Witam w kolejnej lekcji z serii "Uczymy się biologii z SielskoEdu"! 🌿
Po tkankach roślinnych czas wejść na wyższy poziom. Dziś zajmiemy się mszakami.

Dla wielu uczniów hasło "przemiana pokoleń" brzmi jak czarna magia. Spokojnie! W tym wpisie wyjaśnię Wam to krok po kroku, "po ludzku". Dowiemy się, dlaczego mchy są takie małe i jak się rozmnażają.

Zaczynamy!

Co to są mszaki?

Mszaki to grupa prostych roślin lądowych. Ich cechą charakterystyczną jest to, że w ich cyklu życiowym dominuje gametofit (pokolenie zielone) nad sporofitem. Co ważne – nie mają one typowych tkanek przewodzących (drewna i łyka), dlatego są zazwyczaj niewielkich rozmiarów.

Do mszaków zaliczamy trzy gromady:

1. Mchy (to na nich skupimy się dzisiaj najbardziej),

2. Wątrobowce,

3. Glewiki.

Przemiana pokoleń – o co w tym chodzi?

Aby zrozumieć życie mchu, musimy zrozumieć jeden kluczowy proces.
PRZEMIANA POKOLEŃ to występowanie kolejno po sobie dwóch pokoleń: rozmnażającego się płciowo i bezpłciowo.

Zapamiętajcie te definicje:

• GAMETOFIT – to pokolenie, które rozmnaża się płciowo (wytwarza gamety: komórki jajowe i plemniki). Jest haploidalny (1n), czyli ma pojedynczy zestaw genów.

• SPOROFIT – to pokolenie, które rozmnaża się bezpłciowo (wytwarza spory, czyli zarodniki). Jest diploidalny (2n), czyli ma podwójny zestaw genów.

Dlaczego to jest potrzebne?

Gametofit ma pojedynczy zestaw genów (1n), a sporofit podwójny (2n). Po co te zmiany?
Przemiana pokoleń jest niezbędna, aby zachować stałą liczbę chromosomów w gatunku.

Wyobraźcie sobie sytuację: plemnik (1n) łączy się z komórką jajową (1n). Powstaje organizm 2n (zygota -> sporofit).
Gdyby sporofit nie wytwarzał zarodników o zmniejszonej o połowę liczbie genów (redukcja z 2n do 1n), to każdy kolejny organizm miałby coraz więcej materiału genetycznego! Powstałby mutant 4n, potem 8n, 16n... Natura wymyśliła mejozę (podział redukcyjny) i przemianę pokoleń, żeby uniknąć takiego bałaganu.

Budowa mchów (na przykładzie płonnika)

Najlepiej omawiać budowę mchów na przykładzie mchu płonnika zwyczajnego, którego możecie spotkać w polskich lasach. U mchów to gametofit jest rośliną dominującą – to ta zielona "trawka", którą widzicie w lesie.

1. Gametofit (Pokolenie płciowe)

• Wygląd: Jest to zielona, ulistniona łodyżka.

• Funkcje życiowe: Jest samożywny, przeprowadza fotosyntezę. Żyje dłużej niż sporofit.

• Brak korzeni: Mchy nie mają korzeni! Zamiast nich posiadają chwytniki. Są to prymitywne nitki zbudowane z pojedynczych komórek, które służą do przytwierdzania rośliny do podłoża (i w niewielkim stopniu do pobierania wody).

• Rozmnażanie: Na szczycie łodyżek znajdują się organy rozrodcze:

  • Rodnie (żeńskie) – produkują komórki jajowe.

  • Plemnie (męskie) – produkują wiele plemników.

2. Sporofit (Pokolenie bezpłciowe)

• Wygląd: Długa, bezlistna łodyżka (tzw. seta) zakończona puszką (zarodnią). Wyrasta prosto z gametofitu.

• Funkcje życiowe: Jest bezzieleniowy (nie ma chlorofilu), więc nie przeprowadza fotosyntezy. Jest "pasożytem" – pobiera substancje odżywcze od gametofitu przez tzw. stopę.

• Rozmnażanie: Na szczycie znajduje się zarodnia, w której powstają zarodniki (spory). W jednej zarodni może powstać ich nawet 50 milionów!

Cykl rozwojowy mchu – krok po kroku

Jak powstaje nowy mech? Śledźmy schemat:

1. Zarodniki: Dojrzały sporofit wysypuje z zarodni zarodniki (1n).

2. Splątek: Z zarodnika, który spadnie na wilgotne podłoże, wyrasta młode, zielone stadium gametofitu, które nazywamy splątkiem. Wygląda trochę jak glon.

3. Dojrzały gametofit: Ze splątka wyrastają ulistnione łodyżki z rodniami i plemniami.

   • Roślina jednopienna: Gdy rodnie i plemnie są na tej samej łodyżce (jeden "pień").

   • Roślina dwupienna: Gdy na jednej łodyżce są tylko rodnie, a na innej tylko plemnie (dwa osobne "pnie").

4. Zapłodnienie: Tutaj kluczowa jest WODA! 💧 Plemniki mchów mają wici i muszą przepłynąć w kropli deszczu lub rosy do rodni, aby połączyć się z komórką jajową. Dlatego mchy żyją w wilgotnych miejscach.

5. Nowy sporofit: Po zapłodnieniu, na szczycie gametofitu wyrasta nowy sporofit (2n) i cykl się zamyka.

Torfowce – mchy do zadań specjalnych

Wyjątkową grupą mchów są torfowce (Sphagnum). Różnią się one budową i znaczeniem od typowego płonnika.

• Budowa: Ich gametofity nie mają chwytników! W ich liściach znajdują się wielkie, puste komórki wodonośne. Dzięki temu torfowce działają jak gąbka – potrafią zmagazynować 25 razy więcej wody niż same ważą!

• Sporofit: Jest krótki i ma kulistą zarodnię.

Znaczenie torfowców i torfu

Torfowce tworzą specyficzne ekosystemy – torfowiska. Gdy dolne części tych roślin obumierają w wodzie (bez dostępu tlenu), nie gniją całkowicie, lecz zamieniają się w torf.

Dlaczego torf jest taki ważny?

1. Właściwości konserwujące: Torf ma kwaśne pH i zawiera związki hamujące rozwój bakterii. Dzięki temu w torfowiskach znajdowano świetnie zachowane ciała ludzi i zwierząt sprzed tysięcy lat, a także zabytki (np. elementy grodu w Biskupinie).

2. Ogrodnictwo: Jest składnikiem ziemi do kwiatów (jako nawóz i magazyn wody).

3. Opał: Wysuszony torf jest wykorzystywany jako materiał opałowy.

4. Medycyna i kosmetyka: Wykorzystuje się go do kąpieli leczniczych (borowina) i produkcji kosmetyków.