Главная С Сфагновый мох (Астахова В.Г.)

Объявления




Медицина

Ошибка
  • Unable to load Cache Storage: database
  • Unable to load Cache Storage: database
  • Unable to load Cache Storage: database
  • Unable to load Cache Storage: database
Сфагновый мох (Астахова В.Г.)





Сфагновый мох (Sphagnum)

Большое количество сходных видов сфагнума относят к классу листостебельных мхов, принадлежащих к высшим споровым растениям. В нашей стране известно около 40 похожих друг на друга видов сфагнума, а на всем земном шаре их насчитывается до 340. Сфагнум— многолетник. Моховые подушки (кочки) на торфяниках состоят из бесчисленного множества растений сфагнового мха, которые своими верхушками все время нарастают, а в нижних частях отмирают, накапливая слой бурого торфа. Корней у сфагнума нет, лишь в молодом возрасте у него бывают нежные корневые волоски — ризоиды. Стебель тонкий, с многочисленными веточками; у верхушки они короче и образуют розетку. Веточки покрыты очень мелкими, черепитчато - расположенными листочками.

У сфагнума два поколения. Светло-зеленое растение с розеткой веточек на верхушке— это половое поколение мха. На различных его веточках образуются антеридии и архегонии с мужскими и женскими половыми клетками. Из оплодотворенной яйцеклетки архегония развивается длинный стебелек, спорофит,— бесполое (диплоидное) поколение мха, каждая клеточка которого содержит ядро с двойным набором хромосом. Спорофит паразитирует на материнском растении: он лишен хлорофилла и сам не может создавать органические вещества. На его конце формируется красная, похожая на шарик, коробочка со спорами. В процессе образования спор происходит их редукционное деление, при котором каждая спора получает вдвое меньше хромосом (т. е. становится гаплоидной). Из спор развиваются пластинчатые предростки, по краям которых возникают молодые светло-зеленые растеньица — половое (гаплоидное) поколение мха. Так у сфагнума происходит чередование поколений: половое — бесполое — половое и т. д. Однако чаще мох размножается вегетативно. Ежегодно одна из веточек верхушечной розетки мха развивается сильнее остальных и становится похожей на материнское растение, от которого она впоследствии отделяется и превращается в самостоятельный организм.

«Сфагнос» по-гречески — губка. Мох назвали так за его способность хорошо впитывать воду благодаря особому строению листьев. Под микроскопом можно увидеть, что листья сфагнума состоят лишь из одного ряда клеток, но не одинаковых. Одни из них крупные, тонкостенные, бесцветные, лишенные содержимого; изнутри они снабжены спиральными утолщениями, предохраняющими их от высыхания и мешающими спадаться стенкам. Нижние стенки этих клеток имеют сквозные отверстия для поглощения воды. Когда воды слишком много, через эти клетки ее избыток выделяется. Проводящими воду клеточками пронизан весь лист. Это настоящие микроскопические насосы, позволяющие мхам напитываться водой.

Воздушно-сухой сфагнум способен впитать воды в 20 раз больше, чем весит сам. Насасывающие воду клетки называются гиалиновыми, или водоносными. Они крупнее зеленых клеток, содержащих хлорофилловые зерна и цитоплазму. В зеленых клетках идет обычный для растений процесс фотосинтеза.

Сфагнум отличается необыкновенной живучестью. При наступлении жары он может высохнуть до такой степени, что начинает крошиться и при этом становится белым или желтоватым (поэтому сфагнумы еще называют «белыми мхами»). Но как только получит воду, способен возродиться, словно сказочный Феникс из пепла.

Мох этот нашел применение в медицине и опять же благодаря своей способности впитывать воду (в 4 раза больше, чем гигроскопическая вата). Как перевязочное средство сфагнум был известен еще в XI в. в Англии. Позже в нем обнаружили сфагнол — вещество, убивающее бактерии, подобно карболовой кислоте.

