Полезное ископаемое его образующее мох сфагнум

Сфагнум, болотный или белый мох образует болота, служит основой торфообразования. У него множество применений. Но для природы он имеет ещё большее значение, чем для человека.

Из огромного количества видов мохообразных, растущих на территории России, сфагнум выделяется своей экономической и экологической значимостью. Всё благодаря его уникальному строению.

Происхождение названия сфагнума

<!— Реклама —>

Торфяной мох, торфянка, болотник, трясомох, или Сфагнум (лат. Sphagnum) – род высших споровых растений, отдела Моховидные. Название переводящееся как «губка», болотник получил за способность впитывать в сухом состоянии воду, по массе превосходящую собственный вес в 20 раз. Он обладает и многими другими ценными свойствами, благодаря которым с древности используется людьми в разных областях жизни.

Описание сфагнума

В составе рода насчитывается 382 трудно отличимые друг от друга вида. Распространены эти мхи преимущественно в умеренных широтах Северного полушария, где формируют верховые сфагновые болота. Но встречаются также от тропических горных поясов до арктических и субарктических областей всей планеты.

Большее видовое разнообразие болотника представлено в Южной Америке, в России насчитывается 42 вида данного рода.
Для размножения всех споровых растений нужна капельно-жидкая вода, сфагнум особенно требователен к её количеству.

Поэтому он поселяется во влажных местах, является преимущественно болотным растением, поглощает и удерживает в своём теле большое количество воды. Благодаря этому содействует заболачиванию территории, что объясняется особенностями строения его наземной части.

Сфагновое болото

Это относительно крупные беловато-зелёные, красноватые или бурые представители флоры, образующие подушковидные дернинки. Растут они плотно потому, что у них нет корней и поддерживают друг друга только рядом расположенные растения.

Строение гаметофита сфагнума

При прорастании спора образует однорядную нить – начало половой стадии жизни мха – гаметофита. Если жизнь болотника начинается в водоёме, у проростка остаётся нитчатая структура, если он развивается на влажной почве, то образуется пластинка (протонема) размером в 1 см с многоклеточными нитями, заменяющими мхам корни (ризоидами). По краям протонемы появляются почки, формирующие побеги с листьями.

Белые мхи растут плотными куртинками, так как высевание спор бывает массовым, а каждая пластинка даёт множество побегов.
Когда густо покрытые чешуйчатыми листьями стебли сфагнума начинают ветвиться, их ризоиды прекращают образовывать новые нити, взрослые особи этого семейства полностью лишены заменителей корней. В пазухе каждого пятого стеблевого листа развивается почка, дающая боковые побеги. В общей сложности из одной почки может сформироваться пучок из нескольких боковых «веточек». Молодые отростки также образуют плотную головку на вершине стебля.

Специализация веточек и их пространственное размещение в одном пучке чётко дифференцированы. Одни занимают наклонное поникающее положение, другие горизонтальное. Расположенные прямо побеги осуществляют процесс воздушного питания растения (фотосинтеза) и, переплетаясь с частями соседних особей, способствуют поддержанию слабого стебля сфагнума в вертикальном положении.

Повисающие, обвивающие ствол боковые веточки способствуют поглощению и проведению воды к верхушке по принципу капиллярности. По этой причине взрослые мхи не нуждается в ризоидах. Анатомия и физиология рода объясняет причину постоянной влажности среды его обитания.

Сфагнум остролистный (лат. Sphagnum cuspidatum)

Все побеги покрыты яйцевидными тонкими однослойными листьями длиной в 2-3 см, лишёнными жилок. Ткани листа формируют два типа клеток: водоносные и хлорофиллоносные. Во время дифференцировки первые увеличиваются в размере, теряют большую часть хлоропластов или лишаются их совсем.

На первичную клеточную оболочку изнутри откладывается слой гиалина, в стенках появляются поры (сквозные отверстия). Затем внутренняя часть клетки (протопласт) отмирает полностью, получившаяся полость наполняется воздухом, цитологическая структурная единица фактически умирает, но продолжает выполнять свои функции.

