خزه چیست؟ – خصوصیات، زیستگاه و انواع گیاه خزه – آنچه باید بدانید

خزه چیست؟

خزه‌ها بریوفیت هستند، گیاهانی ابتدایی که به نظر می‌رسد از اولین گیاهانی هستند که توانایی زندگی در خشکی را داشته‌اند. خزه‌ها هیچ آوندی برای انتقال آب یا مواد مغذی و ساقه و ریشه واقعی ندارند. منابع آب و جذب محیطی اندازه آن‌ها را محدود می‌کند. خزه، در سراسر جهان وجود دارد اما در محیط‌های مرطوب مانند جنگل‌های بارانی، تالاب‌ها و اکوسیستم آلپ بیشتر یافت می‌شود.

آن‌ها همچنین در مناطق شهری با آب و هوای مرطوب رایج هستند و اغلب در بزرگراه‌ها، پیاده‌روها، دیوارهای آجری و سایر سازه‌های ساخته شده توسط بشر ایجاد می‌شوند. خزه برای تولید مثل به آب احتیاج دارد به همین دلیل برای بقا در مناطق خشک‌تر دچار مشکل می‌شود. تقریباً 14500 گونه خزه در جهان وجود دارد که حدود 75 درصد از کل گونه‌های بریوفیت را تشکیل می‌دهند و همگی دارای ساختار نسبتا یکسانی هستند.

چرا ارتفاع خزه ها کم است؟

اندازه خزه‌ها به دلیل توانایی ضعیف در انتقال آب محدود است زیرا هیچ بافت آوندی ندارند. ارتفاع آن‌ها معمولاً کمتر از دو سانتی‌متر است و بلندترین گونه‌های جهان فقط می‌توانند تا 50 سانتی‌متر رشد کنند. حصیر اسفنجی خزه از هزاران خزه کوچک منفرد تشکیل شده است که برای افزایش جذب و نگهداری آب در کنار هم قرار می‌گیرند.

فیلم آموزش علوم‌تجربی نهم زیست و زمین‌شناسی در فرادرس

کلیک کنید

دسته بندی خزه ها

از گذشته خزه‌های برگی یا واقعی (کلاس Musci یا Bryophyta) در گروه Bryophyta (یا Bryophyta sensu lato) همراه با جگرواشان و شاخ‌واش‌تباران دسته‌بندی می‌شدند. با این حال، این تعریف از بریوفیتا پارافلیتی بود، زیرا به نظر می‌رسد خزه‌ها بیشتر از جگرواشان با گیاهان آوندی ارتباط داشته باشند. بخش قدیمی بریوفیت اکنون به سه بخش تقسیم شده است:

• «خزه‌تباران» (Bryophyta)
• «جگرواشان» (Marchantiophyta)
• «شاخ‌واش‌تباران» (Anthocerotophyta)

بریوفیتا فقط شامل خزه است. خزه‌ها نیز دارای هشت کلاس هستند که عبارتند از موارد زیر:

• «کلاس تاکاکیوپسیدا» (Takakiopsida)
• «کلاس اسفنگنوم» (Sphagnopsida)
• «کلاس آندریوپسیدا» (Andreaeopsida)
• «کلاس آندریوبریوپسیدا» (Andreaeobryopsida)
• «کلاس اودیپودیوپسیدا» (Oedipodiopsida)
• «کلاس پلی‌تریکوپسیدا» (Polytrichopsida)
• «کلاس تترافیدوپسیدا» (Tetraphidopsida)
• «کلاس بریوپسیدا» (Bryopsida)

شش کلاس از آن‌ها فقط شامل یک یا دو جنس هستند. در کلاس اسفنگنوم یا خزه‌های ذغال سنگ نارس، از دو جنس زنده «آمبوچانانیا» (Ambuchanania) و «اسفنگنوم» (Sphagnum) یا خزه‌های ذغال سنگ نارس و همچنین گونه‌های فسیلی تشکیل شده است. اسفنگنوم گونه‌های متنوع، گسترده و از نظر اقتصادی مهمی دارد. این خزه‌های بزرگ، باتلاق‌های اسیدی گسترده‌ای را در باتلاق‌های پیت تشکیل می‌دهند.