Сфагнум является хорошим упаковочным материалом, из него делают подстилки для скота, конопатят стены, прокладывая его между бревен; в химической промышленности используют для приготовления спирта и красок, но главная его ценность — способность создавать самый высококачественный торф.

Растительный мир зарастающих водоемов богат и разнообразен. И заселяет он водоем не как придется, а в строгой последовательности: сначала появляются одни виды, потом— другие. Растения распределяются как бы по зонам, и происходит это потому, что разные растения приспособлены к разным условиям обитания. Одни располагаются ближе к берегу, другие — дальше, на большей или меньшей глубине. Благодаря приспособленности, возникшей в процессе эволюции, одни из растений погружены в воду и не задыхаются от недостатка кислорода, а те, что плавают на поверхности, не страдают от того, что их корни не касаются земли. Есть и такие, которые пользуются и землей, и воздухом, укрепляя свои корни на дне, а листья посылая на поверхность.

Ближе к берегу — первая, или земноводная, зона растительности. Глубина здесь не превышает метра. Зеленое население этой зоны хорошо переносит временную засуху, так как приспособилось к периодическому затоплению и высыханию. В этой зоне обычны осоки, частуха, ситник, стрелолист, рдесты, гречиха земноводная, водяная сосенка. В процессе заболачивания немалую роль играют вахта трехлистная (трифоль), сабельник болотный, аир, пушица.

Вторая зона — тростниково-камышовая — идет в глубину водоема до 2—3 метров. Иногда озеро уже у берега начинается такой глубиной, и тогда тростники и камыши растут прямо от берега. Кроме них здесь часто встречаются рогоз, водяной хвощ и другие растения.

Третья зона — обитель кувшинок, кубышек и рдестов (глубина 4—5 м). Здесь развивается всякая «мелочь»: роголистник, элодея, ряска трехдольная. Глубже высшие растения не заходят — там образуются подводные луга из харовых водорослей и живет много других низших организмов.

Водная растительность дает массу остатков: корневищ, стеблей, листьев. Со временем они заполняют водоем, и каждая зона начинает готовить почву для следующей. Так водоем постепенно мелеет и зарастает, превращаясь в болото.

Иногда растения продвигаются по поверхности озера, образуя ковер-сплавину. Сабельник, вахта и белокрыльник, поселившись вначале у берега, простирают свои длинные, горизонтально идущие стебли навстречу воде. От междоузлий этих стеблей свешиваются вниз корни, но они не укореняются. На переплетениях стеблей поселяются болотные хвощи, осоки, папоротники. «Ковры» становятся все толще, промежуток между ними и дном заполняется растительными остатками. Иногда сверху поселяются сфагнумы и другие мхи, и озеро превращается в торфяное болото.

Болота могут образовываться не только на месте водоемов, но и на месте лугов и лесов. Если на влажных лугах злаковый покров сменяется осоковым, возникает луговое травяное болото. Смена растительности продолжается дальше. Пропитанные водой растительные остатки образуют полуразложившуюся торфяную массу. Новые растения, поселившиеся здесь, не могут дотянуться своими корнями до почвенного грунта, и им приходится довольствоваться скудным количеством минеральных веществ, выпадающих из атмосферы вместе с дождем. Но неприхотливый сфагнум и не требует обильного питания. Он способен удерживать на своем ковре большое количество воды, и таким образом здесь создается своеобразная обстановка для развития высших растений.

Заболачивание леса — обычное явление, особенно на севере нашей страны. Этому процессу способствует высокая влажность внутри леса и характер почв. Одни почвы благоприятствуют заболачиванию, другие — нет. Если в лесу появятся болотные травы (осоки), мхи, в том числе и сфагнум, то создадутся условия, несущие ему гибель: деревья постепенно начнут засыхать. Заболачиванию помогают неправильная вырубка и лесные пожары.

Когда деревья перестают испарять влагу через листья и хвою, «откачивающий насос» бездействует,— и на месте леса возникает не связанное с грунтовыми водами верховое болото. Здесь появляются злаки, осоки и другие растения, остатки которых, с трудом разлагаясь, образуют торф. Впоследствии развиваются кукушкин лен, сфагнум и другие мхи, ускоряющие заболачивание.

