Образование какого полезного ископаемого происходит при участии мха сфагнума

Обновлено: 05.10.2024

Как и кукушкин лен, сфагнум — многолетнее растение. Растения сфагнума не имеют не только корней, но и ризоидов. Они всасывают воду и минеральные соли стеблем и листьями. У сфагнума довольно длинный, но слабый стебель. Он обильно ветвится, особенно на верхушке растения. На боковых веточках располагаются листья. Поскольку сфагнум растет густым ковром, растения поддерживают друг друга, не позволяя упасть. Листья имеют своеобразное строение. Они представляют собой крохотные чешуйки без средней жилки и состоят из одного слоя клеток. Клетки листа неодинаковы. Одни из них — живые, зеленые, содержат хлоропласты. Другие клетки — крупные, бесцветные, располагающиеся между живыми зелеными, — мертвые, лишены цитоплазмы и ядра. Это — водоносные клетки. Оболочки мертвых клеток имеют отверстия, через которые впитывается вода. Водоносные клетки листьев и стеблей способны через поры поглощать огромное количество воды и долго ее удерживать. Поэтому моховидные — мощные сорбенты (поглотители). Некоторые из них способны поглотить количество воды, превышающее их собственную воздушно-сухую массу в 20—25 и даже в 35 раз! Они не только извлекают из субстрата, на котором растут, различные химические элементы, но и способны поглощать их непосредственно из воздуха, если в субстрате их нет.

Растения сфагнума, насыщенные водой, приобретают ярко-зеленую окраску. При высыхании мертвые клетки листьев мха наполняются воздухом, поэтому растения становятся серебристо-белыми. Размножается сфагнум так же, как и кукушкин лен: бесполое размножение спорами чередуется с половым.

После оплодотворения из зиготы образуется круглая коробочка, где развиваются споры. С их помощью сфагнум распространяется. На влажной почве спора прорастает. При ее прорастании образуется маленькая зеленая пластиночка с ризоидами, на которой появляются почки. Из почек развиваются стебли с листьями — новые растения сфагнума. Сфагновые мхи отличаются достаточно большим разнообразием.

Образование и использование торфа. В тех местах, где поселяется сфагнум, накапливается много влаги, и чем сильнее он разрастается, тем больше накапливается воды. Так начинается заболачивание местности. Сфагнум растет верхушкой стебля, а нижняя часть его, погруженная в воду, постепенно отмирает. Отмирающие нижние части побегов сфагнума вместе с другими растениями в течение десятилетий превращаются в торф. Торф образуется при неполном разложении растительных остатков в условиях ограниченного доступа кислорода. Подобные условия и создаются на болотах. С течением длительного времени запасы торфа увеличиваются и на старых болотах скапливаются его многометровые пласты. Образование торфа — процесс длительный, возраст торфяных болот достигает десятков тысяч лет.

В слоях торфа сохраняются неразложившиеся остатки растений — корни, пни деревьев, листья, части веточек, пыльца растений, живших много лет назад. Эти остатки разрушаются не полностью, так как в толще торфа мало кислорода и процесс гниения идет медленно. Кроме того, сфагнум, который продолжает расти на поверхности, выделяет вещества, угнетающие бактерий, что препятствует гниению.

Сфагновые мхи используются при хранении плодов и семян.

Увлажненный мох применяется для упаковки и транспортировки черенков и саженцев плодовых растений.

Роль моховидных в природе. Мхи — неприхотливые растения и способны поселяться на любом субстрате — камнях, скалах, Обнаженных щебнистых и песчаных участках земли, не пригодных для поселения других высших растений. Здесь они выступают как первопоселенцы. Они активно разрушают породу (например, Камень), внедряясь ризоидами в микроскопически мелкие углубления на поверхности. Отмершие остатки мхов создают постепенно обогащенный органическими веществами субстрат, пригодный для поселения других высших растений.

Велика роль моховидных в лесу. Здесь они являются пионерами зарастания всевозможных незадернованных участков, прежде всего тех, на которых стояли сваленные ветром деревья, а также пожарищ, кострищ, троп.

Очень часто мхи формируют в лесу мощный сплошной или почти сплошной покров — ковер, покрывающий всю почву толщиной 15—20 см. Такой ковер затеняет почву, уменьшает суточные колебания температуры, влажности, освещенности в приземном слое воздуха. Это улучшает условия для сохранения и прорастания семян древесных, кустарниковых и травянистых растений, благоприятствует развитию и росту молодых проростков. Иными словами, моховой покров способствует возобновлению леса. Все это, правда, происходит до определенного предела. Слишком высокий и густой моховой покров может препятствовать нормальному возобновлению леса. Семена лесных растений зависают на поверхности мохового покрова и не достигают почвы.

