Изучаем биологию. Хвощ полевой

Отдел Хвощевидные - довольно своеобразная группа споровых растений.

До наших времен дошло лишь 32 их виды. В каменноугольном периоде предшественники современных хвощей, как плауновидные, достигали гигантских размеров и формировали настоящие леса. Современные Хвощевидные - многолетние травянистые растения. Один вид тропического хвоща - хвощ гигантский, который растет в южной Африке, достигает 10-12 м в длину. Хвощ внешне напоминает молодую сосну.

Его тело расчлененной на узлы и междоузлия. В узлах кольцами растут боковые веточки. Листков хвощей нет, поэтому фотосинтез происходит в стебле. Споры в хвощей содержатся в спорангиях, которые собраны в шишковидное образования, которые называют стробилы. Хвощевидные (Equisetophyta) - немногочисленная группа растений, насчитывающая около 30 видов. Гораздо шире они были представляющий ные в позднем девонском и каменноугольном периодах, где их травянистые и особенно древовидные формы преобладали в лесах вместе с древними плауны и папоротниками. Древовидные формы Хвощевидные вымерли в конце карбона - начале пермского периодов.
В настоящее время хвощи представлены многолетним травянистым мы растениями с хорошо развитым подземным стеблем - корневищем (см. рис. 19, А). От корневища отходит добавляют тков корни. Надземная часть стебля видов, обитающих в умеренной зоне, достигает 0,5-1,0 м., в тропических видов стебли обычно длиннее.

Для Хвощевидные характерна особое строение побегов, что отличает их от остальных высших споровых растений. их побеги склада ются с члеников (междоузлий) и узлов с кольчато-размещенным листьями. Листья представляет собой очень изменены боковые веточки.
Другая особенность хвощей - накопление кремнезема в стенах клеток всего растения, а также на поверхности клеток эпидермиса, что создает прочный слой с мелкими бугорками. Внешне слой кремнезем м покрыт кутикулой (от лат. Cuticula - кожица) с восковым налетом. Кремнезем играет и механическую, и защитную роль: хвощи практически не повреждаются моллюсками и насекомыми, их УНИКА ют позвоночные животные.
Подземный стебель - корневище - хвощей располагается на разной глубине. Бывают два типа корневищ - горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные корневища толще, с более длинными узлами, чем в вертикальных. На корневищах образуются клубни, которые являются утолщенным и видоизмененным междоузлиями ветви. Кли тины клубней очень крупные и заполнены крахмальными зернами.
Хвощи достаточно широко распространены в основном в северном полушарии. Они поселяются в местах с достаточным увлажнением.
Весной на корневищах вырастают побеги, на которых размещаемых спороносные колоски. Колоски содержат спорангии, в которых путем митоза формируются гаплоидные споры. После раскрытию я спорангия споры высыпаются и разносятся ветром на большие расстояния. Из спор развиваются гаметофиты (заростки) в виде пластинок диаметром от нескольких миллиметров до 3 см. На нижней стороне гаметофита возникают бесцветные ризоиды длиной до 1 см., с помощью которых он прикрепляется к грунту и всасывает воду с растворенными в ней минеральными солями. В хвощей есть три типа гаметофита: мужские, женские и обоеполые, при этом ж чи гаметофиты больше мужские.
Оплодотворение у хвощей осуществляется, как у всех споровых рос лин, в присутствии капельно влаги на поверхности гамето фита. Сперматозоиды подплывают к женскому половому органу, один из них проникает в него и сливается с яйцеклеткой. Образуется рена зигота прорастает в спорофит.
Хвощи хорошо переносят засуху, лесные пожары. Осенью и зимой служат кормом для оленей и кабанов. Хвощ полевой - лекарственное растение. Виды большинства хвощей, особенно хвощ полевых ный, - сорняки пастбищ и полей, которые трудно искоренить.

