Хвощ лесной — описание и размножение

Внешние особенности хвоща и его размножение

6d506ff9a1486a327860607490e246bf.gif

Хвощи — это растения многолетние корневищные и травянистые. Им характерны побеги, что состоят из отлично выраженных частей – междоузлий, а также так называемых мутовок, т.е. узлов с листьями, которые располагаются мутовчато.

Особености хвощей:

  • Листья у хвощей небольшие и с чешуевидной формой. Фотосинтез обеспечивают зелёные стебли и ветви хвощей.
  • Размножаются они как спорами, так и корневищами (по большей части).

Спороносные побеги хвощей бывают 2 типов:

  • Розово-бурые, которые не ветвятся, появляются уже ранней весной и после спороношения отмирают, и
  • Зелёные, что мало чем отличаются от вегетативных.

Споры хвоща имеют гигроскопичные ленты, в биологии их называют элатеры.

Эти ленты разрыхляют и концентрируют массив спор. Получаются своеобразные комочки, которые ветер разносит на большие расстояния. В целом, можно сказать, что как внешность, так и не поражают воображение.

Хвощевидные Хвощи


Ныне живущие виды исключительно травянистые растения высотой от нескольких сантиметров до нескольких метров.

У всех видов хвоща стебли обладают правильным чередованием узлов и междоузлий.

Листья редуцированы до чешуй и располагаются мутовками в узлах. Здесь же образуются и боковые ветви.

Подземная часть хвощей представлена сильно развитым корневищем, в узлах которого формируются придаточные корни. У некоторых видов (хвощ полевой) боковые ветви корневища превращаются в клубни, которые служат местом отложения запасных продуктов, а также органами вегетативного размножения.

Строение хвощей

Хвощи представляют собой травянистые растения, имеющее однолетние надземные побеги. Небольшое количество видов вечнозеленые. Размеры стеблей хвощей сильно варьируют: встречается карликовые растения со стеблем высотой 5-15 см и диаметром 0,5-1 мм и растения со стеблем длиной в несколько метров (у хвоща многощетинкового стебель достигает длины 9 м). Хвощи тропических лесов достигают высоты 12 м. Подземная часть — корневище, ползущее, ветвистое, в котором могут откладываться питательные вещества (образуются клубни) и которое служит органом вегетативного размножения. Надземные побеги нарастают верхушкой. Летние побеги — вегетативные, ветвистые, ассимилирующие, состоят из члеников, с хорошо развитыми междоузлиями. От узлов ответвляются мутовчато расположенные и также расчлененные ветви. Листья малозаметные, срастаются в зубчатые влагалища, которые одевают нижнюю часть междоузлия. В клетках эпидермы стебля часто откладывается кремнезем, поэтому хвощи — плохой корм.

Весенние побеги — спороносные, неассимилирующие, неветвистые, на их верхушке образуются спороносные колоски. После созревания спор побеги отмирают. Споры шаровидные, с четырьмя пружинистыми лентами, зеленоватые, прорастают в заростки, однополые — мужские или женские. Бывают случаи, когда антеридии и архегонии зозникают на одном заростке. Из оплодотворенной яйцеклетки вырастает предросток, а затем — взрослый хвощ.

Хвощи часто составляют значительный процент травостоя лугов и заболоченных мест; распространены на кислой почве. Наиболее часто, встречается у нас хвощ полевой, хвощ луговой, хвощ болотный, хвощ топяной и хвощ лесной.

7a141ab9c41bc44f057eb9e14cee5d57.jpg

Размножение хвощей

Хвощи размножаются половым путем. Половое поколение — гаметофит (заросток). На гаметофитах образуются антеридии и архегонии. В антеридиях развиваются многожгутиковые сперматозоиды, а архегониях — яйцеклетки. Оплодотворение совершается при наличии капельно-жидкой воды, и из зиготы без периода покоя вырастает спорофит.

196018bc01ef56a2cced571dd75306b3.jpg

Хвощи строение

fc2a174e978c1cd227eec8e9e6b6b588.jpgХвощ полевой — фото

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.

Размножение хвощей

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.

Бесполое размножение

Спороносные
или весенние побеги (рис.14 – 1) хвоща
полевого, розовато-бурые, появляются
ранней весной, неветвистые. Они часто
употребляются в пищу иаселением Азии
и Северной Америки

На
их верхушке образуется спороносный
колосок (рис.14 – 1 кол), на оси которого
расположены спорофиллы, несущие спорангии
со спорам. После спороношения весенние
побеги отмирают. Спороносные колоски
у хвощей возникают по одному на верхушке
главного побега.У большинства видов
хвощей побег, несущий колосок, зелёный,
ассимилирующий. Но у полевого хвоща
спороносный побег участия в фотосинтезе
не принимает.

