­долу можна лише з певною часткою фантазії і припущень (в науці таке припу­щення називають гіпотезою). Але можна йти іншим шляхом, вивчивши найбільш просто організованих сучасних рослин. До них належать представники відділу Мохоподібних.

Всі мохоподібдні досить дрібні рослини. Висота багатьох з них не перевищує 2 см, а найбільш великі – від 20 до 50 см. Мохи мають надземну частину талом, який у листостеблових мохів галузиться. Закріплюються в грунті за допомогою ризоїдів, хоча більш просто побудовані види можуть їх і не мати.

В нашій місцевості можна часто зустріти мох, який носить назву, що легко запам`ятовується – зозулин льон, а його наукова назва – політрихум звичайний (всього відомо 9 видів роду політріхуму). Найулюб­леніші місця існування мохів – це зволожені ділянки під пологом лісу, або дуже заболочена місцевість – болота, стариці річок. Окремі групи поселяються на со­лом`яних дахах, на старих копицях, парканах. Талом у цих мохів розгалужений. Добре видно “стебло”, “листки” та “корінь”. Ми навмисно виділили назви цих структур лапками. Ці органи тільки зовні на них схожі. “Корінь” представлений ризоїдами, які закріплюють рослину в грунті, а всмоктування води і розчинених в ній мінеральних речовин в основному відбувається всією поверхнею рослини. “Стебло” складається всього з декількох шарів клітин. Особливо розвинутий зовнішній шар, який побудований з клітин, що мають клітинну стінку, просочену клейкими речовинами червоного, бурого, чорного забарвлення. Внутрішня частина “стебла” має просто побудовану провідну систему. Вона складається з клітин двох типів: гідроїдів, які транспортують воду до “листків”, та лептоїдів, по яких пересуваються органічні речовини, що утворилися при фотосинтезі в “листках” (рис.8). “Листки” – це маленькі зелені лусочки завтовшки в один шар клітин, або рідше дво- і тришарові. Такі листки часто загнуті краями досередини, що допомагає зберігати вологу.

Рис. 8. Провідні клітини в ніжці моху. А - поперечний розріз; Б -

поздовжній розріз: 1 - гідроїди; 2 - лептоїди; 3 - клітини “стебла”.