Типичным представителем Хвощевидные является хвощ полевой. Это растение имеет своеобразный внешний вид. В жизненном цикле хвоща преобладает спорофит. Его подземная часть представляет собой ветвистый корневище, которое находится на глубине около 1 м. На корневище образуются клубеньки, в которых накапливается крахмал. Наземные побеги хвоща бывают двух типов: вегетативные и спороносные. Первыми весной появляются розовато-бурые спороносные побеги без боковых веточек. На верхушках развивающихся колоски. После того как споры созреют и высыпятся, эти побеги засыхают, а на том самом корневище вырастают летние бесплодные побеги. Они зеленые, имеют боковые ветви, плотные на ощупь. Ветвление стеблей кольцеобразное, поэтому на стебле выделяют узлы и междоузлия. Стебли имеют продольные борозды, не утолщаются. Листья уменьшены, чешуйчатые, лишенные хлорофилла. Они срастаются, образуя зубчатую влагалище, охватывающее стебель на каждом узле. Фотосинтез происходит в надземных стеблях.
Гаметофит развивается из споры, которая для прорастания должна попасть во влажную почву. Каждая спора имеет приспособления для распространения ветром - елатеры.

Во влажную погоду они скручены вокруг споры, а в сухую распрямляются и способствуют подхвате ветром споры со стробила. Гаметофит имеет вид зеленой пластинки, длиной не более 1 см. Мужские и женские половые органы развиваются в течение одного вегетационного периода. После оплодотворения из зиготы развивается новое спорофит. Практическое значение хвощей незначительное. Хвощ полевой - один из злостных сорняков, указатель кислых почв. Поскольку во время пахоты его мощное подземное корневище измельчается, и из каждого кусочка может развиться новое растение, избавиться хвоща полевого очень трудно. Вместе это растение является лекарственным и широко применяется в медицине. Ранее из хвощей добывали краски. Ископаемые остатки древних Хвощевидные находят вместе с плауновидные в залежах каменного угля. Современные хвощи известны с мелового периода мезозойской эры.

Смотрите, какая схожесть в словах «хвощ» и «хвост». И действительно, русское народное название именно и означает «хвост». Научная латынь уточняет: «конский хвост». Английское название аналогично научному, поэтому у англичан часто возникает путаница и недопонимание, когда речь заходит об этом растении, поскольку собеседник может подумать, что разговор идет о лошадях.

Хвощи - древние обитатели нашей планеты, они старше динозавров. Эта группа растений появилась на Земле 400 млн лет назад и наивысшего расцвета достигла в каменноугольном периоде. Остатки огромных деревьев, каламитов, прародителей ныне живущих невысоких травянистых «елочек», в наши дни находят при добыче угля. По этим остаткам можно судить о том, что каламиты были огромными деревьями, до 30 м высотой и стволом диаметром примерно 1 м. Палеонтологи насчитывают около 50 видов каламитов. Для сравнения: современных видов хвощей не более 30. В наши дни хвощам трудно соперничать в размерах с хвойными или цветковыми растениями, значительно более молодыми с эволюционной точки зрения.

КРЕМНИЕВАЯ ДОЛИНА

Хвощи - своеобразная группа растений. Их не спутаешь с другими из-за наличия членистого стебля, который легко разламывается на отдельные фрагменты, членики. Красивые ровные частоколы зубцов, опоясывающих коронками каждый членик-междоузлие, - не что иное, как мутовки сильно видоизмененных листьев. Они очень мелкие, коричневатые, иногда пленчатые, поэтому основную работу по обеспечению всех частей растения питательными веществами, образующимися в процессе фотосинтеза, взял на себя стебель. Междоузлия хвоща внутри полые, как коктейльные трубочки. Они очень жесткие и прочные. Наружная поверхность трубочек ребристая - в этих бугорках откладывается много кремнезема. Высоко содержание кремния и в клетках этого растения - до 7 % от их массы.

ДВА ПУТИ, ДВЕ ДОРОГИ

Все хвощи - многолетние растения. У одних видов стебли на зиму отмирают, у других сохраняются зелеными. Таков, например, хвощ зимующий (Equisetum hyemale) — циркумполярный вид, обитатель болот и сырых лугов северной части всего Евразийского континента.

Хвощ полевой - самый обычный европейский вид, широко распространенный, часто сорничающий на садовых участках. Из-за некоторого сходства слегка приподнимающихся тонких зеленых веточек с хвоей его иногда называют елочкой или сосенкой.