Если моховой покров образован сфагновыми мхами, это для леса плохо, так как, накапливая воду, сфагнум способствует заболачиванию. Велико значение мхов на болотах, особенно на верховых, целиком образованных сфагнумами.

Сфагновые мхи играют главную роль в превращении низинных болот в верховые. Отмирающие растительные остатки постепенно заполняют понижение, к которому приурочено болото, а огромная водопоглощающая и водоудерживающая способность сфагнумов позволяет им расти, даже если болото поднимается над почвой и лишается грунтового увлажнения. Сфагновое болото начинает играть роль хранителя и распределителя влаги. Верховое, или сфагновое, болото — это болото с растительностью, растущей не на почве, а на торфе, и поэтому питаемое преимущественно 1 атмосферными осадками (за счет поглощения воды сфагнумами) и редко — грунтовыми водами. Сфагновые болота образуются из низинных болот по мере накопления торфа. Низинные болота расположены в низких местах и питаются грунтовыми водами. Образуются низинные болота в результате заболачивания (зарастания) неглубоких озер.

На торфяных болотах встречается другой мох — сфагнум, который называют торфяным мхом.

Сфагнум — интересное многолетнее растение с сильно ветвящимся стеблем. Веточки стебля густо усажены мелкими беловатыми листочками. Беловатым сфагнум кажется оттого, что каждый его листочек состоит из клеток двух видов. Различие клеток хорошо заметно под микроскопом. Одни клетки, более мелкие, содержат хлоропласты и имеют зеленый цвет. Другие, покрупнее, мертвые, они лишены цитоплазмы и наполнены воздухом, отчего кажутся белыми. Стебли также покрыты снаружи прозрачными клетками. Мертвые клетки листочков и стеблей сфагнума способны жадно всасывать воду и сохранять ее долгое время. Благодаря такой способности сфагнум поглощает громадное количество воды (в 20—25 раз больше своей массы).

Иногда, если споры попадают на влажную почву, сфагнум начинает расти и под пологом леса среди кукушкина льна. Там, где поселится сфагнум, почва заболачивается. На избыточно влажной почве деревья растут плохо, а сфагнум, наоборот, разрастается пышным ковром и постепенно заболачивает лес.

В отличие от кукушкина льна и других зеленых мхов сфагнум не имеет ризоидов, поэтому в почве он не укрепляется и вода поступает в него через пустые клетки листьев и стебля.

Растет сфагнум верхушкой стебля. На каждом побеге летом образуются обычно три маленькие коробочки, в которых созревают споры. Размножается сфагнум спорами, так же как кукушкин лен и другие мхи. Стебли сфагнума ежегодно нарастают сверху приблизительно на 3 см. В то же время нижние концы стеблей постепенно отмирают. Отмершие части медленно разлагаются при малом доступе кислорода и превращаются в торф. Сфагнум может разрастаться и по поверхности воды. Если водоем достаточно глубок, отмершие части стебельков сфагнума падают на дно и постепенно образуют толстые слои торфа. В таких слоях сохраняются корни деревьев, листья и даже пыльца растений, росших, тысячелетия назад. Полностью они не сгнивают не только потому, что в торфяной толще мало кислорода, но также и потому, что в сфагнуме содержится дезинфицирующее вещество.

При осушении и разработке болот в толще торфа иногда находят хорошо сохранившиеся старинные лодки, останки погибших в болоте животных и людей. Так, в одном из торфяных болот были обнаружены останки рыцаря в полных боевых доспехах.

Торфяные болота занимают у нас в стране свыше 150 миллионов гектаров — больше, чем в любой другой стране мира. На торфяных болотах добывают торф, который после каменного угля является лучшим топливом.

Торф используют для удобрения полей, а также как сырье для промышленности. Из торфа получают древесный спирт, карболовую кислоту, пластмассы, изоляционные плиты, смолу и многие другие ценные материалы.

Рис. 167. Мох сфагнум:
1 — общий вид; 2 — коробочка; 3— лист под микроскопом.

