Споры с элатерами

Много ли сейчас живых ископаемых?

Ответить на этот вопрос довольно трудно. Прежде всего, надо четко определить, что же такое «живые ископаемые». Ведь все окружающие нас живые существа появились не вчера, а имеют более или менее длительную геологическую историю. Стало быть, все они в какой-то степени живые ископаемые. Поэтому мы поставим вопрос несколько иначе, а именно: какие из наших современников имеют наиболее почтенную историю? Ответ, наверное, будет для многих довольно неожиданным. Это и не гинкго, и не метасеквойя и не какое-нибудь оригинальное экзотическое растение. Вполне возможно, что самыми древними из современных растений являются травянистые плауновидные селагинелля и плаун (Lycopodium). Первое из этих растений — селагинелля — имеет стелющийся или прямостоячий побег размером от нескольких сантимеров до добрых двух десятков метров. Хотя в современных лесах у селагинелли нет близких родственников (впрочем, и в геологическом прошлом она, видимо, была «довольно одинока»), нельзя сказать, чтобы этот род чувствовал себя плохо. Он охватывает свыше семисот видов и, предпочитая тропические леса, хорошо чувствует себя и в странах умеренного климата. А один вид прижился даже в пустынях Мексики и юго-запада Соединенных Штатов.

Примечательная черта селагинелли — разноспоровые шишечки. Это значит, что в одной шишечке собраны спорангии двух видов. Одни заполнены массой микроспор диаметром 20-70 мк, которые прорастают еще в спорангии, а когда высеиваются, то дают начало маленькому заростку с мужскими половыми органами. Другие спорангии заключают от 8 до 40 мегаспор. Они также прорастают прямо в спорангии, а затем уже в грунте дают начало женским заросткам. Заметной чертой селагинелли является также ее листва. На побегах сидят листья двух типов: одни плотно прижаты к стеблю, а другие распростерты двумя рядами в плоскости стебля (рис. 43).


Рис. 43. Слева — Selaginellites из каменноугольных отложений; справа — современная селагинелля (по К. Мэгдефрау)

Точно такие же остатки время от времени находят в кайнозойских, мезозойских и даже палеозойских отложениях разных стран. Самая древняя находка была сделана американским палеоботаником У. Дарра в угольных почках каменноугольных отложений штата Иллинойс в США. Возраст этих остатков почти 300 млн. лет. Тем не менее сохранность их исключительно хороша. В небольшой продолговатой шишечке диаметром всего 3,5 мм хорошо видны спорангии с мегаспорами (по четыре в каждом). Споры уже начали прорастать, и в клетках видны окаменевшие ядра. Больше того, в некоторых клетках заметны какие-то образования, которые Дарра признал за хромосомы. За долгую историю у селагинелли появились черты высокой специализации в анатомическом строении, например настоящие сосуды. О них речь шла в главе IX.

Обычный лесной плаун (рис. 44 а, б) по внешнему облику напоминает селагинеллю, но у него, во-первых, листья одного сорта и, во-вторых, споры в спорангиях одинаковые. Плауны живут сейчас во многих странах как в тропическом, так и в умеренном климате. В тропиках они часто поселяются на деревьях, а в наших лесах стелются по земле. Диапазон хозяйственного использования современного плауна весьма своеобразен. Его побеги продают на кладбищах для украшения могил, их же укладывают на зиму для красоты между рамами окон. Споры плауна используют как детскую присыпку и, что самое важное, в литейном производстве. Ими обсыпают формы, чтобы металлические детали не прилипали к стенкам.


