2.51: Сфагнум-торф'яний мох

Last updated
Save as PDF

Page ID: 7015

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Торф'яний мох

Рід Sphagnum на сьогоднішній день є найважливішою несудинною групою рослин на землі. 120 видів роду в основному зустрічаються в прохолодних, вологих місцях проживання, переважно в Північній півкулі (північна частина США, Канада, Північна Ірландія, Шотландія, Північна Європа, Сибір), але деякі трапляються в південній частині Південної півкулі (Чилі, Нова Зеландія). Рід важливий, оскільки він може домінувати на великих територіях і змінювати умови на цих ділянках, роблячи їх менш гостинними для деяких видів і більш гостинними для інших.

Фото колючого болотного моху, виду торф'яного моху, що відрізняється зеленим мохом з появою довгих колючих наростів

Філогенія і таксономія

Сфагнум - єдиний рід в сімействі Sphagnaceae, який є єдиним сімейством в класі Sphagnales, який є єдиним класом в порядку Sphagnopsida, тобто єдиний рід є єдиним представником цілого Класу. Сфагнум відрізняється формою. Його відмінність також підтверджується в молекулярних дослідженнях групи.

Фото мікроскопічного спостереження клітин Sphagnum palustre, що має виразну будову

Структура

Гаметофіт (гаплоїдна форма) зазвичай зустрічається в щільних матах. Окремі рослини можуть бути досить довгими, понад 30 см, але це включає повільно розкладаються прикореневі частини, причому зелена частина зазвичай 10 см або менше. Рослини прямостоячі і мають скупчення гілок біля верхівки, які надають йому характерний вигляд. Листя сфагнуму складаються з ниток вузьких живих клітин з рясними хлоропластами, оточуючих смуг набагато більших клітин, які швидко гинуть після вироблення. Здатність сфагнуму утримувати стільки води пов'язана як з великою кількістю неживих клітин, які можуть поглинати воду, так і з тим, що сам килимок рослин може утримувати воду між окремими рослинами.

Спорофіт зустрічається рідше і включає приблизно сферичну капсулу, яка вибухонебезпечно відкривається для вивільнення спор. У більшості мохів (наприклад, Polytrichium) спорофіти (диплоїдна частина) мають дві складові: стебло та капсулу, розташовані у верхній частині стебла. Однак у сфагнуму спорофіт - це виключно капсула, а стебло, на якому він сидить, є гаплоїдним і частиною гаметофіту.

розмноження

Гаметофіт сфагнум, він блискучого зеленого кольору з головкою наростів і стеблом з відгалуженнями — Гаметофіт сфагнуму

Сфагнум демонструє типове чергування поколінь, виявлених у мохів, з рослиною, що виробляє гаплоїдні гамети (гаметофіт), який є відносно великим, довгоживучим і помітним, і набагато менший, короткоживучий диплоїдний спорофіт, який виробляється на гаметофіті, виробляє суперечки, а потім проливається.

Діаграма розвитку сфагнуму спорофіта — Розвиток спорофіту сфагнуму - A: три архгонії на кінчику стебла гаметофіту, B: спорофітна структура, C: спорофіт, розташований на кінчику стебла гаметофіту, позначений (qs). Структура, позначена «d», - це ковпачок оперкулума, який «здувається», коли суперечки розсіюються. Існує дві теорії розряду спор, одна заснована на тиску спорової капсули в міру дозрівання і зміни форми, друга стверджує, що висихання капсули породжує напруження, що в кінцевому підсумку призводять до розриву капсули

Матерія та енергія

Сфагнум - фотосинтетичний автотроф, він робить їжу (вуглеводи) через процес фотосинтезу, а потім використовує цей вуглевод як матеріал для виготовлення біомолекул, а також для забезпечення енергією для метаболічної діяльності. Для гаметофіта це справедливо протягом усього його існування. Спорофіт зазвичай тільки фотосинтезується в період свого зростання, якщо взагалі, і часто втрачає свій хлорофіл, а значить і свою здатність харчуватися, у міру дозрівання. Таким чином, він стає залежним від їжі від гаметофіту, з якого він росте.

Мінеральне живлення мохів відрізняється від харчування судинних рослин, коріння яких отримують поживні речовини з ґрунтового розчину. Джерелом мінерального живлення для більшості мохів є не грунт, це опади (іноді змінюються в хімії в міру стікання по стовбурах дерев) і пил. Особливо це стосується моху сфагнуму, оскільки він, як правило, зустрічається як килим, що сидить поверх великого килима з погано розкладеного матеріалу (зазвичай самі рослини сфагнуму). Принаймні деякі види сфагнуму незвичайні своєю здатністю використовувати амінокислоти в якості джерела азоту крім нітрату і аміаку.

Взаємодії

Сфагнум взаємодіє з іншими видами декількома способами. Найбільш важливою є його здатність змінювати умови води та поживних речовин на ділянці. Зокрема, сфагнум може зробити ділянки землі заболоченими, кислими та поживними речовинами бідними. Це вигідно для сфагнуму, оскільки він усуває конкурентів, які можуть затінювати сфагнум. Це також важливо для інших видів (наприклад, рослин глечиків та сонці), які процвітають у відкритих, заболочених середовищах існування, знову ж таки, оскільки потенційні конкуренти тримаються в страху. Цікаво, що сфагнум не тільки може зробити наземні середовища проживання заболоченими, він також може зробити водні середовища існування (наприклад, ставки) дещо наземними, ростучи по всій поверхні і виробляючи килимок, здатний підтримувати наземні рослини, хоча середовище проживання заболочене і не справді наземне.

Залишки боліт часто «видобувають» для нерозкладеного матеріалу, званого торфом, який можна використовувати як джерело палива. Як і вугілля та нафта, енергія, захоплена при фотосинтезі, все ще доступна в торфі, оскільки рослинний матеріал не окислювався при клітинному диханні організмів, що розкладають. Сушений торф також є поширеною грунтовою добавкою в садівництві.

Подальше читання