Сфагнум, кукушкин лен и все другие виды зеленых и белых торфяных мхов имеют более сложное строение, чем водоросли. У мхов имеются стебли и листья, чего нет ни у водорослей, ни у грибов. Настоящих корней мхи не имеют, у зеленых мхов их заменяют ризоиды. Размножаются мхи спорами. Самые неприхотливые зеленые растения — мхи — вслед за лишайниками поселяются там, где не растут никакие другие растения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Большую роль играют сфагновые мхи в формировании и жизни болот. Из отмерших остатков сфагнума образуются залежи торфа. Мох сфагнум растет верхушкой стебля, а его нижняя часть отмирает ("отторфовывается"). Так в течение многих лет образуются огромные залежи торфа. Процесс торфообразования происходит благодаря застойному переувлажнению, отсутствию кислорода и созданию мхами кислой среды. Эти условия оказываются неблагоприятными для процессов гниения, что препятствует разложению сфагнума. Торф - ценное сырье для получения воска, парафина, аммиака, спирта и т. д. Он используется в медицине, в строительной промышленности, в качестве топлива, удобрений.

Сфагнум – род мхов, споровых многолетних растений с тонкими стеблями и мелкими удлиненно-ланцетными листиками. Растение не имеет корневой системы. Сфагнум – главный образователь торфа, залежи которого образуются из-за отмирания стеблей, роста верхней части мха и его высокой влагоемкости. Сфагнум широко известен в медицинской практике многих стран, обладает антисептическими, бактерицидными, кровоостанавливающими и другими полезными свойствами.

В медицине

Некоторые виды сфагнума нашли применение в медицине многих стран мира, в России в настоящее время сфагнум не применяется. Известны кровоостанавливающие, антисептические, противовоспалительные, бактерицидные, гигроскопические свойства мха. Сфагнум уже много лет используется в медицинской практике европейских стран в качестве гигроскопического перевязочного материала, поскольку по своей гигроскопичности этот мох в 25 раз превышает вату и лингин.

Известны некоторые фармакологические препараты на основе мха сфагнума. В 1971 году был выпущен лекарственный препарат Торфот в ампулах по 1 мл (производитель Россия). Это биогенный стимулятор, показания к применению которого - артриты, радикулиты, миалгии, некоторые заболевания глаз (блефарит, помутнение стекловидного тела, кератит, миопатический хориоретинит), пародонтоз и хронические гингивиты. На данный момент препарат Торфот в Государственном Реестре лекарственных средств не числится.

Сфагнум мох обладает высокими газо- и влагопоглощающими свойствами, а также оказывает бактериостатический и бактерицидный эффект по отношению к патологической микрофлоре гнойных ран. В связи с этим во многих странах мох применяется и как заменитель ваты, и как самостоятельное эффективное лечебное средство для терапии инфицированных (гнойных) ран.

Китайцы используют отвар мха сфагнума в качестве дезинфицирующего и антибактериального средства при бактериальных инфекциях дыхательной системы, стоматите, заболеваниях носоглотки и слизистой ротовой полости. Китайский лекарственный препарат Polytrichum juniperinum содержит экстракт сфагнума и применяется для лечения простаты и мочевого пузыря.

Противопоказания и побочные действия

Лекарственные препараты на основе мха не рекомендуют принимать при сердечно-сосудистых заболеваниях, повышенном артериальном давлении, острых желудочно-кишечных расстройствах, при некоторых заболеваниях выделительной системы (нефрозонефрит). Противопоказаниями к применению мха сфагнума являются индивидуальная непереносимость, беременность, период лактации, детский возраст.

В цветоводстве

Мох сфагнум широко используют в садоводстве и комнатном цветоводстве. Он придает почве необходимую легкость, гигроскопичность и рыхлость, благодаря чему нежные корешки растений глубже проникают в землю и прочно там закрепляются. Сфагнум хорошо удерживает влагу в земляном коме, препятствует высыханию верхнего слоя почвы при длительной засухе. Мох сфагнум цветоводы используют для проращивания листьев и приживания молодых растений. Обладая бактерицидными лечебными свойствами сфагнум предупреждает загнивание корневой системы. Мох удобен и эффективен для размножения комнатных растений воздушными отводками (диффенбахия, драцена, монстера, фикус каучуконосный). Его применяют для выгонки орхидей, проращивания крупных семян, а также укоренения стеблевых черенков.

В хозяйстве

Торфяной мох широко применяется во многих отраслях народного хозяйства. Сфагнум используют как упаковочный материал при перевозке, для хранения овощей и фруктов, в качестве подстилки и корма для скота, в виде порошка используют для засыпки сточных вод, выгребных ям. В бумажной промышленности из мха получают грубые сорта бумаги, картон, в химической промышленности — краски, дубители и пр. Это ценное сырье для получения аммиака, воска, парафина, спирта.

Сфагнум мох - востребованный теплоизоляционный и утеплительный материал, который широко применяется в строительстве. Гигроскопические свойства мха позволяют нейтрализовать перепады влажности.

