Torfowiec okazały | |
| Systematyka | |
| Domena | |
|---|---|
| Królestwo | |
| Podkrólestwo | |
| Nadgromada | |
| Gromada | |
| Klasa | |
| Rząd | |
| Rodzina | |
| Rodzaj |
torfowiec |
| Nazwa systematyczna | |
| Sphagnum L. Sp. Pl. 2: 1106. 1753 | |
Torfowiec (Sphagnum L.) – rodzaj mchów z klasy torfowców (Sphagnopsida). Należy do niego ok. 380 gatunków. Są to rośliny szeroko rozpowszechnione na Ziemi, ale najbardziej zróżnicowane w wyższych szerokościach półkuli północnej. Tworzą charakterystyczne ekosystemy torfowiskowe. Odgrywają ogromną rolę w kształtowaniu warunków wodnych, tworzeniu biomasy oraz siedlisk dla innych roślin i zwierząt.
Rodzaj jest niemal kosmopolityczny – obecny jest na wszystkich kontynentach z wyjątkiem Antarktydy. Najbardziej zróżnicowany jest w strefie klimatu chłodnego półkuli północnej. Na pozostałych obszarach jego przedstawiciele występują w górach o chłodnym i wilgotnym klimacie oraz na terenach o silnych wpływach klimatu oceanicznego. W Europie obecnych jest 58 gatunków. Najbardziej zróżnicowane są na północy i zachodzie kontynentu, a także w większych pasmach górskich, natomiast na obszarach nizinnych wyraźnie spada zróżnicowanie gatunkowe im dalej na południe i wschód. W Polsce rośnie 36 gatunków torfowców.


Niesamodzielne i w początkowej fazie rozwoju niewidoczne pokolenie u torfowców – rozwijające się w obrębie ścian rodni i jej listków okrywowych. Dojrzewając, rosnąca zarodnia rozrywa ściany rodni i jest wynoszona w górę ponad listki okrywowe przez wydłużającą się gałązkę gametofitu (pseudopodium). Zarodnie torfowców są kulistawe, na szczycie z płaskim, okrągłym wieczkiem. Mają kolor czarny lub brunatny. Tuż przed uwolnieniem zarodników zarodnie zwężają się i nieco wydłużają.
Zarodniki torfowców mają kształt tetraedryczny – mają zewnętrzną (dystalną) powierzchnię wypukłą, a powierzchnie wewnętrzne (proksymalne) są wysklepione w trójścienną piramidkę.

Z haploidalnego zarodnika wyrasta splątek, który jest krótkotrwałym stadium gametofitu. W pączku przyszłego gametoforu powstaje jeszcze na splątku komórka wierzchołkowa, której podziały skutkują wzrostem dominującego stadium rozwojowego torfowca. Początkowo gametofor w fazie kilku listków ma je zbudowane z jednego rodzaju komórek chlorofilowych. Wzrastający gametofor ma komórki liści zróżnicowane na dwa typy – chlorofilowe (zielone, żywe) i hialinowe (bezbarwne, martwe). W miarę wzrostu gametoforu, który trwa kilka lat, jego dolna część sukcesywnie obumiera.



