XXVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Хранитель тундры - Мох Сфагнум
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Я проживаю в Ямало-Ненецком автономном округе, который относится к районам Крайнего Севера. Мох сфагнум — данное словосочетание знакомо и взрослым и детям нашего сурового края, поскольку им устлана бескрайняя тундра полуострова Ямал. Однако, что мы знаем об этом необычном растении? В лучшем случае, мы помним, как оно выглядит, да и только. А ведь этот мох уникален! И благодаря своеобразному строению, и удивительным свойствам, которых у него немало, помогал человечеству с незапамятных времен и полезен до сегодняшнего дня в самых разных областях жизни. Также многозначна его роль в экологии нашей планеты, так как он является неотъемлемой частью верховых болот. В моей работе мы познакомимся с этим чудом природы поближе и узнаем обо всех его тайнах.
Цель: изучение свойств мха Сфагнума и его роли в жизни человека и природы.
Задачи:
- узнать о полезных свойствах мха Сфагнума для человека;
-узнать о полезных свойствах мха Сфагнума для природы;
- собрать информацию о способах применения мха Сфагнума человеком;
- провести опыты по изучению свойств мха Сфагнума.
Актуальность работы: В нашем округе мох Сфагнум растет во всей тундре, которая занимает большую часть площади полуострова Ямал. Данная тема может быть интересна всем: и ребятам, и взрослым, так как раскрывает свойства мха, которые можно использовать в быту.
Гипотеза: мох сфагнум является не только красивым, но и ценным растением, которому человек нашёл широкое применение.
При написании работы были использованы следующие методы исследования: изучение литературы, анализ, эксперимент, наблюдение, сравнение.
-
Теоретическая часть.
-
Понятие мха Сфагнума. Его строение.
-
Мох сфагнум (Sphagnum) называют также торфяным (белым) мхом. И не случайно. Растет он в основном на верховых и переходных болотах, иногда во влажных лесах, и участвует в образовании верхового торфа. Поселяясь на влажных участках, этот мох активно заселяет заболачиваемые места и озера. Растет большими колониями, образовывая крупные подушки или сплошные широкие плотные ковры.
Относится сфагнум к споровым растениям. Представляет собой многолетник с сильно ветвящимся, мягким или плотным, в зависимости от вида, прямостоячим стеблем высотой от 10 до 20 см. На нем по спирали расположены пучковидные ветви, на которых — мелкие светло-зеленые листья, состоящие не только из зеленых клеток, но и большого количества гиалиновых (водоносных) мертвых клеток, обладающих специальными порами. Они, в свою очередь, не только хорошо впитывают окружающую мох влагу, но и втягивают ее из воздуха. Этими же клетками покрыты и стебли.
Именно данное свойство, впитывать влагу всей поверхностью и долго удерживать внутри, и обуславливает в местах, где появляется этот мох, быстрое развитие болот. При этом мох постоянно растет, но его нижняя часть постоянно отмирает, перегнивает и образует не менее ценный продукт — торф.
Мы рассмотрели мох Сфагнум под микроскопом и вот какое строение мы увидели.
1.2 Удивительные свойства сфагнума
Сфагнум имеет много удивительных свойств, но самыми важными являются следующие:
-
поглотительная способность мха не ограничивается всасыванием влаги из осадков и атмосферы, прозрачные клетки растения способны ее также и конденсировать;
-
сфагнум способен впитывать и удерживать себе воды в 12-20 раз больше (в зависимости от вида), чем масса самого мха.Получается настоящая природная губка — именно так переводится название этого растения с греческого языка;
-
сфагновые мхи поглощают вместе с влагой все содержащиеся в ней вещества и не имеют способности выводить их, что и делает их отличным индикатором состояния окружающей среды;
-
высушенные растения сфагнума не гниют, а все потому, что имеют в своем составе антисептик – фенол;
-
данный мох выделяет ионы водорода, поэтому подкисляет окружающую его среду – в природе встречается ряд сфагновых болот с водой кислее сока лимона;
-
сфагнум совершенно ничем не болеет;
-
благодаря высокому содержанию ряда аминокислот и кумаринов мох сфагнум обладает выраженными бактерицидными и противогрибковыми свойствами, особенно к стафилококку и стрептококку.