В европейских городах с неблагоприятной экологической ситуацией волокна сфагнума мха используют с целью мониторинга чистоты воздуха. Из сфагнума получают древесный спирт, используемый для двигателей внутреннего сгорания как экономичное горючее. Сфагновый торф используют для ароматизации шотландского виски.

В торфообразовании

Многолетние мхи сфагнумы способны образовывать торф, обладая высокой влагоемкостью. Скопление растений сфагнума ведет к быстрому образованию верховых болот. В теле сфагнума содержится карболовая кислота, которая является мощным антисептиком, способным убивать бактерии, именно поэтому мох практически не гниет. Ежегодный прирост сфагнума составляет 1—2 мм. За счет роста мха сфагнума, а также других водных растений наблюдается заболачивание лесов, зарастание водоемов, озера постепенно превращаются в болота. Сфагнум разрастается верхней частью, при этом стебли растения ежегодно постепенно отмирают, образуя значительный слой торфа бурого цвета. Торф применяют как топливный материал.

Классификация

Сфагнум или торфяной мох (лат. Sphagnum) — род мхов, споровых многолетних растений, принадлежащих семейству Сфагновые (лат. Sphagnaceae), порядка Сфагновые, класса Сфагновые мхи. В роде сфагнум числится около 320 видов, типовым видом из которых считается Сфагнум болотный (лат. Sphagnum palustre L.). Для медицинских целей используют в основном, крупнолистные виды сфагнума: сфагнум магелланский (лат. Sphagnum magellanicum Brid.), сфагнум папиллозный (лат. Sphagnum papillosum Lind) и сфагнум болотный (лат. Sphagnum palustre L).

Ботаническое описание

Сфагнум размножается спорами и вегетативно. В жизненном цикле мха сфагнума, как и у всех представителей мохообразных, преобладает гаметофит. Сфагнум — гаметофит, на котором образуются антеридии и архегонии, соответственно в антеридиях образуются сперматозоиды, а в архегониях — яйцеклетки. В результате оплодотворения с участием воды образуется зигота. Зигота делится, из ее нижней клетки развивается гаустория, способная всасывать питательные вещества из гаметофита. Из верхней клетки зиготы образуется коробочка – спорогон, которая состоит из урночки, где расположен спорангий со спорами и крышечки. После созревания споры высыпаются. Из зрелой споры образуется протонема, а на ней - почки, которые дают начало развитию нового растения.

Распространенные виды сфагнума: сфагнум магелланский (Sphagnum magellanicum), сфагнум центральный (Sphagnum centrale), сфагнум папиллозный (Sphagnum papillosum Lind), сфагнум болотный (Sphagnum palustre).

Распространение

Мох сфагнум растет обширными колониями, образуя густые плотные скопления, сплошные зеленые ковры. Ареал распространения сфагнума довольно широк: мхи занимают лесную и тундровую зоны Северного полушария; горную местность в Южном полушарии, а также распространены на равнинах умеренного пояса. Мхи широко распространены в Южной Америке. Торфяные мхи растут повсеместно в северной части России, являются образующим звеном сфагновых болот, активно поглощая и удерживая влагу (масса накопленной воды может в 20-25 раз превышать массу мха). На территории РФ произрастает 42 вида мхов сфагнум, преимущественно на территории Восточной Сибири. Наибольшее разнообразие видов мха произрастает на территории Южной Америки. Крупными поставщиками сфагнума на международном рынке являются Канада, Новая Зеландия, Австралия, Чили, скандинавские страны.

Заготовка сырья

Заготавливают мох сфагнум весной, с конца апреля и до начала октября, при теплой сухой погоде. Это условие обязательно, поскольку в противном случае возможно осложнение сбора высоким уровнем талых вод, активностью кровососущих паразитов-насекомых. Чтобы сырье сохранило питательные вещества, мох сфагнум лучше срезать в июне.

Химический состав

В составе сфагнума содержатся тритерпеновые соединения (ситостерол, ситостанол), фенокислоты (фумаровая, изохлорогеновая, кофейная, пирокатехиновая, хлорогеновая, федуловая), кумарины (эскулетин, герниарин, скополетин, эскулин, умбеллиферон), лигноцерол, сиреневый альдегид, ванилин, параоксибензальдегид, пигменты, фенолоподобное вещество сфагнол, пектиновые вещества, смолы, сахара, кумарины, карболовая кислота, целлюлоза, минеральные соли, альдегиды.

Фармакологические свойства

Бактерицидные свойства сфагнума обусловлены наличием в составе мха особого фенолоподобного вещества сфагнола, угнетающего рост и жизнедеятельность патологической микрофлоры: кишечной палочки, холерного вибриона, золотистого стафилококка, сальмонеллы.

