III.1.2.1.Подкласс Сфагновые мхи – Sphagnidae
В этом подклассе один род сфагн (Sphagnum), или сфагнум (рис. 19), насчитывающий 300 видов растений бледно-зеленого цвета, за что их называют белыми мхами. Сфагнум является характерным ландшафтным растением и торфообразователем. Он образует обширные массивы в тундре, на верховых болотах и зарастающих озерах, в сырых лесах и на низинных лугах.
Высушенные верхние растущие части побегов видов рода сфагнум (Sphagnum) из сем. сфагновых – Sphagnaceae используют как лекарственное средство.
Задание
Изучить внешнее и внутреннее строение сфагнума.
Составить морфологическое описание сфагнума. Изготовить серию микропрепаратов листа, стебля и коробочки. Особое внимание обратить на строение коробочки, листьев и стебля.
Выделяют из дерновины одно растение сфагнума и рассматривают его, пользуясь лупой. Главный стебель, боковые и верхушечные ветви густо покрыты очень мелкими листьями. Одни боковые ветви оттопырены, другие свешиваются, прилипая к стеблю. Короткие ветви верхушки образуют густую пушистую головку желтой, бурой, коричневой или красноватой окраски. Сфагновые мхи стоят вертикально и неопределенно долго нарастают; нижние, старые части мха постепенно отмирают и буреют.
Для сфагнума характерно разное строение стеблевых и веточных листьев. С боковой ветви препаровальной иглой соскабливают листья, изготовляют препарат и рассмат-ривают при малом и большом увеличениях микроскопа. Веточные листья округло-треугольной формы, остроконечные, прикрепляются к стеблю широким основанием. Они однослойные, без жилок. Лист состоит из двух типов клеток: слегка изогнутые живые хлорофиллоносные клетки; между ними находятся по одной и более крупной, мертвой, бесцветной, водоносной (гиалиновой) клетке, с кольчатыми утолщениями и порами на поверхности. Таким образом, в структуре листа сфагнума совмещаются две ткани – ассимиляционная и водоносоная. Листья разных видов сфагнума различаются деталями строения водоносных и хлорофиллоносных клеток.
Рис. 19. Сфагнум:
А – общий вид гаметофита со спорангиями; б – протонема; в – спорогоны;
1 – ножка спорогона; 2 – коробочк5а спорогона; 3 – архегоний; 4, 5, 10 – листочки гаметофита (вид под микроскопом с поверхности, поперечный разрез, внешний вид); 6 – водоносные клетки листа; 7 – фотосинтезирующие клетки; 8 – поры; 9 – антеридии
Изготавливают препарат стебля сфагнума. Стебель зажимают в бузину и режут с помощью микротома. Стебель сфагнума покрыт корой или эпидермой, состоящей из нескольких (2–5) слоев клеток гиалодермы. Её крупные паренхимные тонкостенные клетки по типу гиалиновых клеток листа. Они имеют гиалиновые утолщения и сквозные отверстия на всех стенках клетки, поэтому вода может распространяться в соседние клетки во всех направлениях. К центру от гиалодермы располагается механическая ткань, состоящая из очень узких прозенхимных клеток с сильно утолщенными стенками бурого цвета и занимающая незначительную часть стебля. В центре находится паренхима сердцевины.
Сфагнум является гаметофитом, однодомным или двудомным, у разных видов. Органы размножения образуются близ вершины, на ветвях головки. Антеридиальные веточки отличаются от вегетативных цветом, а также большей толщиной и более плотным расположением листочков, в пазухах которых на длинных ножках сидят овальные антеридии. Укороченные архегониальные веточки похожи на почки. На самой верхушке их, под прикрытием нежных кроющих листьев, сидят группами архегонии. Спорогоны созревают в середине лета. Шарообразный зрелый темно-коричневый спорогон открывается опадающей крышечкой.
Делают срез, проходящий через коробочку и через ее короткую толстую ножку, вдающуюся в вырост веточки и приготовят микропрепарат. Этот вырост называют ложной ножкой. Значительную часть полости коробочки занимает крупноклеточный бугорок – колонка. На ней сидит куполообразный спорангий. Споры сфагнума крупные, округло-тетраэдрические, покрытые толстой желтой экзиной.
Из спор сфагнума вырастают предростки (протонема) в виде зеленых лопастных пластинок с ризоидами. Из почек, появляющихся на протонеме, вырастают новые растения сфагнума. Протонема является начальной фазой гаметофита.
Проделать опыт, показывающий водопоглощающие свойства сфагнума. Для этого поставить сухое растение сфагнума в стакан с водой. Через некоторое время побег пропитается водой, и верхушка его наклонится через край стакана, а вскоре с нее начнут стекать капли воды.
Зарисовывают внешний вид сфагнума и участок листа с
хлорофиллоносными и водоносоными клеткми.