Колосок
хвоща полевогосостоит из многочисленных
спорофиллов –спорангиофоров (рис.14 –
2), собранных мутовками его оси. Спорофиллы
состоят из ножки (рис.14 – 2н) и расположенного
на ее верхушке щитового диска (рис.14 –
2щ), обычно имеющего шестигранную форму.
На стороне диска, вокруг ножки,
располагается 5–13 мешковидных спорангиев
(рис.14 – 2с), в зрелом состоянии одетых
однослойной стенкой. Спорофиллы в
колоске плотно придвинуты друг к другу.
Ко времени созревания спорангиев ось
колоска несколько разрастается
(уоснования всех междоузлий имеется
меристематическая ткань) и мутовки
спорофиллов раздвигаются. В спорангиях
образуется большое колическтво одинаковых
спор, так как хвощ – растение равноспоровое.
Спора(рис.14 – 3), кроме двух оболочек
эндо- и экзоспория, одета ещё третьей –
наружной оболочкой– эписпорием. Наружная
оболочка не сплошная, а состоит из двух
спирально закрученных лент (пружинок,
элатер), расширяющихся лопатковидно на
4 концах и прикрепляющихся к споре в
одном месте. Пружинки (элатеры) в сухую
погоду постепенно раскручиваются
(рис.14 – 4), полностью раскрученные
элатеры (рис.14 – 5) разных спор цепляются
друг за друга, что содействует
распространению спор группами, кучками
(рис.14 – 6). В сырую погодуэлатеры закручены
вокруг споры.

Спорангии
вскрываются продольной трещиной, после
раздвижения мутовок спорофиллов споры
высыпаются наружу. Попав на землю, споры
прорастают в заросток, являющийся
гаметофитом хвоща.

Свойства травы хвоща полевого

a513f769d5f29a3efd544e1285cc71cf.jpg

Хвощ в своих трудах упоминал в древности Авиценна. Хвощ полевой использовали как уникальное кровоостанавливающее и очищающее средство.
В Советском Союзе изучение хвоща полевого началось в 40 годы ХХ века. В России до сих пор изучается действие хвоща полевого в медицинских университетах: так, в 2008 году доказано антитоксическое, сильное диуретическое(мочегонное), антиэкссудативное, противогрибковое действие экстракта хвоща полевого, отмечено спазмолитическое действие.
Хвощ оказывает:

  • вяжущее,
  • кровоостанавливающее,
  • мочегонное,
  • противовоспалительное действие,
  • способствует выведению свинца из организма при отравлении свинцом

В экспериментах на животных установлено, что хвощ полевой снижает уровень сахара в крови при сахарном диабете.
Кремниевая кислота и ее соли очень важны для большинства тканей живых организмов: влияют на синтез коллагена (хрящевой ткани) и на образование костной ткани.
Поэтому настой травы хвоща может использоваться при патологии суставов и хрящевой ткани, при грыжах позвоночника.
Однако большие дозы не рекомендуются во избежание силикоза.

Нельзя траву хвоща полевого применять длительно.

В официальной медицине препараты хвоща полевого применяют при воспалительных заболеваниях мочевыводящих путей и почек, при наличии мочекаменной болезни. Примечательно, что по силе хвощ превосходит почечный чай. Однако препараты хвоща полевого противопоказаны при нефритах и нефрозонефритах, т.к. могут вызвать раздражение почек.
Как мочегонное средство настой травы хвоща полевого применяется при застойных явлениях (отеках), при сердечной недостаточности, легочной недостаточности.
Применяют траву хвоща полевого в комплексных сборах при плеврите, при гипертонии.
Как кровоостанавливающее средство трава хвоща полевого используется при кровохарканье при туберкулезе, маточных кровотечениях.

Хвощ полевой входит в состав противоастматической микстуры по прописи Траскова.
Настой травы хвоща полевого применяют для промывания гнойных ран, лечения фурункулеза, трофических язв, геморроидальных кровотечений (делают примочки холодным настоем).
Настой травы хвоща полевого применяется для полоскания при тонзиллитах, стоматитах, носовых кровотечениях.

В косметологии настой травы хвоща полевого используется при истончении волос, в виде маски при угревой сыпи, при жирной коже лица. При облысении кремний хвоща откладывается около корней волос и способствует их росту.

Ранее широко использовался настой травы хвоща полевого у печатников с целью очистки организма от солей свинца.