Ученые с кафедры аналитической химии Белорусского государственного университета изучали химический состав сфагнума, а также его абсорбционные свойства. Исследователи выделили из состава мха целый ряд активных веществ с бактерицидными и противогрибковыми свойствами, а также подтвердили высокую впитывающую способность растения.

Сфагновые мхи обладают всасывающей способностью и хорошим противогнилостным, антисептическим свойством. В стеблях растения содержатся водоносные полые клетки, где накапливается вода. Стебель сфагнума не только хорошо пропускает воду, но и кровь, и гной. Рана при этом остается сухой. Поэтому растение применяют как перевязочный материал при гнойных ранах.

В ходе исследований ученые Белорусского государственного университета выделили из сфагнума 6 фенокислот (фумаровую, изохлорогеновую, кофейную, пирокатехиновую, хлорогеновую, федуловую) и 6 кумаринов (эскулетин, скополетин, эскулин, кумарин, умбеллиферон, герниарин). Эти биологически активные вещества оказали ярко выраженное бактерицидное действие на культуры стрептококка и стафилококка. В результате проведенных исследований удалось установить, что кумарины и органические кислоты мха сфагнума обладают противогрибковым действием. Повязки на основе сфагнума широко применяются при травматических повреждениях кожного покрова, гнойных ранах, а также как подкладки при иммобилизации переломов в экстремальных условиях.

Результаты лабораторных исследований на грызунах, проведенные американскими учеными, показали, что экстракт из сфагнума бурого обладает ярко выраженным болеутоляющим воздействием, который практически не уступает аналогичному действию препарата индометацин. К тому же, исследуемый экстракт мха оказывает ярко выраженный ранозаживляющий эффект.

In vitro экстракт сфагнума бурого проявляет выраженное бактериостатическое и бактерицидное действие. В итоге, сочетание анальгезирующей и противовоспалительной активности, ранозаживляющих, антисептических свойств, антибактериального эффекта водно-этанольного экстракта из мха сфагнума бурого делает возможным разработку лекарственных средств на его основе для комплексного лечения воспалительных и раневых процессов, инфицированных ран, ожоговых поражений кожи.

Применение в народной медицине

В народной медицине России и в народных медицинах многих европейских стран используют мох, а также торф, торфяную воду и торфяную грязь для лечения острых кишечных заболеваний, язв желудка.

Отвары сфагнума добавляют в лечебные ванны при повышенном потоотделении, грибковых заболеваниях кожи, дерматитах, псориазе и других кожных заболеваниях, при заболеваниях суставов. Торфяная вода после отжимки мха эффективна в виде примочек при стафилококковых поражениях ран. Высушенный сфагнум в виде порошка используют для присыпки на плохо заживающие раны, гнойные раны, язвы и ожоги. Спиртовая настойка из сфагнума используется при лечении грибковых заболеваний ногтей. Настойку мха используют как болеутоляющее средство при артритах, миалгии, радикулитах.

Историческая справка

В древние времена знахари привязывали к ссадинам и ранам повязки из сфагнума, эта процедура гарантировала быстрое заживление пораженных участков кожи.

В годы Великой Отечественной войны сфагновые болотные мхи в условиях дефицита перевязочных средств применялись в военных госпиталях. Такие сфагно-марлевые повязки широко использовались для заживления гнойных и другого вида ран. Сфагнум перед применением проходил стерилизацию, обработку паром или пропитку раствором борной кислоты, сулемы или хлоридом натрия. Врачи высоко ценили впитываемость, рыхлость мха и его антисептическое действие.

Издавна люди заметили утеплительные свойства высушенного мха. На Севере его клали в колыбельки малышам, использовали для утепления стен в домах, как впитывающую подстилку в стойлах и хлевах.

Литература

1. Александров Б.В. В мире целебных трав. М., 1966.

2. Залесова Е.Н., Петровская О.В. Полный русский иллюстрированный словарь-травник и цветник, составленный по новейшим ботаническим и медицинским сочинениям. С.-Пб., 1898— 1901. Т. 1, 2, 3, 4.

3. Блинова К.Ф. и др. Ботанико-фармакогностический словарь : Справ. пособие / Под ред. К. Ф. Блиновой, Г.П. Яковлева. — М.: Высш. шк., 1990. — С. 244.

4. Жизнь растений. Водоросли. Лишайники. Мхи. — М.: Мир книги, 2002. — Т. 5. — С. 163. — 192 с. — (Большая энциклопедия природы).

5. Фармацевтические аспекты использования сфагнового мха / JI.Г. Бабешина, С.Е. Дмитрук, Е.Я. Мульдияров.

Читайте также: