Чудотворный сфагнум

Задумывались ли вы когда-нибудь, почему среди всего разнообразия ландшафтов нашей зоны (лесов, лугов, полей, болот), болотный, конечно же, самый особенный и неповторимый в своем роде?

Здесь даже у неприметных растений обнаруживается поразительное разнообразие красок: видны головки мхов всевозможных оттенков наподобие узоров персидского ковра. Какая только палитра не наблюдается: винно-красная, зеленая, кофейно-коричневая, бриллиантово-оранжевая, рыжая и даже фиолетовая и черная! А посреди живописного полотна то тут, то там разбросаны розовые пятна вереска, белеют кустики андромеды и пушицы, краснеют куртинки брусники, сизым туманом стелются полянки голубики...

И всё это благодаря крохотным и в то же время таким удивительным существам, как сфагновые мхи.

Фото: tsvetnik.info

Первые поселенцы

Но если луг, лес, поле можно сравнительно легко создать: вспахал, посеял травку-зерно или деревья посадил – и готово, то болото не так-то просто. Оно формируется постепенно, из десятилетия в десятилетие, из века в век. Проходят тысячелетия, пока образуется настоящее верховое торфяное болото, или просто торфяник.

Что же служит источником формирования болота, и кто его создает? Установлено, что в этом процессе участвуют болотные растения (пущица, тростник, шейхцерия, хвощ болотный) и древесные породы (сосна, береза, реже ель). Однако основными торфообразователями надо все-таки считать сфагновые мхи. Именно они формируют совершенно оригинальный тип ландшафта, свою, только им присущую среду, – место обитания специфических растений и животных. Достаточно вспомнить насекомоядную росянку, журавля, выпь и, конечно же, надоедливых комаров.

Разрастаясь на огромных площадях, мхи-пионеры (сфагнум большой, варнсторфия плавающая, каллиергон гигантский, гипнум кипарисовый), закладывая начало для целого ряда смен сообществ организмов, превращают лес или водоем в болото.

Дальняя и близкая родня

Фото Лики Голубевой

Все эти виды мохообразных принадлежат к классу листостебельных мхов – самому многочисленному и включающему в себя наиболее высокоразвитые растения тропиков и умеренных широт. Нередко они достигают крупных размеров.

Прежде всего, это бриевые (например, кукушкин лен, типичный лесной житель с высокими, до 20 см, неветвистыми стеблями), утыканные жесткими острыми листьями, и гипновые мхи – обитатели болот. Речушки, пруды облюбовал фонтиналис противопожарный с темно-зелеными или бурыми листиками-монетками. А гедвигия реснитчатая в виде стебелька с уложенными на нем черепицей мелкими серо-зелеными листиками умудряется выживать на голых скалах. К этому классу относятся и сфагновые мхи. Эти крупные многолетники образуют обычно на верховых болотах дерновинки-подушки разного размера. Но есть среди них и жители лесов – сфагнум Гирнезона – и даже лугов – узколистный, дубравный, магелланский.

Сфагны распространены по всему земному шару – от гор тропиков до арктической и субантарктической зон. Но особенно широко они представлены в умеренной зоне Северного полушария. Только в средней полосе произрастает 42 вида сфагнума, а в мире – более 300. Среди них многие мхи удостоены чести носить имена ученых – Вульфа, Онгстрема, Линдбери… Названия других отражают их особые приметы (узколистный, тупой, бахромчатый, извилистый) или окраску (бурый, рыжеватый, красноватый). Величают их и по облику (компактный, большой, блестящий) и по местам обитания (болотный, береговой, пойменный). Попадаются и названные просто так: близкий, красивый, обманчивый...

Вместе дружно мы живем

Попробуйте глубже погрузить руку в сфагновую подушку и выдернуть пучок стеблей. Сделать это удается без особого труда. Ведь этот мох не имеет ризоидов. А вот выделить из массы один стебелек не так-то просто. Поразительный мох сфагнум! Все мхи – растения коллективные и растут «плечом к плечу», образуя островки. Но сфагны проявляют просто чудеса коллективизма: в тайге занимают площади в сотни и тысячи километров, прижавшись друг к другу. Тоненький стебелек длиной до 30 см один не устоит, а в подушке каждый держится прямо, как солдат в строю.

От главного стебелька во все стороны по спирали пучками отходят боковые веточки-ручки-пальчики, довольно длинные и тонкие. Часть из них направлена более или менее перпендикулярно старшему собрату, остальные, окутывая его, свешиваются вниз. Можно даже принять их за листья. Чем выше по стеблю, тем больше они скучены, а на самой верхушке собираются в характерный пучок-головку.

Запасливый хозяин

У одних сфагнов сильно ветвящийся стебелек может быть плотным и пористым – у других. Но особенно мягок и чуть-чуть упруг моховой ковер после дождя. При длительной же засухе дерновинки сморщиваются, блекнут, грубеют, крошатся. Но стоит им лишь на время оказаться в воде, как они вновь возродятся к жизни.

Ведь эти просто устроенные растения, без каких-либо структур, контролирующих водообмен, всецело зависят от окружающей среды. И даже, если пересадить из мочажины на гряду густоветвистую форму, то количество пучков-ветвей на одном сантиметре длины стебля уменьшится в 2,5 раза.

Не имея ризоидов, сфагнумы впитывают воду всей поверхностью многочисленных листочков-чешуек толщиной всего в одну клетку, но очень разнообразных по форме: от лопатковидных до треугольных, целькрайних и с каймой по краю. В помощь им в коре стебля почти у всех видов образуются своеобразные водосборные клетки. Лист мха под микроскопом представляет же собой зеленую сетку с белыми ячейками. Оказывается, что значительную часть его занимают объемные толстостенные гиалиновые, или водоносные, клетки. Соединяясь между собой, клетки-резервуары образуют густую сеть капилляров для всасывания и проведения воды, поддерживания в наличие некоторый запас влаги. Иначе зажатым между «бочонками» тонким и длинным живым клеткам с хлорофиллом пришлось бы туго.

На удерживание воды рассчитано и внутреннее строение стебля-веточек сфагнума – опять же поражает обилие мертвых водоносных клеток. Помогают им и бесцветные тонкостенные клетки эпидермиса – их поры втягивают и конденсируют пары из воздуха. Да и сами веточки не остаются в стороне: отстоящие впитывают влагу в основном воздушным путем, а свисающие вдоль стебля подтягивают ее снизу.

Почему мох белеет?

Сфагнум – мох необычный, удивительный и отличается от всех остальных мохообразных не только строением, но и окраской: такой светло-зелено-желтоватой, почти салатной, у других видов не бывает. Зеленый или красно-бурый наряд он одевает, лишь когда достаточно «напьется». Высохнув же, обесцвечивается, белеет, поэтому и слывет в народе «белым мхом».

А причина отбеливания сфагнума кроется опять-таки в своеобразном строении его листовых пластинок. Носители хлорофилла, светящиеся яркой зеленью, зажаты со всех сторон прозрачными пустыми микроцистернами. И когда мох намокает, эти клетки, занимающие большую часть листа, наполняясь водой, темнеют, окрашивая его в зеленый цвет. Но как только листики высыхают, камеры пустеют и заполняются воздухом, придавая мху беловатую окраску.

Царь болот

Сфагны одинаково хорошо переносит и большую сухость, и чрезмерное обилие влаги. Гуща мха впитывает огромное количество дождевой воды вместе с растворенными в ней веществами. Недаром родовое название их происходит от греческого слова «sphagnos» – «губка». Удерживая влагу, мхи формирует дернину с переувлажненной почвой. В таких условиях редкое растение выживет: воды слишком много, а грунта нет, к тому же сфагны выделяют свои кислоты. И здесь уже плохо растут не только другие виды мохообразных и сосудистых растений, но и деревья. Лес вырождается, превращаясь в болото: встречаются лишь редкие, приземистые и корявые сосенки почтенного возраста с лишайниками по стволу. Да северные ягоды – морошка, клюква – и еще голубика и осоки могут соседствовать с таким «скрягой».

Запас воды в живом растении более чем в 8 раз превышает его сухой вес, что делает тонкие гибкие стебельки при отсутствии механической ткани слишком тяжелыми. Поэтому сфагны и растут близко друг к другу, образуя дерновинки, или ковры. Переплетаясь веточками, поддерживают друг друга. Так маленький мох вытесняет высокие деревья, царствуя на громадных территориях и создавая уникальные сообщества растений, грибов и животных. Образует болота – резервуары пресной воды, поддерживая водный баланс на планете и являясь регулятором климата.

Фото: wikimedia.org

Сверху нарастает, снизу отмирает

В вытянутом из дернины пучке можно различить три зоны. В верхней (до 5 см) сфагнум живой, зеленый, хотя и со множеством оттенков – от желтоватого до красного, когда озябнет. Далее, на глубине до 10 см, клетки с хлорофиллом постепенно отмирают, но пустые сохраняются, и стебельки светлеют, а в самом низу уже «седеют». Еще глубже, обычно ниже уровня воды, мох начинает буреть. Но это не значит, что он погиб. В благоприятных условиях своей точкой роста мох все время нарастает вверх (по 1-3 см в год) взамен отмирающей (но полностью не разлагающейся) подводной части. И все из-за создания в силу своих исключительных свойств особых условий: застойное переувлажнение, нехватка кислорода, питательных веществ, отсутствие грибов и бактерий в кислой среде, наличие антибиотиков.

Фото: openfito.ru/

Под давлением постоянно нарастающей массы мха это месиво (остатки сфагна и других болотных растений) спрессовывается, уплотняется, образуя ценнейший материал – торф. И поверхность болота медленно поднимается – до 1 см в год. Обычно на глубине пары-тройки метров году соответствует слой перегноя в несколько миллиметров, а возраст глубинных слоев составляет несколько тысячелетий.

Как устроено болото?

Таким образом в течение многих лет образуются огромные залежи торфа. Формируется так называемое верховое болото, в которых, как правило, нет трясин, а уровень воды находится на 10-20 см ниже поверхности сфагновой дернины.

Торфяник состоит из двух слоев. Верхний, очень неглубокий, мощностью не более 30 см, известен как «очес». Это живые растения сфагнума, и выпадающие осадки проходят сквозь него быстро. Вся остальная нижняя масса называется «торфом». Он обычно имеет цвет от светло-коричневого до черного, в зависимости от степени разложения: чем она выше, тем торф темнее. Вода сквозь него движется крайне медленно, обычно не более 1 м в день. А пока очередная порция осадков просочится сквозь торф в грунтовые воды, могут пройти недели и даже месяцы.

По степени защищенности от колебаний уровня воды и воздействий внешней среды торф сходен с нижним пологом тропического леса или дном океана. И эта заслуга его верных, надежных «телохранителей» в лице сфагнума. И даже если поверхность торфяника подсохнет, то нижняя его часть всегда будет насыщена водой.

Кладовая веществ

Строитель болот издавна был одним из наиболее полезных человеку дикорастущих растений. Использовался не только в медицине, но и в быту, сельском хозяйстве, промышленности. Торф же начал изучаться еще в XVIII веке М.В. Ломоносовым. Известно, что и он, и его создатель – сфагнум содержат клетчатку, белки, минеральные соли, битумы, кумарины, то есть все, что нужно для развития растений. Это настоящая кладовая питательных и лекарственных веществ, годных для любого живого организма. Главное – суметь торф быстро разложить на компоненты, то есть разорвать «кащееву цепь» и освободить от оков их несметное количество для использования в качестве прекрасного удобрения и субстрата для выращивания растений.

Лекарь от природы

У сфагнума и образуемого им торфа благодаря наличию веществ фенольной группы (сфагнолов) сильно выражены антибиотические, противомикробные и бактерицидные свойства. Поэтому торф издавна применялся в медицине в виде лечебных грязей, а сфагнум для изготовления лекарств от болей суставов, кишечных палочек, сальмонелеоза, холерного вибриона и, конечно же, как перевязочный и подкладочный материала. Сфагново-марлевые повязки широко использовались во время русско-японской, Первой мировой и Великой Отечественной войн, особенно партизанами. В 50-е годы прошлого века на Британских островах возникла даже целая отрасль по их изготовлению. А в начале 1980-х годов ценность сфагнума как бы заново переосмыслили в Германии, и сейчас он опять на «пьедестале». Да и в руководстве по выживанию в экстремальных условиях этот мох обязательно упоминается.

Установлено, что сухой сфагнум в 2-6 раз гигроскопичнее ваты. Но главный его «козырь» – равномерное впитывание крови и гноя во всех направлениях. Поэтому повязки из  него «дышат», мягки и комфортны, меняются реже, и пациенту обеспечивается покой. Да и раны заживают быстрее, и осложнений значительно меньше.