Torfowce dominują i odgrywają kluczową rolę w funkcjonowaniu torfowisk zajmujących powierzchnię ok. 2 milionów km². Roczna produkcja biomasy przez te rośliny wynosi ok. 200 milionów ton, co stanowi ok. 0,2% rocznej produkcji biomasy przez rośliny na Ziemi i co z kolei oznacza, że torfowiec to rodzaj o największej produkcji biomasy wśród roślin na planecie. Torfowiska tworzone przez torfowce dominują na wielu obszarach w klimacie borealnym i subarktycznym pełniąc ogromną rolę hydrologiczno-geologiczną, w tym skałotwórczą. Związane jest to ze zdolnością tych roślin do gromadzenia wody oraz tworzenia torfu. Posiadają adaptacje do retencjonowania wody na poziomie mikrostrukturalnym (komórki wodonośne), makrostrukturalnym (zwisające gałązki wykorzystujące zjawiska kapilarne) oraz ekosystemowym, tworząc gęste darnie żywych roślin i złoże martwych roślin przesycone wodą. Torfowce potrafią zatrzymać wodę w ilości 20–30-krotnie przewyższającej ich własną masę. Martwe szczątki torfowców zachowują zdolności retencyjne tworząc specyficzną dla torfowisk skałę – torf. Jest to możliwe dzięki zapobieganiu rozkładowi materii organicznej w wyniku kształtowania przez torfowce specyficznych warunków – stagnowanie wody o bardzo niskim poziomie tlenu, silne zakwaszanie siedliska (uwalniając jony wodoru obniżają odczyn nawet poniżej 4 pH) i impregnowanie komórek związkami fenolowymi działającymi antyseptycznie.
Różne gatunki torfowców mają rozmaite preferencje pod względem dostępu do wody, żyzności siedliska, stopnia zacienienia i w efekcie tworzą zbiorowiska optymalnie wykorzystując zróżnicowane warunki mikrosiedliskowe. Wyróżniają się przy tym adaptacją do siedlisk ubogich troficznie, tylko nieliczne występują w siedliskach eutroficznych (np. torfowiec skręcony S. contortum), czy pośrednich między eu- i mezotroficznymi (np. torfowiec obły S. teres i Warnstorfa S. warnstorfii). Skrajna grupa zasiedla siedliska ombrotroficzne – zasilane wyłącznie opadami atmosferycznymi, a więc o znikomym dopływie biogenów. Do tej grupy, charakterystycznej dla torfowisk wysokich, należą: torfowiec ostrolistny S. capillifolium, brunatny S. fuscum, wąskolistny S. angustifolium, magellański S. magellanicum, czerwonawy S. rubellum, cieniutki S. tenellum, bałtycki S. balticum i spiczastolistny S. cuspidatum.
Pod względem wymagań wodnych większość torfowców rośnie dobrze w szerokim spektrum siedlisk wilgotnych, mokrych i wodnych. Niektóre związane są jednak z silnie uwodnionymi siedliskami (np. torfowiec spiczastolistny S. cuspidatum, wklęsłolistny S. platyphyllum i okazały S. riparium). Gatunki o wyższych wymaganiach wilgotnościowych rosną w zanurzeniu lub tworzą płaskie mszary i określane są mianem torfowców dolinkowych – od dolinek, tj. obniżeń w obrębie torfowisk. Na drugiej stronie skali znajdują się gatunki kępkowe, o adaptacjach do suchszych siedlisk. Cechują się one tworzeniem bardziej zwartych darni, wydajniejszym transportem kapilarnym wody, większą odpornością na wysychanie i rozkład. Do grupy tej należą: torfowiec ostrolistny S. capillifolium, brunatny S. fuscum, Russowa S. russowii, pięciorzędowy S. quinquefarium, Wulfa S. wulfianum i Girgensohna Sphagnum girgensohnii. Warunki jakie tworzy darń gatunków kępkowych umożliwia wzrost ponad poziom wody wymieszanych z nimi torfowcom o wyższych wymaganiach wodnych, co stanowi przykład komensalizmu.
Skład i budowa torfowców powoduje, że są niechętnie zjadane przez zwierzęta roślinożerne. Jedynym gatunkiem wyspecjalizowanym w pożywianiu się torfowcami jest pierścienica Cognettia sphagnetorum. Specyficzna budowa torfowców stanowi mikrosiedlisko zasiedlane przez swoiste zbiorowiska drobnych zwierząt złożone z ameb skorupkowych, obleńców i niesporczaków.
Torfowiska kształtowane przez torfowce, jako rozległe i specyficzne siedliska stanowią habitat dla wielu związanych z nimi gatunków roślin i zwierząt, w dużej części wyspecjalizowanych na tyle, że niespotykanych poza nimi.
Właściwości chłonne torfowców powodowały, że wykorzystywane były w przeszłości do wypełniania pieluch, służyły do sporządzania odpowiednika podpasek. W latach 80. XIX wieku i podczas I wojny światowej stosowane były też jako materiał opatrunkowy. Ze względu na właściwości izolacyjne suchymi torfowcami i sierścią renifera wypełniane były dziecięce kołyski w Laponii.
Duże znaczenie ekonomiczne mają złoża torfu. W skali globu związanych jest w nich 400 mld ton węgla, który w warunkach naturalnego uwodnienia torfowisk uwięziony jest w martwych szczątkach roślinnych i nie jest rozkładany przez mikroorganizmy do dwutlenku węgla uwalnianego do atmosfery. Człowiek jednak eksploatuje złoża torfu i wykorzystuje go na ogromną skalę jako materiał opałowy oraz w ogrodnictwie. W branży ogrodniczej torf i torfowce dodawane są do podłoży stosowanych do uprawy roślin kwasolubnych oraz w celu poprawy ich zdolności do gromadzenia wody. Same torfowce wykorzystywane są także jako materiał pakunkowy do osłaniania korzeni transportowanych roślin. Torf wykorzystywany był i jest także w medycynie do okładów i w balneoterapii, stanowił też surowiec do wytwarzania preparatów leczniczych (takich jak np. preparat torfowy Tołpy).
Eksploatacja torfu o skali przemysłowej i jego utlenianie powoduje zwiększanie udziału dwutlenku węgla w atmosferze i przyczynia się do globalnego ocieplenia.
W obrębie rodzaju opisano ponad 4000 gatunków, co wynika z dużej zmienności tych roślin w zależności od warunków środowiska. Współcześnie uznaje się, że łączna liczba gatunków wynosi ok. 380.