برگ‌های اسفنگنوم دارای سلول‌های مرده بزرگی هستند که با سلول‌های فتوسنتز زنده متناوب هستند. سلول‌های مرده به ذخیره آب کمک می‌کنند. پروتونمای شاخه شاخه منحصر به فرد، تالوز (صاف و منبسط) و اسپورانژیم که به طور انفجاری پاره می‌شود، آن را منحصر به فرد کرده است. کلاس آندریوپسیدا یا خزه گرانیتی و کلاس آندریوبریوپسیدا با ریزوئیدهای دو رده‌ای (دو ردیف سلول)، پروتونما چند رده‌ای (تعداد زیادی ردیف سلول) و اسپورانژیم که در امتداد خطوط طولی تقسیم و متمایز می‌شوند و عمدتا روی سطوح سنگی رشد می‌کنند.

بیشتر خزه‌ها دارای کپسول‌هایی هستند که در قسمت بالا باز می‌شوند. کلاس پلی‌تریکوپسیدا که شامل 23 جنس است، برگ‌هایی با مجموعه‌ای از لامل‌های موازی دارد، فلپ سلول‌های حاوی کلروپلاست که شبیه پره‌های یک مخزن گرم است. این‌ها فتوسنتز را انجام می‌دهند و ممکن است با محصور کردن سطوح تبادل گاز، به حفظ رطوبت کمک کنند.

پلی‌تریکوپسیدا از سایر جزئیات مربوط به تکامل و آناتومی آن‌ها با خزه‌های دیگر نیز متفاوت است و همچنین می‌تواند بزرگتر از بیشتر خزه‌ها باشد، به عنوان مثال، کمون «پلی‌تریکیوم» (Polytrichum) بالشتک‌هایی با ارتفاع 40 سانتی‌متر تشکیل می‌دهد. «داوسنیا سوپربا» (Dawsonia superba) یکی از اعضای «پلی‌تریکیدا» (Polytrichidae) بلندترین خزه خاکی و بومی نیوزلند و سایر مناطق استرالیا است. کلاس بریوپسیدا شامل بیشترین تنوع خزه با بیش از 95 درصد از گونه‌های خزه متعلق به این گروه است و اکثر خزه‌های موجود در ایران نیز از این کلاس هستند.

ارتباط خزه با سیانوباکترها چیست؟

اهمیت خزه چیست؟

به طور سنتی، خزه برای بسته‌بندی مواد غذایی، کمک به عایق‌بندی خانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفته و از ذغال سنگ نارس تشکیل شده از خزه اسفنگنوم به عنوان سوخت استفاده می‌شده است. خزه، تغذیه برخی از حیوانات قطبی (از جمله گوزن شمالی) و «غاز سفیدچهره»
(Barnacle goose) که به قطب شمال مهاجرت می‌کنند، محسوب می‌شود.

کاربرد خزه چیست؟

جوامع قبل از پیداش صنعت، از خزه‌هایی که در مناطق خود رشد می‌کنند استفاده کردند. لاپلندرها، قبایل آمریکای شمالی و دیگر افراد گرداب از خزه به عنوان ملحفه استفاده می‌کردند. همچنین از خزه‌ها به عنوان عایق برای منازل و لباس استفاده شده است. به طور سنتی، خزه خشک در برخی از کشورهای شمال اروپا و روسیه به عنوان عایق بین ورود به سیستم در کابین‌های چوبی استفاده می‌شد و قبایل شمال شرقی ایالات متحده و جنوب شرقی کانادا از خزه برای پر کردن چانه‌ها در خانه‌های چوبی استفاده می‌کردند. انسان‌های ساکن در قطب و آلپ از خزه برای عایق‌ کردن چکمه و دستکش استفاده کرده‌اند.

ظرفیت خزه‌های خشک برای جذب مایعات، استفاده از آن‌ها را هم در مصارف پزشکی و آشپزی عملی کرده است. مردم قبیله‌ای آمریکای شمالی از خزه برای پوشک، پانسمان زخم و جذب مایعات قاعدگی استفاده می‌کردند. قبایل اقیانوس آرام شمال غربی در ایالات متحده و کانادا از خزه‌ها برای تمیز کردن ماهی قزل‌آلا استفاده می‌کردند و خزه‌های مرطوب را در اجاق‌های گودال برای بخار دادن لامپ‌های کاماس بسته‌بندی می‌کردند. سبدهای ذخیره مواد غذایی نیز با خزه پوشیده شده بود.