Современные фармакологи рекомендуют препараты хвоща полевого для снижения веса, как благотворно действующее на обмен веществ, нормализующее водно-солевой баланс, выводящее токсины с мочой, в виде комплексных сборов при атеросклерозе, для дезинтоксикации при гепатите, широко используется в косметологии наружно.

Препараты хвоща полевого:

-жидкий экстракт в косметологии для ухода за кожей и волосами
-хвощ полевой входит в состав пасты «Фитолизин», которая применяется при болезнях почек внутрь
-трава хвоща полевого в виде настоя, отвара, чаев, спиртовой настойки, экстракта, мази применяется в официальной и народной медицине при различных заболеваниях

Чаще всего трава хвоща используется в составе сборов. Сборы подбираются индивидуально после консультации с врачом.

Отвар хвоща полевого
4 столовые ложки сухой травы хвоща полевого мы заливаем 1 стаканом кипяточка в эмалированной посуде. Нужно варить на водяной бане с момента закипания 30 минут, охладить 10 минут, процедить.
Пьют отвар хвоща по 1/3 стакана 3 раза в день через 1 час после еды. Курс только 3 недели. Препараты хвоща полевого нельзя принимать непрерывно длительно во избежание силикоза.

Настой хвоща полевого
2 столовых ложки сухой травы хвоща полевого заливают 0,5 л кипятка в термосе, настаивают 1 час. Прием по 1/2 стакана за зо мин до еды 4 раза в день.

Противопоказанием для применения травы хвоща полевого является

  • беременность,
  • кормление грудью (лактация),
  • тяжелые заболевания почек (нефриты, нефрозы),
  • индивидуальная непереносимость (аллергия).

Важно помнить, что в состав хвоща полевого входят вещества, способные при передозировке нанести вред здоровью. Проконсультируйтесь с врачом перед применением хвоща полевого, соблюдайте дозы и курс лечения

Провизор-травник Сорокина Вера Владимировна

Как размножается хвощ

Хвощ полевой (обыкновенный) или Толкачик – растение многолетнее, травянистое, в высоту достигает до 0,5 м. Отличается сильно развитой корневой системой, расположенной довольно глубоко (0,6-1 м). Так как размножение хвоща и его развитие происходит очень активно, он может буквально заполонить весь участок земли в короткие сроки.

В дикой природе предпочитает довольно влажные места (берега болот, водоемов и рек) с плодородным грунтом. Вот почему хвощ растет на огороде так часто, для него там условия просто идеальные (удобряемая почва и постоянный полив садово-огородных культур).

Хвощи – это высшие споровые растения, они могут размножаться спорами или вегетативно. Споры зеленого цвета в форме шариков созревают в огромном количестве. Во время жизни растения происходит поочередная смена полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений, но чаще и продолжительнее бывает бесполое.

Сорняк имеет два типа надземных побегов:

  1. Весенние – бурые, бесхлорофилльные (спороносные), прямостоячие, достигают 20 см в высоту.
  2. Летние – зеленые, членистые, ветвистые, полые и твердые, высотой около 60 см, с узенькими недоразвитыми листиками.

b65d28d597d78fd4aeaa5d1ad8843e88.jpg

Внешний вид полевого сорняка

На верхушках весенних стеблей развивается крупный колосок со спорами, созревающими в середине-конце весны и легко разносимыми ветром. После чего эти побеги чаще всего усыхают. Для процесса оплодотворения полевому хвощу необходима влага на поверхности, в неподходящих внешних условиях образуется больше мужских экземпляров.

На ползучих корневищах развиваются коротенькие шаровидные клубни, благодаря которым осуществляется вегетативное размножение хвощей. Таким образом, полевой сорняк разрастается наиболее быстро и успешно.

Поэтому огороднику чаще приходится бороться с проявлениями бесполого размножения хвоща, что является более трудоемким процессом из-за большой глубины залегания в грунте и разветвленности корней.

Чтобы препятствовать размножению зловредного хвоща половым способом, нужно тщательно и регулярно уничтожать в весенний период спороносные побеги, не давая развиваться спорам.

291d1a1e5b2f6a47946f5274611aea7c.jpg

Спорангии толкачика

Соседство с крестоцветными растениями

Существует биологический метод, позволяющий с успехом избавиться от хвоща на грядках. Он основывается на том, что зловредный сорняк не переносит соседства с растениями, входящими в семейство Крестоцветных (редька масличная, озимая рожь, руккола, горчица белая, озимый рапс).

