Плауны и хвощи

1. Вступление

В жиз­нен­ном цикле пла­у­нов и хво­щей пре­об­ла­да­ет спо­ро­фит, га­ме­то­фит также до­ста­точ­но хо­ро­шо раз­вит.

Для их раз­мно­же­ния необ­хо­ди­ма вода, по­это­му они про­из­рас­та­ют в сырых те­ни­стых ме­стах. Хвощи и пла­у­ны – мно­го­лет­ние тра­вя­ни­стые рас­те­ния с раз­ви­ты­ми кор­не­вой и про­во­дя­щей си­сте­ма­ми. Раз­мно­жа­ют­ся при по­мо­щи спор. От­но­сят­ся к выс­шим спо­ро­вым рас­те­ни­ям. Древ­ние хвощи и пла­у­ны при­ни­ма­ли уча­стие в об­ра­зо­ва­нии ка­мен­но­го угля.

2. Каменноугольный период

Кар­бон – это гео­ло­ги­че­ский пе­ри­од, ко­то­рый на­чал­ся около 360 млн лет назад. Ос­но­вой рас­ти­тель­но­сти были выс­шие спо­ро­вые рас­те­ния: ка­ла­ми­ты, си­гил­ля­рии, дре­во­вид­ные па­по­рот­ни­ки и др. Су­ще­ство­ва­ли при­ми­тив­ные се­мен­ные рас­те­ния – кор­да­и­ты. Кли­мат был теп­лым и влаж­ным, что со­зда­ва­ло усло­вия для раз­ви­тия спо­ро­вых рас­те­ний. В таких лесах было мно­же­ство на­се­ко­мых, па­у­ков, скор­пи­о­нов. Упав­шие в воду ство­лы, при от­сут­ствии кис­ло­ро­да, пре­вра­ти­лись в ка­мен­ный уголь.

3. Плауны

Отдел выс­ших рас­те­ний. Имеют со­су­ди­стую ткань, ко­то­рая про­во­дит воду и пи­та­тель­ные ве­ще­ства, а также имеют на­сто­я­щие корни и по­бе­ги. Ли­стья тон­кие, не имеют соб­ствен­ной про­во­дя­щей си­сте­мы. Ор­га­ны спо­ро­но­ше­ния (см. Рис. 1) рас­по­ло­же­ны на бо­ко­вых ли­стьях или в спе­ци­аль­ных спо­ро­нос­ных ко­лос­ках.

Рис. 1. Пла­у­ны: ор­га­ны спо­ро­но­ше­ния

Споры об­ра­зу­ют под­зем­ный бес­фор­мен­ный за­ро­сток – га­ме­то­фит, ко­то­рый пи­та­ет­ся за счет сим­би­о­за с гри­ба­ми. Также пла­у­ны спо­соб­ны к ве­ге­та­тив­но­му раз­мно­же­нию – уко­ре­не­нию вет­вей.

Споры пла­у­нов со­дер­жат до 50% масел, из-за чего не тонут в воде. От­сю­да и воз­ник­ло на­зва­ние рас­те­ния – «плаун».

Раз­но­спо­ро­вость – яв­ле­ние, при ко­то­ром рас­те­ние дает 2 вида спор – муж­ские и жен­ские, ко­то­рые от­ли­ча­ют­ся раз­ме­ра­ми. Яв­ля­ет­ся пер­вым эво­лю­ци­он­ным шагом к об­ра­зо­ва­нию семян.

У раз­но­спо­ро­вых рас­те­ний га­ме­то­фи­ты од­но­дом­ные.

Од­но­дом­ность – яв­ле­ние, когда жен­ские и муж­ские по­ло­вые ор­га­ны (клет­ки) рас­по­ло­же­ны на одном рас­те­нии.

Дву­дом­ность – яв­ле­ние, когда жен­ские и муж­ские по­ло­вые ор­га­ны (клет­ки) рас­по­ло­же­ны на раз­ных рас­те­ни­ях.

Су­ще­ству­ет около 1200 видов пла­у­но­вид­ных. Пред­ста­ви­тель: ба­ра­нец обык­но­вен­ный (см. Рис. 2).

Рис. 2. Ба­ра­нец обык­но­вен­ный

По­бе­ги пла­у­нов имеют де­ко­ра­тив­ное зна­че­ние (гир­лян­ды).