Вода проникает в них через отверстия, а коллоидная гиалиновая оболочка, способная при набухании становиться плотной, помогает задерживать её внутри. Заполняющий эти структуры воздух, обуславливает белый цвет окраски листьев.

Фотосинтезирующие клетки расположены между водоносными. Они живые, тонкие, длинные, с многочисленными хлоропластами. У представителей, обитающих в затенённых местах, этот вид клеток находится на внутренней (верхней) стороне листьев.

У видов, растущих на светлых участках, они прячутся в глубине, защищаясь от прямых солнечных лучей, разрушающих хлоропласты. В листьях, находящихся в горизонтальной плоскости, хлорофиллоносные клетки больше, водоносные мельче. В листовых пластинках поникающих веток всё наоборот.

Особенности строение стебля
Мхи только условно делятся на органы, все их части имеют несколько схожее строение. В их стебле различают 3 типа тканей.

1. Гиалодерма (эпидерма, или кора). Первая от поверхности группа клеток, толщиной в 2-5 слоёв. Её одинаковые по размеру (паренхимные), крупные, тонкостенные клетки построены, как и воздухоносные (гиалиновые). Все их стенки имеют поры, объединяющиеся с соседними в капилляры, в которые проходит жидкость. Их основная функция водозапасающая. Так как гиалин содержит карболовые кислоты, способные обогащать всё ионами водорода, то и окружающая сфагнум среда отличается высокой кислотностью. Благодаря этому сфагнум обладает антисептическими свойствами.
2. Склеродерма (древесинный цилиндр) – механическая ткань, расположенная к центру от коры. Построена из клеток, длина которых намного превышает ширину (прозенхимных). У них бурые утолщённые стенки, выполняющие опорную функцию. Склеродерма у большинства видов занимает небольшой участок стебля, поэтому побег многих из них неустойчивый, повисающий, требующий дополнительной опоры.
3. Паренхима сердцевины – ткань, занимающая центральную часть стебля, выполняющая запасающую функцию. У неё отсутствует центральный пучок, его место занимает полость.

Листья и стебли сфагнума Автор: Денис Бартель, CC BY-SA 3.0

Жизнедеятельность сфагнума

Сфагнум – многолетнее растение, может жить до 2000 лет, но оно никогда не бывает высоким. Рост его колеблется от 5 до 20 см. Это объясняется тем, что по мере нарастания новых частей, его прошлогодние побеги отмирают. Разложение остатков в кислой среде затруднено, в бескислородных (анаэробных) условиях происходит превращение их в торф (1-2 мм в год).

В жизненном цикле мха преобладает половая стадия (гаметофит), на нём созревает мелкий спорофит (бесполая стадия). Развитие этого представителя флоры протекает со сменой этих поколений.

Размножение
Половые органы растения образуются на специализированных боковых генеративных побегах, расположенных у верхушки стебля, в пучках среди вегетативных веток. Созревают они осенью, а оплодотворение может проходить как осенью, так и весной следующего года. Есть однодомные (на одном растении и мужские и женские половые органы – антеридии и агхегонии) и двудомные виды, но их гаметангии всегда располагаются на разных побегах.

Антеридиальные побеги часто ярко окрашенные, всегда булавовидно вздутые – в виде расширенных на верхушке коротких веточек с правильно расположенными мелкими красными, тёмно-зелёными или жёлтыми листьями. Из пазух листьев выходят антеридии, в них образуются и созревают спирально закрученные нитевидные, длинные, снабжённые двумя жгутиками сперматозоиды.