خزه‌ای با نام علمی «Physcomitrella patens» به طور فزاینده‌ای در بیوتکنولوژی استفاده می‌شود. مثال‌های برجسته شناسایی ژن‌های خزه با پیامدهای بهبود محصول یا سلامت انسان و تولید ایمن داروهای زیستی پیچیده در راکتور زیستی خزه است که توسط رالف رسکی و همکارانش تولید شده است. در لندن چندین سازه به نام درختان شهر نصب شده است که دیوارهای مملو از خزه دارند و با مصرف اکسیدهای نیتروژن و انواع دیگر آلودگی هوا و تولید اکسیژن، هرکدام از 275 درخت منظم را تمیز می‌کنند.

خزه تراریوم

خزه مانند سایر گیاهان فتوسنتز کننده به نور نیاز دارد، اگر نور شدید و مستقیم باعث زرد و خشک شدن آن می‌شود. نور فیلتر شده که از شیشه محفظه تراریوم عبور می‌کند برای فتوسنتز خزه کافی است. میزان رطوبت و جریان مناسب هوا عناصر ضروری دیگر برای رشد و ماندگاری خزه در تراریوم حتی تا سال‌ها هستند.

خزه آکواریوم

آیا خزه مضر است؟

رشد خزه، برای هر نوع مصالح ساختمانی مضر است زیرا ابتدا رنگ آن‌ها را تخریب می‌کند و به تدریج در عمق آن‌ها فرو می‌رود. همچنین وجود خزه، امکان رشد قارچ را فراهم می‌کند که بسیار مخرب‌تر است. با استفاده از یک شلنگ فشار قوی و سرکه حاوی غلظت بالای اسید استیک، می‌توان رشد کم تا متوسط خزه ​​را کاملاً از بین برد و از بازگشت آن جلوگیری کرد.

چرخه زندگی خزه

تخمک بارور شده سپس به اسپوروفیت تبدیل می‌شود که در نتیجه اسپور تولید خواهد شد. گامتوفیت نسل غالب است و اسپوروفیت تنها به دلیل آب و مواد مغذی تأمین شده توسط گامتوفیت قادر به زنده ماندن خواهد بود که این تقریباً در تقابل با سایر گیاهان زمینی است. چرخه حیات خزه با یک هاگ هاپلوئید شروع می‌شود که جوانه می‌زند و پروتونما تولید می‌کند که توده‌ای از رشته‌های نخ مانند یا تالوئید (صاف و تالوس مانند) است.

پروتونمای خزه‌های توده‌ای معمولاً مانند نمد سبز نازکی به نظر می‌رسند و ممکن است روی خاک مرطوب، پوست درخت، سنگ، بتن یا تقریباً هر سطح منطقی و پایدار دیگری رشد کنند. این یک مرحله گذرا در زندگی خزه است اما از پروتونما گامتوفور رشد می‌کند که از نظر ساختاری به ساقه و برگ متمایز می‌شود. یک تشک پروتونما ممکن است چندین شاخه گامتوفور ایجاد کند و در نتیجه انبوهی از خزه ایجاد شود. از نوک تارها یا شاخه‌های گامتوفور، اندام‌های جنسی خزه‌ها ایجاد می‌شود.

اندام‌های ماده به نام آرکژونیا (آواز آرکگونیوم) شناخته می‌شوند و توسط گروهی از برگ‌های اصلاح شده معروف به پریکاتوم (جمع، پریکا) محافظت می‌شوند. آرکگنیا توده‌های کوچک فلاسکی شکل سلول با گردن باز (دریچه‌ای) است که اسپرم نر در آن شنا می‌کند. اندام‌های مردانه به عنوان آنترییدیا (به معنای آنتریدیوم) شناخته می‌شوند و توسط برگ‌های اصلاح شده به نام پریگونیوم محصور می‌شوند.

در حضور آب، اسپرم از آنتریدیا به سمت آرکگونیا شنا می‌کند و لقاح اتفاق می‌افتد که منجر به تولید اسپوروفیت دیپلوئید می‌شود. نطفه خزه، دو شاخه است، یعنی دارای دو تاژک است که به پیشرانه کمک می‌کنند. از آنجا که اسپرم باید تا آرکگونیوم شنا کند، لقاح بدون آب امکان‌پذیر نیست. بعضی از گونه‌ها (به عنوان مثال Mnium hornum یا چندین گونه از پلی‌تریکوم) آنترویدای خود را در فنجان‌ها، ساختارهای کاسه مانند، در نوک شاخه‌ها نگه می‌دارند که اسپرم را هنگام برخورد قطرات آب به آن چندین دسی‌متر رانده و فاصله لقاح را افزایش می‌دهد.