У хвоща полевого есть два типа побегов, сильно отличающихся между собой как по внешнему виду, так и по своему предназначению. По весне появляются бледно-розовые, буроватые генеративные побеги. Они совершенно лишены веточек. Коронки листьев-зубцов у них темно-коричневые. Фотосинтеза в этих побегах не происходит: они существуют целиком и полностью за счет питательных веществ, запасенных в корневищах. Верхушку генеративного побега венчает спороносный колосок - стробил, в котором созревают пылевидные споры. Затем их разносит ветер. Большинство спор хвоща погибает, но из тех, которые проросли, сначала возникает совсем не похожее на хвощ, микроскопическое, в несколько миллиметров, растеньице - заросток, или гаметофит. На нем образуются мужские и женские половые клетки, для слияния которых необходима вода. Именно поэтому многие хвощи предпочитают расти в сырых местах. Из оплодотворенной яйцеклетки появляется новое растение, на этот раз своим обличием напоминающее привычный нашему глазу хвощ. То, что мы привыкли называть хвощом, ботаники называют спорофитом - спороносной, бесполой стадией в жизненном цикле этого растения. Такое чередование поколений со спорофитом и гаметофитом есть не только у хвощей, но и у папоротников и плаунов.

СОСНЫ, В КОТОРЫХ НЕЛЬЗЯ ЗАБЛУДИТЬСЯ

Генеративные побеги, на которых вызревали споры, летом засыхают, а вместо них из-под земли появляются зеленые вегетативные побеги - собственно «сосенки». Они полностью, и стебли, и листочки, зеленые, а самое главное - из узлов отрастают мутовки тонких, направленных косо вверх зеленых членистых веточек. Основная задача вегетативных побегов - обеспечить запасами питательных веществ на следующий год кладовые-корневища. Корневище у хвоща полевого черно-бурое, длинное, ползучее, сильно разветвленное. Оно прорастает в землю на глубину до 1,5 м. По всей его длине образуются утолщения-клубеньки, в которых и откладывается крахмал.

ЦЕЛЕБНЫЕ И ЯДОВИТЫЕ

Многие хвощи - ценные лекарственные растения. Самые популярные в заготовке - хвощ полевой и хвощ лесной (Equisetum sylvaticum). Последний очень похож на хвощ полевой, но более ажурен: у него есть веточки второго порядка. Сушеную траву хвоща используют в качестве мочегонного средства, а также при ревматизме, воспалительных процессах в организме, почечно-каменной болезни и туберкулезе. Хвощевой отвар при наружном и внутреннем применении улучшает состояние кожи, очищает ее от фурункулов, язв и сыпи, способствует заживлению ран.

Некоторые хвощи содержат ядовитые алкалоиды, поэтому их использовать в качестве лекарственного средства нельзя. Среди них хвощ зимующий и хвощ болотный (Equisetum palustre). В траве хвоща болотного найдены тиаминаза, разрушающая витамины группы В, и алкалоид палюстрин. Хвощ болотный можно легко спутать с хвощом полевым. Основное их отличие в том, что спороносные колоски у хвоща болотного образуются на обычных зеленых побегах. Так что при сборе этих трав требуется особое внимание.

В вываренные стебли хвоща используют для тонкой полировки деревянных предметов прикладного искусства. Такая полировка выглядит гораздо эффектнее, чем полировка с помощью наждачной бумаги.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Царство: растения.
Отдел: папоротниковидные.
Класс: хвощевые.
Порядок: хвощевые.
Семейство: хвощевые.
Род: хвощ.
Вид: хвощ полевой.
Латинское название: Equisetum arvense.
Размер: высота до 40 см.
Жизненная форма: травянистый многолетник.
Продолжительность жизни хвоща: до 20 лет.

Отдела хвощевидные. Известно около 20-30 современных видов хвощей. Эти растения произрастают на нашей планете повсеместно в областях с различными климатическими условиями – от Антарктики до Африки. Но в Северной Америке и Евразии, в умеренной и арктической зонах отмечается наибольшее видовое разнообразие хвощевидных. Название «хвощ» данное растение получило за внешнее сходство с хвостами животных, в частности, лошадей. Хвощи растут в лесах, на лугах, болотистой местности, вблизи водоемов.