Если посеять такие культуры, то можно вывести хвощ с огорода довольно легко и безопасно. Корневища представителей Крестоцветных в процессе жизнедеятельности выделяют вещества, угнетающие развитие сорняка. В итоге он погибает полностью. Впоследствии посевы можно перекопать под зиму или в начале весны, они обогатят почву полезными веществами.

076e0a379c2a702d3cfd7dbcb6e014aa.jpg

Грядки с рукколой как способ борьбы с сорным растением

Коварный хвощ полевой не дает спокойно спать многим огородникам. Однако методичное и планомерное уничтожение сорняка позволит забыть о нем навсегда. Следует ознакомиться с агротехническими методами, перенять положительный опыт и не опускать руки. Желанная победа гарантирована.

Хвощи лесной, зимующий и другие. Значение хвощей

Хвощ лесной отличается своим внешним обликом. Веточки его обычно не поднимаются вверх, а торчат в стороны и опускаются вниз. Это не «сосенка», а «елочка».

fa0b77ae4687fd11ebcf0b45e7971fcb.jpg

Лесной хвощ

Вегетативные и генеративные побеги хвоща лесного вырастают не по очереди, а практически одновременно. Причем генеративные побеги после созревания спор не погибают. На них вскоре после появления спороносных колосков начинают расти боковые зеленые веточки, а стебель зеленеет. И вскоре они практически ничем (кроме засыхающего летом ненужного колоска) не отличаются от побегов вегетативных.

67742182986a1345a5b97269dcad2930.jpg

Генеративные побеги лесного хвоща

Хвощ зимующий – самый крупный из хвощей Европейской России. В высоту его побеги могут достигать полутора метров. Толщина полого стебля – от 5 до 8 мм. В узлах хорошо заметны розетки листовых зубцов. Летом на верхушке появляются спороносные колоски. А вот боковые веточки у этого хвоща образуются редко.

2d5a685979d6c9437b1a854545722bcc.jpg

Хвощ зимующий

Стоят на влажных участков леса, на надпойменных террасах речек и ручьев, по склонам оврагов эти стройные высокие «тросточки» с зелеными членистыми стеблями. Стебли еще и ребристы – под корой в них накапливаются кристаллы кремнезема.

Под снег побеги зимующего хвоща уходят зелеными. Зеленый цвет они сохраняют и зимой. А весной на смену потускневшим прошлогодним появятся новые побеги.

99bb04527a9898bf6f9d5c959f494fcb.jpg

Хвощ зимующий ранней весной

В Европейской России, в других ее регионах, в странах Европы и Азии растут еще хвощи болотный, луговой, приречный. Есть много других видов этих любопытных растений.

b9f8803c2dadc61f5afcdc8eca96ee17.jpg

Хвощ топяной

Слово «хвощ» в старославянском и означало «хвост». Хвощи из-за обилия в них кремнезема крепки и хлестки, как конские хвосты. Любопытно, что и латинское название рода – Equisetum – происходит от слов, означающих «конскую гриву».

Из-за своей жесткости, прочности хвощи применяли для шлифовки дерева, кости, даже металла. Что не удивительно, ведь кремнезем – это вещество, из которого состоит кварц.

Хвощи – источник пищи для многих травоядных животных. Их побегами питаются грызуны и зайцы. Охотно поедают их медведи. Стебли и клубеньки нравятся кабанам. Побегами высокого топяного хвоща охотно «закусывает» лось. Гуси-гуменники щиплют траву и выкапывают клубеньки хвоща полевого.

Есть сведения, что хвощи могут быть опасны для домашнего скота, особенно для лошадей. Но сведения эти довольно противоречивы. Скорее всего, одни виды могут быть опасны, а другие полезны. Причем воздействие может быть различным в разное время года и в разных регионах.

Описание хвоща как вида

49ee3850500d6ec488541445f643704e.jpg

В «хвощ» пришло из старославянского, что означает «хвост». Основа хвощей – кремнезем, это делает их крепкими и хлесткими, словно конский хвост. Не безынтересно, что и в латыни название их рода – Equisetum – производно от словосочетания, которое означает «конская грива».

Из древне жесткость и прочность хвощей человек использовал чтобы шлифовать кости, дерево, и даже металл. В этом нет ничего удивительного, поскольку именно из кремнезема состоит такое вещество как кварц.

Побегами хвощей питаются грызуны, зайцы и многие другие травоядные животные. Однако и для хищников они привычная пища. Так, их с удовольствием едят медведи, а стебли и клубни хвоща охотно поедают кабаны.

Правда, по некоторым данным, хвощей стоит избегать домашнему скоту, особенно лошадям. Однако эта информация путана и противоречива, серьезных научных исследований на эту тему нет.

Хвощи — есть, вырастающие в высоту до 50 см:

  • Их корневище короткое и чёрно-бурые цвета.
  • Весенние побеги спороносные простые, имеют рыжевато-бурыми мутовки, после спороношения подобны вегетативным (практически не отличимы).
  • Обычные размеры вегетативных побегов: высота — 15-40 см, диаметр — 1,5-4 мм.
  • Боковые побеги хвоща всегда ветвисты и разделены на стебли.
  • Ветки сильно варьируются по численности, а также густоте, длине и направление роста.
  • Что касается эпидермиса стеблей, то они все с небольшими шипами.
  • На стебле листья образуют мутовки, от 6 до 12, и почти всегда срастаются по 2—3 штуки, идущие непосредственно до вершины в 3—6 лопастей.
  • На ветках хвощей листовые зубцы присутствуют по 3—4 штуки в каждой мутовке.
  • Колоски хвоща имеют цилиндрическую форму, а их длина колеблется от.20 до 30 мм, хотя на некоторых экземплярах бывает и до 40.
  • Как видим, хвощи — привычные нам растения и их отличительные черты всем нам хорошо известны.

Заростки хвоща

Если весной посеять свежесобранные споры хвоща на комок черной лесной почвы, на кусок торфа или на питательную желатину в пробирке, то через 2-3 дня они прорастут

Так как споры хвощей быстро теряют всхожесть, то лучше всего даже и самый посев производить прямо в поле с растущего растения, при этом избегнем и засорения культуры спорами плесеней и водорослями, что очень важно для успешного развития заростков. О этою же целью следует почву или торф, на которых ведется культура, предварительно прокипятить

Темно-зеленые споры хвощей все одинаковы, но заростки, вырастающие из них, не одинаковы. При более сильном питании, при умеренном затенении и при достаточной влажности, образуются заростки с архегониями; при меньшем питании, при более сильном освещении и при меньшей влажности — заростки с антеридиями.

Прорастание нередко происходит уже в первые сутки, так как уже через 10-12 часов внутри споры появляется перегородка, отделяющая небольшой сегмент, из которого вскоре образуется первый ризоид. Зеленая клетка делится после этого еще несколько раз как продольно, так и поперечно. Форма молодых заростков разнообразна, но почти всегда лапчатая. Ткань почти на всем протяжении заростка однослойная. Мужские заростки мельче, уже и менее разветвлены. В культурах они появляются быстрее и обильнее, чем женские. Если высеяно несколько культур, то лучше держать одни из них на свету, другие в тени, чтобы получить заростки обоего пола.

Средняя часть женского заростка сильно утолщена, и архегонии расположены именно на ней. Брюшко архегония совершенно погружено в ткань, а шейка с ее каналом выдается наружу. Клетки, обрамляющие устье канала, крупнее других и изогнуты почти под прямым углом, образуя расходящиеся лопасти.

В старых культурах со смешанным составом заростков можно ознакомиться и с зародышем, находящимся еще в полости архегония. Точка роста будущего стебля обращена в сторожу шейки и окружена зачатками первых листьев. Зачаток корня занимает место против зачатка стебля, но он мало выделяется.

Антеридии почти шаровидные, помещаются по краям заростка, причем и они значительной своей частью погружены в ткань заростка. Антерозоиды несут на переднем конце своем спиральный завиток, к которому прикреплены многочисленные реснички.

Характеристика хвоща лесного

491a6b48aec4f12cbdefef33f9ef795e.jpg

Equisetum sylvaticum L., как его называют биологи, или же хвощ лесной — один из всем привычных у нас и распространённых видов хвощей.

  • Внешность: представляет собой простые весенние побеги, они спороносные, мутовками колокольчатой формы и бурого окраса. После спороношения, а созревание у хвощей длится с апреля по июнь, эти побеги развиваются в ветви зелёного цвета. Высота хвоща от 20 до 60 см., корень он имеет длинный и тонкий, буро-чёрного цвета.
  • Длительность жизни: это многолетнее растение
  • Среда обитания: произрастает хвощ лесной в основном во влажных лесах, преимущественно еловых или .
  • Его отличительная черта — доминирование на фоне мхов. Массивы хвощей заполняют пологие, но без крутизны, склоны к лесным водоемам, влажные луга, а в северной части зоны леса могут как сорняк присутствовать и на пахотных землях, которые только распахали из-под леса
  • Места распространения: хвощ лесной является обычным и широко распространённым растением, характерным для всей лесной и арктической части северного полушария.
  • Характерные качества: подобно почти всем хвощам он отлично размножается, а распространяется вегетативным способом. Хвощ лесной «вырабатывает» споровую массу в больших количествах, легко приживается везде, где есть подходящие для него условия, в особенности на севере.

Больше информации можно узнать из видео.

Два лика хвоща полевого

Самый известный из хвощей, по распространенности и «докучливости» для садоводов – это обыкновенный полевой хвощ. Иногда его еще называют «сосенкой» за поднимающиеся вверх веточки.

У этого хвоща вырастают побеги двух видов, не очень-то и похожие друг на друга. Сначала весной появляются побеги генеративные.

c8290e7738bf1edb54e3181e1d4aec39.jpg

Стебли их лишены хлорофилла. Они бледно-розовые или буроватые. Веточек нет. В узлах расположены мутовки бурых листовых зубцов. На верхушке генеративного побега сразу же начинает развиваться стробил – спороносный колосок.

Слово «генеративный» и означает «обеспечивающий размножение».

В стробилах созревают споры. Легкие, почти невесомые, они разносятся ветром. Огромное количество спор просто погибнет. Но некоторые прорастут, дав начало новому растению.

Из споры вырастает маленькое зеленое растеньице величиной всего в несколько миллиметров, совершенно не похожее на взрослого хвоща. Это заросток хвоща, его гаметофит.

На гаметофите образуются половые клетки – яйцеклетка и сперматозоиды. Для того, чтобы подвижный сперматозоид попал к яйцеклетке и слился с нею, необходима капельно-жидкая вода – дождевая или капли росы. После оплодотворения яйцеклетка начинает делиться, прорастает. И образуется растение нового поколения – спорофит. Это именно то, что мы привычно называем хвощом.

Как Вы понимаете, у хвощей, так же, как у и папоротников, в жизненном цикле преобладает именно стадия спорофита.

Выполнив свою жизненную миссию, весенние генеративные побеги засыхают. Летом на смену им вырастают другие, непохожие. Именно их и можно назвать «сосенкой».

В узлах, помимо листовых зубцов, развиваются зеленые веточки, косо поднимающиеся вверх. Зелены и сами стебли в междоузлиях. Летний побег – вегетативный. Его роль – запасать питательные вещества.

e26a78ca16d07f41aaa47235d85b1c09.jpg

В почве у полевого хвоща – длинное ветвящееся ползучее корневище. На нем формируются утолщения – клубеньки. Они содержат значительный запас питательных веществ – прежде всего, крахмала.

Ареал этого хвоща очень обширен. Он встречается почти по всей Евразии и Северной Америке. Не растет лишь в пустынях и полупустынях да на Крайнем севере.

Хвощи, их характерные особенности

Наши современные хвощи далеки до таких «высот». Это многолетние травянистые растения. Наверно, втайне они все же несколько «свысока» поглядывают на своих соседей – более успешных, но и более молодых – на цветковые и голосеменные растения. Да и интересных особенностей у хвощей немало. Значительна и польза, извлекаемая человеком  из этих сохранившихся реликтов древней флоры.

ed03f4660a0e50f0fb2bbc7c85cdd318.jpg

Хвощи трудно перепутать с какими-то иными растениями. Их стебель всегда членистый – он состоит из чередующихся узлов и междоузлий. В узлах мутовками расположены редуцированные до зубцов бурые листья. Здесь же вырастают боковые веточки, также образующие мутовки.

В междоузлиях на стебле нет ни листьев, ни веток. Он обычно зелен. Ведь из-за отсутствия настоящих листьев  фотосинтез идет в главном стебле и боковых веточках. Стебель хвощей внутри полый. Поверхность его часто ребриста, так как содержит в коре кристаллы кремнезема.

Хвощи – многолетники. Их надземные побеги могут появляться и отмирать ежегодно у одних видов, могут зимовать зелеными у других. Но постоянно живет лишь сильно развитое подземное корневище. В его узлах образуются придаточные корни. Почки на корневище дают начало новым надземным побегам.

Великое прошлое

Хвощи и плауны являются древними растениями. Период их широкого распространения на Земле закончился примерно 300 млн. лет назад

Климат планеты тогда был значительно более влажным и тёплым, что важно для размножения этих растений.

Ранее хвощи и плауны были более высокими и мощными. Так, предками плаунов являются ископаемые древние плауновидные, имевшие высоту до 30 метров.

Предки современных хвощей имели высоту 10 – 15 м.