Рис. 44 а. Современный плаун (Lycopodium)

Когда в горных породах находят побеги, внешне похожие на плауны, их обычно называют не Lycopodium (т. е. плаун), a Lycopodites. Суффикс «ites» часто прибавляют к названию современного рода, когда речь идет об ископаемых остатках. Самому названию Lycopodites не везло, так как его не всегда применяли по назначению. В 30-х годах наш палеоботаник М. Д. Залесский нашел в верхнепермских отложениях тонкие побеги с нежными листочками, которые он посчитал за хвойные и назвал Walchia spinulifolia. Другой палеоботаник, Г. П. Радченко, определил этот вид в верхнепермских отложениях Тунгусского бассейна. Ему показалось сомнительным, что это действительно вальхии, и после названия рода он на всякий случай поставил знак вопроса. Через некоторое время Радченко счел, что это остатки не хвойного, а плаунового, и назвал их Lycopodites spinulifolius. Больше того, он назвал всю сопутствующую флору «ликоподитовой». Но тут вышла статья М. Ф. Нейбург. Не доверяя внешнему сходству, она применила микроскопическую технику. В результате оказалось, что это не плауны, а мхи. Радченко пришлось переименовать флору в «глоттофилловую» по названию другого растения. Возможно, что и некоторые другие описанные в литературе Lycopodites незаконно считаются плаунами.


Рис. 44 б. Плаун Lycopodites из каменноугольных отложений

Тем не менее этот род действительно очень древний. Его остатки, причем довольно типичные, немецкие палеоботаники Р. Крейзель и Г. Вейланд описали из верхнедевонских отложений Эйфеля (ФРГ). Их возраст не меньше 350 млн. лет. Из спорангиев удалось извлечь довольно крупные (90-120 мк), но одинаковые споры. Достаточно хорошие по сохранности остатки растений, очень похожих на Lycopodium, встречаются и в каменноугольных отложениях. Некоторые палеоботаники полагают, что древнейшее плауновидное — баррагванация из нижнего девона Австралии (почти 400 млн. лет) близко родственна нашему плауну.

В научно-популярной литературе иногда говорят о плауне как о травянистом потомке древовидных каменноугольных лепидодендронов. Наблюдения последних десятилетий показывают, что это не так. Плауны не моложе, а, может быть, даже и старше лепидодендронов. Скорее всего, когда-то на очень ранних стадиях эволюции плауно-видных среди них наметились две крупные независимые ветви. Одна из них, хотя и процветала в каменноугольное время, теперь вымерла почти бесследно. К ее потомкам, может быть, относятся лишь современные полушники и упомянутый выше перуанский стилит. Другая ветвь никогда не играла выдающейся роли, но успешно дожила до наших дней. В органическом мире часто события развивались по принципу «нет великого Патрокла, жив презрительный Терсит».

Следующим растением, которое в той же степени, что и гинкго, имеет право называться живым ископаемым, является всем известный хвощ (рис. 45), по-латыни Equisetum. В нашей стране хвощи довольно мелкие, но в тропиках некоторые виды достигают двух метров в высоту при диаметре в 10 см. Южноамериканский вид хвоща, недаром прозванный «гигантским» (Equisetumgiganteum), вырастает на 12 м в длину, но его стебель достигает в ширину лишь 3 см. Это лазающий по соседним деревьям хвощ. В современной флоре насчитано лишь тридцать с небольшим видов этого рода, в основном населяющих умеренный пояс Северного полушария.


Рис. 45. Современный хвощ Equisetum


Рис. 45. Хвощ Equisetites из триасовых отложений

Самые древние остатки настоящих хвощей встречены в верхнетриасовых отложениях. Отдельные находки побегов, похожих на хвощовые, встречаются и в более древних толщах, вплоть до карбона, но их определение надо еще уточнить. Триасовые и, особенно, юрские хвощи, в сущности, ничем не отличаются от современных. У них были такие же членистые стебли, мелкие сросшиеся листья и располагающиеся на верхушке стебля шишки. Стебли внутри полые, а в узлах перегорожены круглыми диафрагмами. Когда растение отмирало, его стебель легко разламывался и диафрагмы вываливались. Мы часто находим эти аккуратные кружочки в мезозойских и кайнозойских породах.