Все современные виды хвощей являются многолетними травянистыми растениями с плотными, пропитанными кремнеземом стеблями, достигающими, в среднем, в высоту от 1 до 12 м. Самым крупным видом является хвощ гигантский, встречающийся в лесах тропиков и субтропиков с повышенной влажностью. Его длина может достигать 10-12 м. Характерной особенностью всех видов хвоща является наличие метамерии стеблей, то есть правильного чередования узлов и междоузлий. Хвощи имеют мелкие, чешуевидные листья, располагающиеся мутовками в узлах. Боковые ветви также формируются в узлах стебля. Фотосинтез происходит в ткани зеленых стеблей и ветвей, поверхность которых дополнительно увеличивается за счет ребристости. Спорангии находятся на шестиугольных щитковидных спорангиофорах, соединенных в верхушечные стробилы.

Подземная часть хвощей представляет собой разветвленное мощное корневище, в узлах которого образуются придаточные корни. Некоторые виды растений этой группы, к примеру, хвощ полевой , имеют корневища, видоизмененные в клубни, которые служат как для отложения запасных питательных веществ, так и для вегетативного размножения.

Хвощи размножаются, в основном, корневищами, образуя множество дочерних растений-близнецов, особенно в местах с нарушенным растительным покровом, например, после пожаров. Образуются обширные трудноискоренимые заросли этих сорняков на пастбищах, полях. Для роста хвощей благоприятна кислая почва, на которой они особенно быстро растут и служат своеобразными индикаторами кислотности почвы.

Также для хвощей характерно размножение спорами , которые заключены в спорангиях на спорангиофорах. На стебле имеются спороносные зоны из спорангиофоров либо они упакованы в стробилы на верхушке. Гаметофит, или заросток, выглядит как небольшое недолговечное одно- или обоеполое зеленое растение. Также гаметофит может иметь вид буровато-розового неветвящегося побега, который отмирает после спороношения. На этих заростках расположены антеридии со сперматозоидами и архегонии с яйцеклетками. Для осуществления оплодотворения необходима вода. Образовавшаяся зигота дает начало спорофиту.

Хвощи широко применяются в народной медицине, в частности, препараты хвоща полевого. Эти лекарственные средства эффективны при гипертонии, подагре, как ранозаживляющие средства. Хвощевую подкормку используют для дополнения питания коров и коз, чтобы повысить надои молока. Многие дикие животные употребляют в пищу хвощи. Некоторые виды этих растений, такие как хвощ болотный, ядовиты для сельско-хозяйственных животных.

Среди высших споровых растений, куда входят мхи, плауны, папоротники и хвощи, последние имеют несколько особенностей во внешнем и внутреннем строении. Растение хвощ полевой похож на маленькую елочку, имеющую жесткие боковые стебли. Интересно, что животные не употребляют ни его, ни другие виды хвощей в пищу. Объясняется это тем, что ткани растения пропитаны соединениями кремния. Систематическое положение рода Хвощ указывает на тот факт, что их размножение происходит с помощью спор. Наша статья будет посвящена вопросу строения хвоща, а также рассмотрению его применения в медицинской практике в качестве лекарственного средства.

Что такое чередование поколений?

В жизненном цикле растения циклично меняются две жизненные формы: бесполое и половое поколение. Первое представлено многолетним травянистым растением, второе - имеет вид зеленых пластин с рассеченной поверхностью с многочисленными нитями. На них развиваются половые органы: женские - архегонии и мужские - антеридии. Созревание яйцеклеток и сперматозоидов, а также сам процесс оплодотворения происходят только в присутствии воды. Итак, чтобы представить, что такое хвощи, нужно обязательно помнить, что растения существуют в виде двух различных форм - гаметофита и спорофита.