Несмотря на то, что часть клеток сфагнума содержит хлорофилл, этот мох никогда темно-зеленым не бывает. Поверхность мохового ковра пестрит различными оттенками желтоватого и красного, которые проявляются в холодных погодных условиях.
Размножается сфагнум и вегетативно, и спорами. На один квадратный метр болота в его спорофитах образовывается около 15 миллионов спор, каждая из которых в подходящих условиях сохраняет жизнеспособность в течение 13 лет. Споры переносятся потоками воды и дают мху возможность расселяться на внушительные расстояния. Однако, чтобы спора проросла, она должна попасть в благоприятные условия – влажный торф.
Сфагнум одновременно растет своей верхней частью и разлагается нижней, превращаясь в торф. Из-за того, что накопление торфа идет постоянно, поверхность болот постепенно поднимается. В результате формируются верховые болота. В таких болотах не бывает трясин, а уровень воды обнаруживается под поверхностью толщи мха на глубине 10-20 см.
1.3. Применение мха Сфагнума в быту.
Мох сфагнум издавна применялся в быту, особенно у северных народов. Его использовали для утепления стен, как постилку для скота, хранения овощей и фруктов. Матери укладывали мох в колыбели, чтобы новорожденный оставался сухим.
Издавна сфагновый мох применяли в медицинских целях. Он был настоящей палочкой-выручалочкой при порезах и других травмах с нарушениями кожного покрова, а также ожогах, обморожениях, грибковых поражениях, псориазе. И хотя в качестве антисептического и противогрибкового средства этот мох используется около 1000 лет, совсем недавно был раскрыт его «секретный ингредиент». Оказалось, что ткани сфагнума населяют особые эндофитные бактерии, которые подавляют развитие патогенных для человека и других растений микроорганизмов.
Сфагнум имел огромное значение в годы Первой и Второй мировых войн. Из этого уникального растительного сырья изготавливался перевязочный материал в промышленных масштабах. Мох собирали от Америки до Исландии и Шотландии и, конечно, в России.
Студенты Вашингтонского университета сортируют сфагнум для изготовления перевязочного материала. Фото из газеты The Sunday Seattle Times от 14 октября 1917 г. Фото сайта basehospital50.blogspot.com
Вот один из фактов: в 1918 г. для помощи раненым Великобритания расходовала около миллиона сфагновых повязок в месяц. Прессовали их на тех же заводах, где изготавливались снаряды. А учитывая, что в те годы сфагнум частенько был гораздо доступнее хлопка, одновременно, в отличие от ваты, обладая бактерицидными свойствами и в 3-4 раза большей гигроскопичностью, он был поистине незаменим. В период первой мировой войны сфагнум, благодаря его бактерицидным и влагопоглощающим свойствам, очень успешно использовали в военной медицине. В Германии и сегодня применяют перевязочные материалы, выполненные из этого удивительного растения.
В современном мире сфагнум используется большей частью в растениеводстве и комнатном цветоводстве. Его добавляют в почвенные смеси, обкладывают им дно подвесных корзин, используют во флористических целях.
-
Практическая часть
-
-
. Гигроскопические свойства мха
-
Чтобы убедиться в способностях мха впитывать влагу и ее удерживать, мы провели следующий эксперимент.
Мы взяли две одинаковые тарелочки и налили в них одинаковое количество воды – 50 мл.
Через 3 часа вода была как в тарелке со мхом, так и в тарелке с ватой.
Через 12 часов в тарелке со мхом воды практически не осталось, мох был тяжелый и влажный. В тарелке с ватой вода по-прежнему была, вата намокла и больше не впитывала, при поднятии вода с ваты стекала.
