Будова сфагнуму — зовнішній вигляд і особливості болотного моху

Згідно з класифікацією, сфагнум відноситься до рослин. Назва його походить від грецького терміна, що означає «губка». Рослина відома також як “торф’яний мох”. Будова сфагнуму і карболова кислота, яка міститься в його тканинах, обумовлюють відсутність гниття, в результаті чого з цього різновиду утворюється верхній шар торфу.

Опис сфагнуму

Сімейство сфагнових вельми різноманітне. Кількість відомих на сьогодні видів досягає 120. Найбільш широко відомі в біології наступні з них:

• болотний сфагнум;
• відстовбурчений;
• бурий;
• магелланський;
• папіллозний;
• гіргензона.

Всі відомі на сьогоднішній день різновиди сфагнуму є споровими багатолітниками, що мають 2 покоління. Щорічно відбувається наростання верхньої частини рослини і відмирання нижніх фрагментів.

Всім різновидам такого моху практично не притаманний процес гниття, тому, розростаючись, він здатний приводити до заболочування лісів і перетворення стоячих водойм в болота. Саме такі місця він і вибирає для проживання.

Будучи болотним мохом, сфагнум активно вбирає вологу всім організмом. Як губки можна уявити всю зелену частину рослини. Для зеленої маси торф’яного моху характерні такі особливості:

• низька теплопровідність – це якість в різні часи і в різних культурах дозволяло використовувати рослину для теплоізоляції жител, виготовлення теплих пелюшок і ковдр для дітей;
• високий ступінь гігроскопічності – ця характеристика дозволяє рослині поглинати води в 20 разів більше власної маси;
• властивість поглинати запахи;
• антисептичні властивості карбонової кислоти, що входить до складу сфагнуму.

Всі ці якості сприяють широкому застосуванню сфагнуму в господарській діяльності і будівництві (здавна їм перекладали колоди при складанні зрубу: властивості моху виключали гниття деревини і запобігали її розмокання). Крім того, стали причиною цілої серії досліджень, спрямованих на можливість штучного вирощування і розмноження сфагнуму в промислових цілях.

Зовнішній вигляд сфагнуму нагадує густу пухнасту траву світло-зеленого кольору. У природі різні види моху утворюють пухнастий зелений килим, що покриває болотні купини і плаваючий по поверхні заростаючих озер. Пружний соковитий шар покритий зовні кіркою, яка являє собою нашарування запасають воду клітин.

Клітини, що містять хлорофіл, присутні тільки на верхній частині стебла рослини, тому нижня його частина виглядає практично безбарвною. Коренева система у сфагнуму відсутня. Ця особливість властива всім мохам.

Будова рослинного організму

Торф’яний мох сфагнум має характерне для рослинного організму будова. Рослина складається з наступних елементів:

• стебло, висота якого досягає 20 см, проте може виростати і до 30, він пружний, водянистий на розрізі;
• листя-лусочки, які у великій кількості розташовуються на основному стеблі і його відгалуженнях, листя торф’яного моху складаються з одного шару клітин, що належать двом різним типам;
• коробочка, розташована на самій верхівці стебла – в ній формуються і розвиваються суперечки, призначені для розмноження рослини.

Стебло сфагнового моху рясно гілкується, на бічних його поверхнях розташовуються гілочки і листя. У будові моху сфагнуму розрізняють три різновиди гілочок:

• стирчачі – розташовані по відношенню до основного стебла горизонтально і звернені в різні боки;
• звисаючі – спрямовані вниз;
• верхівкові – розташовані ближче до верхівки стебла і прямують в сторони і вгору, що утворюють подобу головки (верхівки) рослини.

На кінчиках верхівкових гілочок на спеціальних стеблинках з часом формуються коробочки-спорангії невеликого розміру, забезпечені кришечкою. У них утворюються і дозрівають суперечки рослини, за допомогою яких воно розмножується. Після дозрівання суперечка, що містяться всередині, кришечка мимовільно відкривається, а суперечки висипаються в навколишнє середовище і розносяться вітром і водою. Для початку циклу розвитку нового рослини з суперечки досить попадання її в краплю води. Спори, що формуються в коробочках, мають подвійний набір хромосом.

Зростання рослини здійснюється за рахунок розвитку структур верхньої частини стебла, тоді як елементи нижньої частини поступово відмирають, утворюючи торф.

Клітини рослини
Особливістю будови сфагнуму є те, що його листя складаються з двох типів клітин. Для кожного з них характерна своя схема внутрішньої будови, набір функцій, зовнішній вигляд:

Водозапасаючі. Їх роль відповідає назві – вони накопичують воду. Саме завдяки їм здійснюється здатність рослини утримувати обсяг води в 20 разів більше власної ваги. По-іншому ці клітини називають мертвими. Цитоплазма їх повністю зруйнована, залишилися тільки клітинні стінки, що мають велику кількість пір. Крім великої кількості води, вони містять бульбашки повітря. Водозапасаючі клітини складають більший обсяг листа сфагнуму.

Хлорофілоносні. Їх функція-забезпечення всього рослинного організму органічними речовинами.

Наявність водозапасаючих клітинних структур є однією з особливостей сфагнуму. Вони розташовуються в стеблі і на листках. Це мертві прозорі порожнисті клітини, що мають отвори. Клітинна мембрана цих утворень має характерні потовщення, за рахунок яких відбувається її зміцнення.