Архегониальные образования имеют вид небольшой овальной почки, в основании которой растут листья, а на верхушке располагаются бесплодные нити (парафизы) и архегонии. Вначале женских половых органов нарастает несколько – 2-4, со временем один их них, развиваясь, подавляет формирование всех других. Поэтому на каждом таком побеге формируется только один спорогон (спорофит). Спорофит состоит из шаровидной крупной бесцветной коробочки с колпачком, ложноножки и гаустории (присоски, при помощи которой он внедряется в ткань гаметофита). Бесполое поколение полностью питается за счёт полового.

Жизненный цикл сфагнума

Коробочка состоит из бесцветной урночки и крышечки, между которыми образуется кольцо, ссыхающееся к моменту созревания спор и способствующее высыпанию клеток. Споры подхватывает ветер, разносит по округе, попав в воду, они прорастают, дают начало новому поколению. Торфяник может размножаться и вегетативно — побегами и частями стебля.

Какую пользу приносит сфагнум?

Благодаря антисептическим, противогрибковым свойствам и способности впитывать большое количество воды, этот представитель флоры активно применялся людьми с древних времён во многих областях их жизни.
· Как перевязочное и антибактериальное средство сфагнум использовали издавна. В наше время медики снова возвращаются к применению уникального лекаря, так как трясомох действует эффективнее хлопковой ваты. Запущен выпуск тампонов из марли и сфагнума. Побеги для этой цели подвергают дополнительной дезинфекции и пропитке борной кислотой.

Сфагнум папиллозный (лат. Sphagnum papillosum).
Автор: Джеймс Линдси, CC BY-SA 3.0

· Его способность убивать микроорганизмы используют и садоводы. Смешивая живой болотник с грунтом, и совершая посадки в этот субстрат, они обеспечивают защиту культурных растений от различных болезней, и помогают земле дольше сохранять влагу. Способность природной губки удерживать большое количество воды даёт возможность прибегать к его помощи в проращивании придаточных корней на черенках растений. Для этого отводки помещают в живой мох, без добавления других компонентов. Количество поражающихся гнилью корней у растения, выращенного таким способом, значительно меньше.
· При строительстве деревянных домов и бань им перекладывали брёвна, создавая изоляцию от проникновения влаги и защищая древесину от гниения.
· Торф служит сырьём для химической промышленности. Из него делают чистящие, дезинфицирующие, моющие средства, медицинский спирт. Им удобряют почву, его используют в качестве топлива.
· В народной медицине применяют сфагновую воду (жидкость, отжатую при сборе растения) и настойки из сырья. При их помощи борются со стафилококковыми инфекциями, смазывая поражённые места или принимая горячие ванны с добавлением отвара.

Сфагнум извилистый (лат. Sphagnum flexuosum)
Автор: E rule.

· Фунгицидные свойства позволяют использовать сфагнум в борьбе с грибковыми заболеваниями кожи. Для лечения поражения стоп из него делают стельки, просто поместив внутрь обуви высушенное растение. Такое приспособление поможет также в борьбе с неприятным запахом и излишней потливостью ног.
· Из него делают гигиенические прокладки. Например, компания «Джонсон и Джонсон» активно использует торфяник для этой цели.
· Поглощая из воздуха, почвы, водоёмов всей поверхностью тела воду и вещества, растворённые в ней, сфагнум служит естественным фильтром. Он не обладает системой органов, помогающей ему избавляться от вредных веществ, по этой причине экологи используют его в качестве индикатора состояния окружающей среды.
· Болотник эксплуатируют в изготовлении биофильтров как природный сорбент.
· Им ароматизируют шотландское виски.
· Учёные и кулинары Ямало-Ненецкого автономного округа России изготовили хлеб и сухарики из сфагнума.

Сфагнум красноватый (лат. Sphagnum rubellum) Автор: b.gliwa, CC BY-SA 2.

Но главной заслугой сфагнума является участие в создании болот – важных экосистем, очищающих воду, вырабатывающих огромное количество кислорода, дающих начало рекам. В зарослях его куртинок обитает любимая всеми ягода клюква и поселяется множество мелких животных. Многие виды торфянки внесены в Красные Книги разного уровня, так как стали редкими растениями.