Вместе с папоротниками они формировали леса, которые образовали отложения каменного и бурого угля. Если не считать вклад хвощей и плаунов в образование угля, то значение данных групп растений для хозяйства человека невелико.

Споры плаунов использовались:

  • в пиротехнике;
  • в литейном производстве;
  • как детская присыпка.

Хвощи:

  • являются лекарственными растениями;
  • могут быть сорняком;
  • использовались как полирующий материал.

Теперь отметим, в чём различие между плаунами и хвощами:

  • разное строение стебля;
  • разное количество видов в отделе;
  • более долгое развитие гаметофита у плаунов.

Что мы узнали?

Мы рассмотрели где обитают, как устроены и размножаются хвощи и плауны. Хвощи и плауны – многолетние травянистые споровые растения. Имеют как общие признаки, так и отличия. Наибольшего развития достигли в каменноугольном периоде (карбоне), закончившемся более 300 млн. лет назад.

Тест по теме

Половое размножение

Заросток
хвоща имеет вид зелёной, многократно
рассеченной пластинки размером 0,1–0,9
см. Антеридии и архегонии возникают или
на одном и том же заростке, или на разных
заростках, несмотря на то, что споры
морфологическиодинаковы.У многих видов
хвощей имеется физиологическая
разноспровость.

Споры
хвощей, соединенные в группы благодаря
сцеплению пружинками, при попадании на
почву оказываются в неодинаково
благоприятных условиях освещения,
снабжения водой и т.д. (например, верхние
и нижние споры в кучке). Прорастая,
некоторые из них образуют более мелкие
мужские заростки (рис.14 – 7) с антеридиями
(рис.14 – 7ан), другие, более крупные —
женские заростки (рис.14 – 10) с архегониями
(рис.14 – 10а). Это явление можно рассматривать
как известный отголосок морфологической
разноспоровости предков хвощей, тем
более, что у некоторых видов физиологическая
разноспоровость является постоянной
и не связана с условиями развития
заростков.

А
для хвоща полевого экспериментально
установлено следующее: поливая питательным
раствором заростки, на которых начали
развиваться антеридии,можно добиться
увеличения их размеров и развития на
них архегониев.

Антеридии
хвоща (рис.14 – 8), погружены в ткань
заростка. В каждом из них развивается
свыше 200многожгутиковых сперматозоидов
(рис.14 – 9). Архегонии(рис.14 – 11), лишь
шейкой возвышаются над заростком.
Оплодотворение осуществляется в сырую
погоду. Оплодотворенная яйцеклетка
дает начало зародышу (рис.14 – 12).Подвескау
хвощей не образуется. Зародыш первоначально
скрыт в ткани заростка. Он состоит из
ножки (рис.14 – 12н), зачаточного корешка
(рис.14 – 12к), 2–3 первых листочков (рис.14
– 12пл) и стебелька в виде точки роста
(рис.14 – 12тч). Пробивая ткань заростка,
корешок укрепляется в земле, и растение
переходит к самостоятельной жизни. На
одном заростке часто возникает несколько
зародышей.

  • Хвощ
    полевой как лекарственное растение
    был известен ешё в глубокой древности.
    Настой травы применяют как мочегонное
    средство при отёках на почве недостаточности
    кровообращения, а также при воспалительных
    заболеваниях мочевого пузыря и
    мочевыводящих путей, при плевритах,
    туберкулёзе, при дизентерии, и как
    кровоостанавливающее средство, при
    дизентерии.Внутреннее применение хвоща
    полевого, как ядовитого растения,
    требует осторожности, то есть надо
    строго соблюдать дозировку. .

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).

904ab16f27ec4d72d415ac48b844231a.jpg

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.

Процесс размножения папоротников

Оплодотворение происходит только при наличии достаточного количества влаги. По водяной пленке сперматозооны двигаются к архегонию, выделяющему определенные химические стимуляторы типа яблочной кислоты. Из возникшей диплоидной зиготы развивается диплоидный спорофит. Первоначально он растет как паразит на гаметофите, но вскоре у него формируются собственные корни, стебель и листья — он становится самостоятельным растением. На этом завершается цикл развития папоротника.

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

Плауновидные Плауны


Плауновидные — один из наиболее древних отделов высших споровых растений. В настоящее время представлены сравнительно небольшим числом родов и видов, участие которых в растительном покрове обычно незначительно. Многолетние травянистые растения, обычно вечнозеленые, напоминающие по внешнему виду зеленые мхи. Встречаются главным образом в лесах, особенно хвойных.

Насчитывают около 400 видов, но на территории России распространены всего 14 (плаун булавовидный, плаун-баранец, плаун двуострый и др.).