پس از لقاح، اسپوروفیت نابالغ راه خود را به خارج از آرچگونیال تخلیه می‌کند. حدود یک ربع تا نیم سال طول می‌کشد تا اسپوروفیت بالغ شود. بدن اسپوروفیت شامل یک ساقه بلند است که به آن تار (Seta) می‌گویند و یک کپسول که توسط کلاهک (Operculum) پوشانده شده است. کپسول و اپرکولوم به نوبه خود توسط یک کالیپتای هاپلوئید که بقایای مخروط است غلاف می‌شوند. کالیپترا معمولاً هنگام بالغ شدن کپسول می‌افتد.

گیاه خزه اولیه، اسپوری است که توسط اسپوروفیت منتقل و در انتهای ساقه گیاه خزه، تشکیل می‌شود. اسپورهای آزاد شده مسافت زیادی را بر روی باد طی می‌کنند و دهه‌ها زنده می‌مانند. فرود اسپورها در شرایط مناسب رشته‌های مویی به نام پروتونما را تقسیم و تولید می‌کنند که در محیط رشد خواهند کرد. با جوانه زدن از رشته‌های اسپور، گامتوفیت‌ها تشکیل می‌شوند که توسط ریزوئیدها روی سطح نگه داشته می‌شوند.

تولید مثل غیر جنسی خزه چگونه است؟

خزه‌ها می‌توانند به صورت غیر جنسی یا به عبارت دیگر به صورت رویشی نیز تولید مثل کنند. آن‌ها این کار را تقریباً مشابه روش جگرواشان، از طرق مختلفی انجام می‌دهند. یک روش تولید مثل غیر جنسی خزه  زمانی اتفاق می‌افتد که ساقه توده بزرگی از خزه از بین برود و در نتیجه به توده جدیدی از خزه‌ها تبدیل شود. تقسیم شدن ساقه‌ها یا حتی تکه کوچکی از برگ می‌تواند یک گیاه جدید را ایجاد کند.

بعضی از خزه‌ها ساختارهای خاصی تولید می‌کنند که بر اساس گونه خزه به انواع شکل‌ها تبدیل و اغلب برای نشان دادن گونه‌های گیاه خزه استفاده می‌شود.

ساختار گیاه خزه چگونه است؟

فیلم آموزش مروری سیستماتیک‌ گیاهی 1 در فرادرس

کلیک کنید

نسل دوم رویش خزه

خزه با استفاده از گیاهان جداگانه‌ای که در زمان‌های مختلف تولید می‌شوند، تولید مثل جنسی انجام می‌دهد. گامتوفیت گیاه تولیدکننده گامت ماده و اسپوروفیت تولیدکننده اسپور هستند. نواحی گامتوفیت با نواحی معکوس مخروطی شکل (آرکگونیا) یا اندام‌های تولید مثل نر (آنتریدیا) نوک می‌شوند. اسپرم‌های آزاد شده (آنتریزوئیدها) از زمانی که به سمت آرکگونیوم شنا می‌کنند، به آب نیاز دارند. جوانه زدن از نوک گامتوفیت پس از لقاح، یک اسپوروفیت با لنگر انداختن پا در آرکگونیوم خود را در جای خود نگه می‌دارد.

بخش های رویش اسپور

ساقه اسپوروفیت که ستا نامیده می‌شود، اسپورانژیم (کپسول اسپور) را در نوک آن تحمل می‌کند. یک اسپورانژیم ممکن است تا یک میلیون اسپور تولید کند. کپسول‌های اسپور بالغ توسط پوششی به نام کالیپترا محافظت می‌شوند که هنگام بالغ شدن اسپورها جمع شده و می‌ریزند. یک «کلاهک» (Operculum) در بالای دهانه کپسول زیر گلاسه قرار دارد. دهانه کپسول (پریستوم) می‌تواند دندانه‌هایی داشته باشد که به بسته نگه داشتن آن کمک می‌کند. اسپورهای بالغ با پاره شدن قسمت بالای کپسول و رانش آن‌ها، تشکیل گیاهان جدید آزاد می‌شوند.