Сокровищница знаний

Оказывается, сфагнум не только лечит, согревает (как топлива), выращивает цветы, но и в роли консерватора выступает. И опять-таки благодаря наличию в составе его фенолов, а также из-за высокой кислотности и отсутствия воздуха в торфяной толще.

Фото: Gras-Ober, Wikipedia

Из-за замедления процессов гниения то, что сохранилось в многометровой толще торфе, доходит до наших дней в первозданном виде. Наибольший интерес представляют пыльца деревьев и кустарников, споры мхов и папоротников. Нередко в этих своеобразных торфяных сейфах находят остатки растений и части стволов. И даже обнаруживают удивительные археологические находки: то древнего германца, погибшего не менее 3000 лет назад, то извлекут средневекового рыцаря на коне и в доспехах – все бережно сохранено в болоте, не тронутое тленом и разложением. Столетиями лежат лодки, хижины, орудия труда и войны, трупы животных.

Особенно много рассказывают об удивительных находках болота Европы, где человек поселился с незапамятных времен. Так, болота Шотландии хранят в себе остатки культуры первобытных людей, а в торфяной толще немецкого болота была обнаружена бревенчатая дорога и на ней монеты времен римских императоров. Знаменита подобными находками (мумии людей железного века) и Дания.

Благодаря удивительным неутомимым мохообразным труженикам-крохам болота являются как бы сокровищницей, летописной книгой, откуда мы можем черпать сведения и о прошлых ландшафтах, и о нашей истории. Прекрасно сохранившиеся находки помогают воссоздать картину изменения растительного и животного мира, а также климата нашей планеты за последние 10 тысяч лет. Эту книгу можно читать бесконечно, страница за страницей, делая все новые и новые открытия.

А чтобы творцы болот не исчезли с лица Земли навсегда, надо не только охранять места их произрастания, но и лучше изучать их биологию. 

Цифры и факты

• Наиболее важная особенность сфагнума – способность впитывать и сохранять воду. Вместимость его водоносных клеток поражает. Насыщенный водой мох в 15-20 (и даже 50) раз тяжелее сухого! В норме он почти на 2/3 состоит из воды.
• Оказывается, сфагнум не так уж и мал: общая длина его стебля составляет более 160 см! Известно, что средний прирост его за год – меньше миллиметра. Выходит, возраст такого мха... около 2000 лет! Вот это древность! 
• За год в среднем образуется торфяной слой толщиной всего несколько миллиметров, а зачастую и того меньше. 
• Сфагны способны повышать кислотность окружающей их среды, выделяя ионы водорода. В мире встречаются болота, вода в которых кислее лимонного сока.
• Немного найдется микроорганизмов, перед которыми сфагнум был бы бессилен: стафилококкам, стрептококкам и грибкам рядом с ним делать нечего (не стоит рассчитывать на него лишь при заболеваниях проказой, но, к счастью, они случаются редко). Да и сам по себе этот мох не подвержен никаким болезням.

Будьте здоровы!

С врачебной целью употребляется все растение сфагнума. В народе принято считать, что там, где встречается клюква, и есть именно тот мох-целитель. Собирают его все лето, но лучше – с июля по сентябрь, когда в болотах меньше воды. При крайней необходимости возможна заготовка и зимой.

Сбор заключается в простом выдергивании мха (не короче 7 см, без рыжеватых и отмирающих стебельков) руками (граблями, вилами с загнутыми зубьями). Извлеченный мох сразу же выжимают, очищают от посторонних примесей (хвои, сучьев, листьев, стеблей болотных растений), укладывают в корзины «головками» в одну сторону. Сушат сфагнум обычно на солнце, но можно на чердаках, в сараях и русских печах при температуре не более +60 ^оС. Готовое сырье имеет беловато-серую окраску и не должно крошиться.

Наружно используется в виде марлево-сфагновых повязок, припарок при лечении гнойных ран и язв; для оказания первой помощи при переломах – обернутые мхом перед наложением шин конечности лучше фиксируются и не затекают.

Внутрь настойку сфагнума употребляют при острых заболеваниях кишечника. Торфяно-моховые ванны назначают также при ревматизме.