Строение плаунов

Для плауновидных характерно наличие побегов со спирально, реже супротивно и мутовчато расположенными листьями. Подземные части побегов у одних плауновидных имеют вид типичного корневища с видоизмененными листьями и придаточными корнями, у других образуют своеобразный орган, несущий расположенные по спирали корни и называемый ризофором (корненосцем). Корни плауновидных придаточные.

404bdd6daaa7cb7bfe1fc913ac1d830a.jpg

Питание и размножение плаунов

Спорофиллы могут быть похожи на обычные вегетативные листья, иногда отличаются от них. Среди плауновидных есть равно- и разноспоровые растения. Гаметофиты равноспоровых подземные или полуподземные, мясистые, длиной 2-20 мм. Они обоеполые, сапрофиты или полусапрофиты, созревают в течение 1-15 лет. Гаметофиты разноспоровых однополые, незеленые, развиваются обычно в течение нескольких недель за счет питательных веществ, содержащихся в споре, и при созревании не выступают или слегка выступают наружу за пределы оболочки споры. Половые органы представлены антеридиями и архегониями: в первых развиваются дву- или многожгутиковые сперматозоиды, в архегониях — яйцеклетки. Оплодотворение происходит при наличии капельно-жидкой воды, из зиготы вырастает спорофит.

Спорофит плаунов — многолетнее вечнозеленое растение. Стебель ползущий, ветвистый, дает вертикальные ветвистые побеги высотой около 25 см, густо покрыт листиками, похожими на удлиненные заостренные чешуйки. Вертикальные побеги оканчиваются спороносными колосками или верхушечными почками. На стержне спороносного колоска сидят спорофиллы со спорангиями на верхней стороне. Споры одинаковые, содержат до 50% невысыхающего масла, прорастают очень медленно. Гаметофит развивается в почве в симбиозе с грибом (микориза), который получая от сосудистого растения углеводы, аминокислоты и фитогормоны сам делает доступным для поглощения и всасывания растением воду и минеральные вещества, прежде всего соединения фосфора

Кроме того, гриб обеспечивает растение большей поверхностью всасывания, что особенно важно, когда оно растёт на бедной почве. Гаметофит развивается в течение 12-20 лет, имеет ризоиды, хлоропластов не имеет

Однако у некоторых видов он развивается на поверхности почвы, тогда в его клетках возникают хлоропласты.

Гаметофит обоеполый, формой напоминает луковицу, по мере развития приобретает блюдцеобразную форму, несет многочисленные антеридии и архегонии. Зрелые антеридии почти полностью погружены в ткань гаметофита или слегка выступают над его поверхностью. Архегоний состоит из узкого, погруженного в ткань гаметофита брюшка и выступающей над его поверхностью длинной или короткой шейки. Антеридии обычно созревают раньше архегониев. Зигота без периода покоя прорастает и дает начало зародышу. Вегетативно размножается частями стебля и корневища. У некоторых плаунов есть и специализированные органы вегетативного размножения: выводковые клубеньки на корнях, выводковые луковички или почки на верхушках побегов.

c8c9fdc383406fb06f1266279390982e.jpg

Цикл развития плауна булавовидного: А — спорофит; Б — гаметофит; 1 — ползучий побег с придаточными корнями; 2 — восходящие побеги; 3 — ножка спороносных колосков; 4 — листочки: восходящего побега (а) и ножки спороносных колосков (б); 5 — спороносные колоски; 6 — споролистики: вид с брюшной (в) и спинной (г) сторон; 7 — спорангии; 8 — споры; 9 — прорастающая спора; 10 — архегоний; 11 — антеридий; 12 — оплодотворение; 13 — оплодотворенная яйцеклетка; 14 — развитие нового спорофита на гаметофите.


Размножение

У полевого хвоща весной прорастают бесцветные спороносные побеги, на которых формируются споры. Потом они отмирают и вырастают зелёные, производящие питательные вещества.

Молодые весенние побеги хвощей съедобны. В народной кулинарии есть рецепты супа, запеканки, пирога и других блюд с хвощом.

На спороносном побеге развиваются колоски со спорами. Если споры попадают на влажную почву, из них прорастают заростки. На заростках через месяц созревают гаметы (половые клетки).

Таким образом, хвощи имеют жизненный цикл, состоящий из спорофита (производящего споры) и заростка, производящего гаметы (гаметофита).

Спорофит – это известный нам хвощ. Гаметофит мелкий (1мм. – 3см.) и неприметный.

Ссылка на основную публикацию