بخش های غیر جنسی خزه

خزه‌ها فقط به صورت جنسی تولید مثل نمی‌کنند. گامتوفیت‌ها دارای گلوله‌هایی از سلول‌های غیر اختصاصی هستند که به آن‌ها ژما یا جما (Gemmae) می‌گویند که به آن‌ها متصل است. با برخورد قطرات باران یا در صورت شکسته شدن هریک از این بسته‌های بافتی، سلول ساده می‌تواند جوانه زده و پروتونما را تشکیل دهد که شاخه‌های جانبی را به بیرون منتقل می‌کند. گامتوفیت‌های جدید از شاخه‌ها ایجاد می‌شوند و بقای خزه را تضمین می‌کنند. ساختار ساده و روش‌های تولید مثل چندگانه آن‌ها باعث می‌شود که خزه‌ها از قطب شمال تا خط استوا امکان رشد داشته باشند.

سرخس و خزه

برخی از گیاهان درخت هستند در حالی که برخی بوته‌ها هستند. فرمانروی گیاهان (Plantae) یکی از پنج فرمانرو طبقه‌بندی ویتکر (Whittaker) است. گیاهان را می‌توان با در نظر گرفتن ویژگی‌های خاص و منحصر به فرد، به دسته‌های زیر تقسیم‌بندی کرد:

• «ریسه‌داران» یا «تالوفیت‌ها» (Thallophytes)
• «بریوفیت‌ها» (Bryophyta)
• «سرخس‌تباران» (Pteridophyta)
• «بازدانگان» (Gymnosperms)
• «نهاندانگان» (Angiosperms)

بریوفیت‌ها گیاهان کوچک غیر عروقی هستند که در مکان‌های مرطوب و سایه رشد می‌کنند. خزه‌ها و جگرواشان بریوفیت هستند. پتریدوفیت‌ها اولین گیاهان عروقی هستند.

سرخس متعلق به رده سرخس‌تباران و از جمله گیاهان آوند دار است. اما برخلاف سایر گیاهان آوند دار، سرخس‌ها بذر یا گل تولید نمی‌کنند. سرخس‌ها به منظور تولید مثل، هاگ تولید می‌کنند. سرخس‌ها ساقه‌ها، برگ‌ها و ریشه‌های واقعی دارند. علاوه بر این، آن‌ها تناوبی از نسل را نشان می‌دهند اما مرحله غالب چرخه زندگی، تولید اسپوروفیت دیپلوئید است.

گامتوفیت یک پروتال است که دارای زندگی آزاد، چند سلولی و فتوسنتز است. برخی از سرخس‌ها دارای تنه‌های نیمه چوبی پنهان شده روی زمین هستند در حالی که برخی از سرخس‌ها دارای بخش‌های خزنده روی سطح زمین هستند. یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد سرخس‌ها این است که در جهت نور می‌چرخند. سرخس به عنوان گیاهان زینتی در محیط‌های خانگی پرورش می‌یابد و همچنین به عنوان دارو، کود زیستی و بازسازی کننده خاک آلوده استفاده می‌شوند.

تفاوت سرخس و خزه چیست؟

تفاوت اصلی بین خزه و سرخس این است که خزه‌ها گیاهان کوچک بدون آوند تولید کننده اسپور هستند، در حالی که سرخس‌ها گیاهان آوند دار تولید کننده اسپور هستند. خزه، متعلق به بریوفیت‌ها است، در حالی که سرخس به سرخس‌تباران تعلق دارد. بدنه گیاه خزه، تمایز نشان نمی‌دهد، در حالی که سرخس دارای تمایزات ساختاری به ساقه، برگ و ریشه واقعی است.

خزه‌ها و سرخس‌ها تناوب نسل را نشان می‌دهند اما فاز غالب چرخه زندگی خزه نسل گامتوفیت هاپلوئید است، در حالی که فاز غالب چرخه زندگی سرخس نسل اسپوروفیت دیپلوئید است. همچنین گامتوفیت در خزه، بخش اصلی و قابل مشاهده گیاه است که در سرخس به پروتال محدود می‌شود.

شباهت خزه و سرخس چیست؟