Внешнее строение

Как мы уже сказали ранее, бесполое поколение хвоща - это растение, имеющее надземные и подземные части. Так, корневище обеспечивает опору и способствует вегетативному размножению. Большое количество придаточных корней, отходящих от него, всасывают из почвы воду и минеральные вещества. На корневище находится большое количество утолщений - клубеньков. Оно глубоко прорастает в землю. Нужно отметить тот факт, что индикатором закисленности грунта являются именно хвощи. Что такое индикаторы почвы? Это растения, для нормальной жизнедеятельности которых нужна определенная концентрация почвенного раствора. В нашем примере - это избыточное количество ионов водорода, то есть высокая кислотность грунта. Как оказалось, растения рода Хвощи не живут на нейтральных или щелочных землях, поэтому их излюбленные места произрастания - это биоценозы болотистых районов и пойм рек. Наиболее распространенным видом хвощей является хвощ полевой. Именно его ветви заготовляют в качестве лечебного растительного сырья. Также встречается хвощ лесной, луговой (имеет трехгранный стебель), хвощ болотный с пятигранной формой стебля и черными краями в узлах стебля. К тому же, этот вид еще и сильно ядовитый.

Вегетативные органы

Продолжим рассматривать внешний вид и свойства хвоща. Кроме корневища, к вегетативным частям тела растения относятся стебли, листья и спорангии. Они образуют спорофит - бесполое поколение, задача которого заключается в выполнении процесса фотосинтеза и образовании органов размножения - спороносных колосков. Главный наземный побег отрастает от корневища, он ветвится и разделен узлами, от которых в виде мутовки расходятся боковые веточки. Листьев с четко выраженной листовой пластинкой нет, они редуцированы до бесцветных чешуй, которые отрастают от узлов. Поэтому функцию фотосинтеза у хвощей выполняют стебли, содержащие хлорофилл. Продолжим изучать высшие споровые растения - хвощи. Что такое весенняя и летняя формы побегов? Оказывается, что осевой орган растения ребристый, пропитан соединениями кремния и имеет четкую дифференциацию. Так, весенние побеги - светло-розового цвета, не способные к ветвлению и лишенные зеленого пигмента и листьев. На их верхушках формируются спорангии в виде жестких щитков, напоминающих колоски, содержащие гаплоидные споры. Летние побеги - это главные и придаточные стебли, которые имеют ярко-зеленый цвет. Они способны ветвиться и, благодаря хлорофиллу, осуществляют синтез органических веществ: белков, углеводов и жиров, а также обеспечивают выделение кислорода.

Спорангии и споры

Как и у других представителей высших споровых растений - мхов, плаунов и папоротников, у хвощей на растении-спорофите развиваются органы, в которых происходит созревание клеток бесполого размножения - гаплоидных спор. Колоски - спорангии хвощей, имеют форму собранных вместе особых структур, называемых спорангиофорами. Они являются производными боковых стеблей и похожи на кольца, тесно прижатые друг к другу. Споры образуются благодаря процессу мейоза и представляют собой гаплоидные клетки одинакового вида. Поэтому на вопрос о том, что такое хвощи с точки зрения строения их бесполого поколения - спорофита, можно ответить следующим образом: это равноспоровые растения. Кроме того, споры снабжены специальными пружинками - элатерами, служащими приспособлением для их лучшего распространения. В дальнейшем, попав на влажную почву, споры прорастают и появляются однополые заростки, на которых отдельно развиваются мужские или женские половые органы.

Гаметофит и процесс оплодотворения

Гаплоидные клетки спор в благоприятных условиях внешней среды (достаточной влажности и отсутствии прямых солнечных лучей) начинают формировать зеленые пластинчатые структуры с нитевидными отростками по краям. Так образуется заросток. Какие именно половые органы, мужские или женские, сформируются на нем, будет зависеть от освещенности и температуры окружающей среды. На нижней стороне заростка располагаются ризоиды, прикрепляющие его к поверхности почвы. Антеридии - мужские половые органы, обеспечивают развитие сперматозоидов, а в архегониях располагаются яйцеклетки. Оплодотворение происходит в присутствии воды. Из образовавшейся зиготы развивается зародыш, который в дальнейшем дает начало развитию спорофита - бесполого поколения хвоща, лечебные свойства которого были известны человеку достаточно давно. Далее мы рассмотрим их подробнее.