Водозапасаючі клітини розташовуються в оточенні більш дрібних клітинних структур-зелених фотосинтезуючих клітин, об’єднаних в одну велику мережу. Цей різновид клітин є своєрідною заміною провідної системи, властивої вищим рослинам, яка у моху відсутня. Хлорофіллоносние клітини практично рівномірно розподілені по рослині, за винятком нижньої його частини, тому процес фотосинтезу протікає у всіх відділах.

Ці особливості будови можна побачити в звичайний світловий мікроскоп з 300-кратним збільшенням. З цією метою, в ході лабораторної роботи, слід розташувати один листочок на предметному склі в краплі води, накрити покривним склом і помістити під мікроскоп. Хлорофілоносні клітини, для яких характерний процес фотосинтезу, будуть виглядати під мікроскопом як вузькі структури, розташовані один за одним і, завдяки такому розташуванню, утворюють малюнок, що нагадує ланцюжок.

Широкі, практично безбарвні клітини, звані водоносними, мають різноманітну форму і пори, за рахунок наявності яких і відбувається всмоктування води зеленою частиною торф’яного моху. Вода, у великих кількостях накопичується водозапасаючими клітинами, поступово надходить в живі хлорофілоносні, після чого витрачається ними на процеси харчування і життєдіяльності. Повідомлення між клітинами відбувається за допомогою пір.

Карболова кислота

Ця речовина, що міститься в тканинах сфагнового моху, має виражену антисептичну дію. Результатом такого ефекту є відсутність бактерій, що забезпечують гниття. Саме цим фактом пояснюється те, що мох сфагнум практично не гниє, а з відокремлюються від основного рослини фрагментів утворюється торф. Товщина шару, що утворюється протягом року, становить від 1 до 2 мм.

Наявність цієї антисептичної речовини широкого спектру дії робить можливим використання рослини в лікувальних цілях. Наприклад, сфагнум можна вважати підходящим матеріалом для антисептичної гігроскопічної пов’язки в польових умовах.

Сфагнові мохи. Значення мохів

Стебла сфагнових мохів гілкуються: від головного стебла в сторони відходять пучки бічних гілок. Молоді гілки, які розташовуються на верхівці головного стебла, укорочені і формують щільну головку. Листя у сфагнових мохів дрібні. Вони розташовуються по спіралі на головному стеблі і на бічних гілочках.

2. Яку будову має стебло сфагнуму?

Внутрішня будова стебла сфагнуму досить просте. Зовні він покритий кількома рядами великих мертвих клітин, які мають пори. Через пори всередину клітин надходить вода. Тому ці клітини називаються водоносними. Далі розташовується механічна тканина. У центрі стебла – живі паренхімні клітини, в яких запасаються поживні речовини. Спеціальні провідні елементи у сфагнових мохів відсутні.

3. Яку будову мають листя сфагнуму?

Листя складаються з двох типів клітин, розташованих в один шар. Живі, вузькі, сильно витягнуті в довжину клітини, в яких містяться хлоропласти, розташовані між дуже великими мертвими водоносними клітинами. У клітинних стінках відносинах клітин є пори. Через ці пори всередину клітин надходить вода, яка може в них утримуватися.

4. Чим сфагнум відрізняється від Кукушкіна льону?

Кукушкін льон-зелений мох, сфагнум-білий мох, торф’яної. У кукушкина льону стебло НЕ галузиться, а в сфагнуму-є гілки трьох видів, в літьсях у кукушкина льону немає мертвих клітин, а в сфагнуму їх велику кількість, це повітроносні клітини, здатні до поглинання вологи.

5. Як розмножується сфагнум?

Сфагнум розмножується статевим і безстатевим шляхом. При статевому розмноженні відбувається злиття статевих клітин з утворенням зиготи. Статеві клітини утворюються в антеридиях і архегониях. При бесполовм способі розмноження відбувається шляхом суперечку.

6. Яку роль відіграють мохи в природі?

Найчастіше мохи першими покривають голі скелі та інші ділянки, позбавлені рослинного покриву. Своїми ризоидами вони поступово руйнують гірські породи, в результаті чого утворюється грунт. Мохи відіграють також дуже важливу роль у регулюванні водного режиму екосистем. Мохи вбирають й утримують велику кількість води. Багато видів мохів, особливо сфагнових, беруть участь в утворенні важливого корисної копалини – торфу. Він утворюється з неразложившихся спресованих залишків рослин, які ростуть на болотах. Сфагнові мохи містять бактерицидні речовини і тому можуть бути використані в медицині.

7. Як використовується торф?

Торф широко використовується людиною як паливо, у сільському господарстві – як цінне добриво і підстилка для худоби. З торфу отримують цілий ряд речовин, що використовуються хімічною промисловістю.

8. Болота – це добре чи погано? Аргументуйте свою точку зору.

Болота відіграють важливу роль в утворенні річок. Їх також називають «легкими планети», так величезна кількість фотосинтезуючих рослин виділяє кисень. Болота – природні фільтри води і санітари агроекосистем. На болотах ростуть цінні рослини лохина, журавлина, морошка), які використовуються людиною в їжу. На болотах люди добувають торф, які застосовується як добриво, так і в медицині (грязелікування).