По-иному выглядят низинные болота, образующиеся по долинам рек и их поймам. Они связаны с грунтовыми водами, поэтому на этих болотах богатая растительность. Особенно плодородны почвы низинных болот в притеррасных частях речных пойм. Здесь часто встречаются леса из черной ольхи; преобладающие травы — осоки, камыши, рогоз, тростник. На низинных болотах можно встретить также валериану, череду, плакун-траву (дербенник иволистный), горец перечный, ядовитую цикуту. Обычны здесь белокрыльник, частуха, аир болотный и другие растения.

Сфагновый торфяник вблизи полон своеобразной прелести. Здесь дольше, чем где-либо, по утрам лежит на растениях влага, и они никнут, тяжелые от росы. Тысячи ее капель сверкают, как алмазы, преломляя солнечный свет, с трудом пронизывающий испарения. Среди подушек мха блестят лужицы воды, и почва немного пружинит под ногами.

В жаркие летние дни торфяник буквально дымится. В поверхностном слое развивается температура теплицы, и воздух над ним дрожит и расслаивается. На мягком светло-зеленом ковре сфагнума краснеют листья росянок, розовеют цветки клюквы, лиловыми островками красиво выделяется вереск, кивает бело снежными хохолками пушица. И всюду приятный, но дурманящий запах багульника.

Болотом можно назвать любое место с застоявшейся водой, в которой появилась болотная или водная растительность. Торфяник— геологическое явление, образовавшееся в результате сложных переходов одного растительного покрова в другой. По мере увеличения слоя растительных остатков (торфа) на бывшем озере, заболоченном лугу или в лесу связь растений с минеральным грунтом постепенно теряется. Растения и их корни «повисают» в торфе — это и есть торфяник, верховое болото.

В отличие от низинных плодородных болот торфяник беден минеральными веществами, а водный режим на нем совсем необычный. На первый взгляд кажется, что воды на торфянике более чем достаточно. Но здесь имеет место некий парадокс: воды-то как раз и не хватает. Она есть, но почти недоступна корням растений. Происходит это потому, что торфяной мох, сфагнум и торф — плохие проводники тепла. Летом моховая подушка плохо прогревается.

Если принять, что теплоизоляция воздуха равна единице, то для торфа она составит 1,38. Температура в торфянике (на глубине 25 см) обычно не превышает 0,5°, даже когда на поверхности она достигает +27°. Летом в жаркие солнечные дни поверхность торфяника может сильно нагреться, так же как и воздух, окружающий растения. Но в ярусе, где расположены корни, сохраняется сравнительно низкая температура. Таким образом, для сфагновых торфяников характерен резкий контраст условий на поверхности мохового ковра и на глубине корневых систем растений. От температуры воды, окружающей корни, зависит их всасывающая способность, и в солнечный летний день равновесие нарушается: испарение воды листьями усиливается, а поглощение ее корнями остается слабым. В результате разложения растительных остатков в сфагновых торфяниках образуется много кислот и ядовитых веществ, что также снижает способность корней поглощать воду. Получается так называемая физиологическая сухость: находясь в воде, растение испытывает в ней острый недостаток.

В торфяной почве отсутствуют необходимые растениям соли азотной кислоты — нитраты. Поэтому растительность торфяников приспособилась и к недостатку питания. Физиологическая сухость привела к ксероморфности — особому строению надземных частей растений, уменьшающему испарение. У многих растений листья мелкие, края их загнуты вниз или листья свернуты в трубочки. При таком строении устьица, расположенные на нижней стороне листьев, испаряют меньше воды. У багульника нижняя поверхность листьев опушена, на кожистых листьях мирта болотного (кассандры) — чешуйки, у андромеды и клюквы листья снизу покрыты восковым налетом, у росянки они прижаты к поверхности моховой подушки — это защищает их от ветра и высыхания. Но царствует здесь сфагнум, по-своему приспособившийся к необычным условиям.