Применение в медицине

Один из самых распространенных видов - хвощ полевой - является эффективным мочегонным и кровоостанавливающим растительным препаратом, получаемым из стеблей. При нарушении работы почек и сердца, сопровождающихся задержкой в тканях жидкости, появлением сильных отеков, применяют отвар, приготовленный в пропорции: 20 г сырья на 200 г воды. Диуретический эффект объясняется наличием в побегах хвоща сапонина и высоким содержанием ионов калия. Кроме них, растительное сырье содержит витамин C, каротин, эквизетрин, ионы кальция и железа. Отвар хвоща применяют при маточных кровотечениях, в лечении плеврита, при воспалительных процессах в мочеточниках и мочевом пузыре. Фармакологическое сырье можно приобрести в аптеках в виде экстракта, пакетов для заваривания или брикетов.

Хвощ: свойства и противопоказания

Присутствие в вегетативных частях хвоща большого количества микроэлементов, например, меди, бора, молибдена, положительно сказывается на обмене веществ в организме человека. Однако высокая концентрация алкалоидов, гликозидов и сапонина определяет не только вяжущие, противовоспалительные и диуретические свойства растения, но и может вызвать целый ряд негативных симптомов. Например: диарею, тошноту, тяжесть и боль в эпигастральной области. С осторожностью экстракт хвоща полевого нужно применять в терапии больным язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки. Обязательным условием приема препаратов является не только строгая дозировка - не более половины стакана, но и частота применения (не чаще 3 раз в день), а также соблюдение главного правила - использование отвара или экстракта через час после еды.

Роль хвощей в экосистемах

Каково же значение хвощей в природе? Гигантские вымершие виды древовидных высших споровых растений: хвощей, плаунов и папоротников, живших в каменноугольном периоде палеозойской эры, послужили причиной образования в недрах земли запасов каменного угля. Современные виды растений рода Хвощи намного мельче и распространены в разных климатических зонах, особенно на пойменных лугах и болотах, а также в хвойных лесах. Как мы уже говорили ранее, хвощи прекрасно чувствуют себя на кислых почвах, многие виды, например, хвощ полевой, засоряют посевы культурных растений и выпасы для домашних животных, так как являются для них несъедобными. В быту жесткие ветви хвоща, содержащие кремниевую кислоту и ее соли, раньше использовали как абразивное средство для чистки сильно загрязненной кухонной посуды.

В нашей статье мы рассмотрели свойства, строение и значение хвощей в природе и жизни человека.

Папоротники распространены фактически по всему земному шару, начиная с пустынь и кончая болотами, рисовыми полями и солоноватыми водоемами. Наиболее разнообразны - в тропических влажных лесах. Там они представлены как древовидными формами (до 25м в высоту), так и травянистыми и эпифитами (произрастающими на стволах и ветвях деревьев). Встречаются виды папоротников длиной всего лишь в несколько миллиметров.

Строение папоротников

Обычное растение папоротника, которое мы видим, - это бесполое поколение, или спорофит. Почти у всех папоротников он многолетний, хотя есть немногие виды, имеющие однолетний спорофит. Папоротники имеют придаточные корни (лишь у некоторых видов они редуцированы).

Папоротники — фото

Листва, как правило, по массе и размерам преобладает над стеблем. Стебли бывают прямостоячие (стволы), ползучие или вьющиеся (корневища); нередко ветвятся. Наши лесные папоротники (страусник, орляк, щитовник мужской) имеют хорошо развитое корневище с отходящими от него многочисленными придаточными корнями. Над землей располагаются только крупные перисторассеченные листья - вайи.

Молодой лист улиткообразно свернут, по мере роста он распрямляется. У некоторых видов развитие листа происходит в течение трех лет. Листья папоротников растут своей верхушкой, как стебли, что указывает на их происхождение от стебля. У других групп растений листья нарастают от основания.

По своим размерам они могут быть от нескольких миллиметров, до трех и более метров в длину и у большинства видов выполняют две функции - фотосинтезирующую и спорообразовательную.

Размножение папоротников

На нижней стороне листа обычно находятся коричневые бугорки - сорусы с расположенными в них спорангиями, прикрытые сверху тонкой пленкой. В спорангиях в результате мейоза образуются гаплоидные споры, при помощи которых и происходит размножение папоротника.