4. Лепидодендрон

Ле­пи­до­денд­ро­ны – круп­ные дре­во­вид­ные пла­у­но­вид­ные, су­ще­ство­вав­шие в ка­мен­но­уголь­ный пе­ри­од. Они со­став­ля­ли леса. Стеб­ли имели ди­хо­то­ми­че­ское ветв­ле­ние: раз­де­ля­лись все­гда на 2 оди­на­ко­вых по­бе­га (см. Рис. 3).

Рис. 3. Ди­хо­то­ми­че­ское ветв­ле­ние ле­пи­до­денд­ро­на

На ство­ле росли ли­стья, ко­то­рые, опа­дая, остав­ля­ли на нем рубцы.

5. Хвощи

Мно­го­лет­ние тра­вя­ни­стые рас­те­ния, со­сто­я­щие из от­дель­ных чле­ни­ков. Имеют длин­ные вет­вя­щи­е­ся кор­не­ви­ща, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют ве­ге­та­тив­ное раз­мно­же­ние.

Для хво­щей ха­рак­тер­но му­тов­ча­тое ли­сто­рас­по­ло­же­ние. Му­тов­ча­тое ли­сто­рас­по­ло­же­ние – рас­по­ло­же­ние ли­стьев, когда от од­но­го узла от­хо­дят 3 и более лист­ков.

 Часть видов имеет ве­сен­ние и лет­ние по­бе­ги. На вер­хуш­ках ве­сен­них по­бе­гов рас­по­ло­же­ны спо­ро­нос­ные ко­лос­ки (см. Рис. 4).

Рис. 4. Ве­сен­ний побег хвоща

Споры хво­щей имеют 3 обо­лоч­ки. После пол­но­го со­зре­ва­ния внеш­няя обо­лоч­ка раз­ры­ва­ет­ся по спи­ра­ли на 2 ленты – эла­те­ры, ко­то­рые затем за­кру­чи­ва­ют­ся во­круг спор. Бла­го­да­ря эла­те­рам муж­ские и жен­ские споры сцеп­ля­ют­ся и на­хо­дят­ся рядом.

За­рост­ки хво­щей од­но­лет­ние, на­зем­ные, фо­то­син­те­зи­ру­ю­щие, могут быть одно- и дву­дом­ны­ми. Чем хуже усло­вия окру­жа­ю­щей среды, тем боль­ше об­ра­зу­ет­ся муж­ских за­рост­ков.

6. Строение спороносящего хвоща

С по­мо­щью лупы рас­смот­ри­те ве­сен­ний и лет­ний по­бе­ги хвоща по­ле­во­го из гер­ба­рия. Най­ди­те спо­ро­нос­ный ко­ло­сок. Опи­ши­те зна­че­ние спор в жизни хвоща. За­ри­суй­те стро­е­ние по­бе­га хвоща.

Стеб­ли хво­щей про­пи­та­ны крем­не­зе­мом, что обес­пе­чи­ва­ет твер­дость и проч­ность. Внут­ри полые.

Хвощи рас­тут  на участ­ках с влаж­ной и кис­лой поч­вой.

7. Каламиты

Ка­ла­ми­ты – древ­ние ис­ко­па­е­мые рас­те­ния, род­ствен­ные со­вре­мен­ным хво­щам (см. Рис. 5). Дре­во­вид­ные, стеб­ли полые внут­ри. Ветви рас­по­ла­га­лись му­тов­ча­то, как у со­вре­мен­ных хво­щей. Спо­ран­гии были со­бра­ны в ко­ло­сья. Их остан­ки об­ра­зу­ют ка­мен­ный уголь.

Рис. 5. Ка­ла­мит

8. Значение плаунов и хвощей в природе и жизни человека

Эти рас­те­ния прак­ти­че­ски не по­еда­ют­ся жи­вот­ны­ми. Пла­у­но­вид­ные ядо­ви­ты, по­это­му их ис­поль­зу­ют в на­род­ной ме­ди­цине. По­бе­ги пла­у­нов ис­поль­зу­ют­ся в ка­че­стве укра­ше­ний. Споры пла­у­нов ис­поль­зо­ва­лись в ка­че­стве при­сып­ки.

Хвощи могут яв­лять­ся сор­ня­ка­ми на полях с по­вы­шен­ной кис­лот­но­стью почвы. Стеб­ли хво­щей ранее ис­поль­зо­ва­лись для по­ли­ров­ки ме­тал­ли­че­ских де­та­лей. Древ­ние пла­у­ны и хвощи – ком­по­нен­ты ка­мен­но­го угля.

Хвощ по­ле­вой – ле­кар­ствен­ное рас­те­ние, мо­че­гон­ное и кро­вео­ста­нав­ли­ва­ю­щее сред­ство.

Вопросы к конспектам