2.2. Проращивание растения во мхе.
Из информации, полученной в Интернете, мы узнали, что легкий и пушистый сфагнум обеспечивает хороший баланс влаги и кислорода, что благоприятно влияет на развитие черенков. Они дадут корни быстрее и гораздо легче адаптируются к почве, чем те, что укоренялись в воде. Вместе с тем мох обладает антимикробными свойствами, которые предотвращают гниение.
Мы взяли контейнер со мхом и посадили в него 2 семечка с экзотическим растением «Адениумом Тучным». Через 9 дней одно семечко проросло, а на следующий день проросло и второе. Через 10 дней оба росточка были в длину 2 см и с листиками. Указанный эксперимент позволил нам проверить и подтвердить информацию, полученную в Интернете о том, что мох Сфагнум, благодаря тому, что он хорошо удерживает воду и тепло, а также не подвержен болезням, широко применяют в цветоводстве, в том числе при проращивании растений.
Также мох Сфагнум можно использовать для проращивания микрозелени. Мы собрали мох в тундре. После чего мы замочили горох сорта «Мадра» на 6 часов. После замачивания гороха мы уложили его на мох Сфагнум, укрыли пленкой и убрали на подоконник под лучи света. НА третий день горох пророс.
2.3. Способность мха Сфагнум удерживать тепло.
Из информации, полученной в Интернете, мы узнали, что раньше при строительстве домов сфагнум применялся для утепления стен. И даже сейчас тот, кто хочет построить максимально экологичное жильё, в качестве утеплителя срубового дома выбирает именно его. Из сухого сфагнума прессованием изготавливают теплоизоляционные маты для ульев. Их размещают в пчелиных домиках перед зимовкой. В тех районах, где мох было несложно запасти, крестьяне использовали его полуразложившийся слой в качестве подстилки для скота. Затем смесь навоза и сфагнума вывозилась в огород, так как превращалась в отличное удобрение.
Для того, чтобы проверить указанную информацию мы взяли две бутылочки с водой. Одну бутылку мы обернули мхом, а вторую мы ничем не оборачивали.
Поместили обе емкости на мороз -20 градусов на ночь.
К утру в бутылке, которая не была обернута мхом, вода замерзла полностью. В бутылке обернутой мхом была одна льдинка среднего размера, которая плавала в воде.
2.4 Антибактериальные свойства мха.
Мы взяли две чашки Петри, в которые поместили питательную среду, приготовив ее из куриного бульона с агаром. После чего мы сделали при помощи ватной палочки смывы с монет, нанеся их на застывшую питательную среду в чашках. В одну чашку мы добавили обычную водопроводную воду, а в другую - отвар мха Сфагнума. После чего убрали чашки в темное, теплое место. На второй день ни в чашке с водой, ни в чашке с отваром мха раствор не изменился. На третий день в чашке с водой стали появляться единичные белые пятна, в чашке с отваром мха раствор был чистый. На пятый день наблюдения в чаше с водой появилось много больших белых пятен, а в чаше с настоем мха были лишь единичные белые пятна. Указанный эксперимент подтвердил полученную нами информацию о том, что мох обладает антибактериальными свойствами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенного исследования и анализа собранной информации, моя гипотеза подтвердилась, мох Сфагнум обладает уникальными свойствами, которые помогают человеку активно использовать его в медицине, садоводстве, строительстве и других сферах жизни.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Источник: https://7dach.ru/Eleko/chem-polezen-moh-sfagnum-dlya-dachnika-sposoby-primeneniya-v-sadu-i-ogorode-242034.html
Источник: https://www.botanichka.ru/article/9-sposobov-ispolzovaniya-mha-sfagnuma-vash-pomoshhnik-dlya-rastenij/?ysclid=mf2jo7wkih49830491
Детская энциклопедия «Отчего? Почему? Зачем?» Богун А.И., Долгова А.В., издательский дом «Пилигрим» 1997 год