Из споры лесного папоротника, попавшей в благоприятные условия, развивается гаплоидный заросток, гаметофит, маленькая зеленая пластинка сердцевидной формы, до 1см в диаметре. Заросток растет в затененных, влажных местах и прикрепляется к почве при помощи ризоидов. На нижней стороне гаметофита развиваются антеридии и архегонии.

«Завоевание» папоротниками суши оказалось неполным, так как поколение гаметофита может существовать только при обилии влаги и тени, а для слияния гамет необходима водная среда.

Хвощи — строение

Хвощи представлены преимущественно ископаемыми формами. Они возникли в течение девона и переживали расцвет в каменноугольном периоде, достигнув большого разнообразия форм - вплоть до гигантов высотой в 13м.

Современные хвощи насчитывают около 32 видов и представлены мелкими формами - не более 40см высоты. Они встречаются от тропиков до полярных областей, за исключением Австралии, и могут жить как в болотистых, так и сухих местностях. Некоторые виды имеют в эпидермисе отложения кремния, что придает им шероховатость.

Размножение и развитие хвощей

Спорофит у хвощей состоит из горизонтально разветвленного подземного стебля - корневища, от которого отходят тонкие, ветвящиеся корни и членистые надземные стебли. Некоторые боковые ветви корневища способны образовывать небольшие клубни с запасом питательных веществ.

Стебель содержит многочисленные сосудистые пучки, расположенные кольцом вокруг центральной полости. На стеблях, как и на корневище, ясно выражены узлы, придающие им членистое строение.

От каждого узла отходит мутовка вторичных веточек. Листья мелкие, клиновидные, расположены тоже мутовками, охватывают стебель в виде трубочки. Фотосинтез происходит в стебле.

Кроме ассимилирующих стеблей у хвоща полевого есть еще неветвистые спороносные побеги бурого цвета, на концах которых развиваются спорангии, собранные в колоски. В них образуются споры. После высыпания спор побеги отмирают, а им на смену вырастают зеленые ветвистые (вегетативные, летние) побеги.

Плауны — строение

Плауны были широко распространены в конце девонского и в каменноугольном периодах. Многие из них были высокими древовидными растениями. В настоящее время сохранилось незначительное, по сравнению с прошлым, число видов (около 400) - все это небольшие растения - до 30см в высоту. В наших широтах они встречаются в хвойных лесах, реже - на заболоченных лугах. Основная же масса плаунов - жители тропиков.

Обычным у нас видом является плаун булавовидный. Он имеет стелющийся по земле стебель, от которого вертикально вверх отходят игольчато-ветвящиеся боковые побеги. Листья у него - тонкие, плоские, располагаются по спирали, густо покрывая стебель и боковые веточки. Рост плаунов происходит только в точке роста, так как камбий в стебле отсутствует.

Размножение плаунов

На верхушке стебля находятся особые листья - спорофиллы, собранные в стробил. Внешне он напоминает сосновую шишку.

Прорастающая спора дает заросток (гаметофит), который живет и развивается в земле в течение 12-20 лет. Он не имеет хлорофилла и питается с помощью грибов (микориза). Смена полового и бесполового поколений у хвощей и плаунов происходит точно так же, как и у папоротников.

Ископаемые папоротникообразные образовали мощные пласты каменного угля. Каменный уголь используется в качестве топлива и сырья в различных областях промышленности. Из него получают бензин, керосин, горючий газ, различные красители, лаки, пластмассы, ароматические, лекарственные вещества и т.п.

Значение папоротников, хвощей и плаунов

Современные папоротникообразные играют заметную роль в образовании растительных ландшафтов на Земле. Кроме того, человек использует хвощи как мочегонное средство, как индикатор кислотности почв. Благодаря жесткости стеблей, связанной с отложениями кремния в стенках клеток, хвощи употребляли для полировки мебели, чистки посуды.

Споры плаунов используются в медицине в качестве присыпки, щитовник мужской - как глистогонное. Их употребляют для лечения табачной зависимости, алкоголизма и глазных болезней. Некоторые виды папоротникообразных разводятся как декоративные (адиантум, асплениум, нефролепис).

Так как гаметофит плаунов развивается очень медленно (12-20 лет), эти растения следует охранять.