В главе II уже говорилось, что у хвощей интересный механизм распространения спор. От каждой споры отходят узенькие ленточки, которые скручены в виде пружины, пока спора полностью не созрела. Потом при растрескивании зрелого спорангия эти пружины распрямляются, споры выскакивают на свободу и легко подхватываются ветром. Палеоботаники неоднократно потрошили спорангии ископаемых хвощей и находили в них споры, но только без пружинок. Это их несколько озадачивает и порождает сомнения в том, действительно ли они имеют дело с ископаемыми хвощами. Впрочем, вполне возможно, что под воздействием химикатов, которому подвергаются споры при их изучении, пружинки просто растворяются. Заметим, кстати, что споры с пружинками недавно были обнаружены американцами Р. Бэкстером и Д. Лейсманом в спороносной шишке каламита в угольной почке каменноугольного возраста (рис. 46). Они растворили небольшой кусочек породы с заключенными внутри него спорами в разбавленной соляной кислоте. Пока споры были в кислоте, их пружинки оставались свернутыми. Но когда их перенесли в 50% спирт, пружинки ожили. «Этот процесс, — писали Бэкстер и Лейсман, — можно было наблюдать под препаровальным микроскопом, и это было необычайное зрелище — видеть споры, поворачивающиеся под воздействием быстрого движения элатер (т. е. пружинок. — С. М.) после стольких миллионов лет бездеятельности».


Рис. 46. Споры с элатерами у современного хвоща (вверху) и карбонового каламита (внизу)

Список живых ископаемых, незаслуженно забытых популяризаторами, можно продолжать еще долго. Это папоротники чистоус (Osmunda) и мараттия (Marattia), которые тоже жили вместе с динозаврами. Сюда же можно отнести и некоторые хвойные мелового и юрского периодов. То, что они относятся к современным родам Podocarpus, Cephalotaxus, Athrotaxis и др., показано шведским палеоботаником Р. Флорином и нашим палеоботаником В. А. Красиловым. Во всяком случае, эти растения намного, старше такого классического «живого ископаемого», как метасеквойя.

paleontologylib.ru

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Элатеры у антоцеротовых могут быть одноклеточными или многоклеточными, иногда ветвистыми, часто коленчато согнутыми со спиральными утолщениями степок или без них (рис. 23). Длительное время, примерно до образования тетрад спор, молодые и еще живые златеры представляют собой нежные тонкостенные трубки с цитоплазмой, содержащей капельки масла и зерна крахмала, и выполняют роль питающих органов материнских клеток спор. Позднее на стенках элатер образуются спиральные утолщения. В зрелом спо-рогоне они становятся гигроскопичными и служат для разрыхления спор и разбрасывания их из коробочки.[ . ]

Элатеры образуются не у всех печеночников, они отсутствуют в семействе риччиевых. У сферокарповых, кроме спор, в коробочке образуются шаровидные стерильные клетки.[ . ]

После редукционного деления из материнских клеток спор в коробочке образуются споры и стерильные клетки — элатеры, а у некоторых печеночников вместо златер — питательные клетки.[ . ]

На ранних этапах спорообразования, до редукционного деления, питание материнских клеток спор происходит за счет элатер. В это время клетки элатер живые, содержат цитоплазму с капельками масла, а часто и с зернами крахмала. После того как их содержимое израсходуется, происходит утолщение оболочки, ведущее к образованию спиралей. Зрелые эла-теры представляют собой мертвые, тонкостенные, полые, удлиненные клетки с тупыми или заостренными концами и с одним или несколькими спиральными утолщениями. Функция зрелых златер, подвижных вследствие гигроскопичности спиральных утолщений, сводится к выбрасыванию спор из коробочки или разрыхлению их в ней.[ . ]

На определенной стадии развития спорого-на все клетки спорообразующей ткани, развивающейся в этой группе моховидных из эндо-теция, одновременно делятся в продольном или косом направлении на две клетки: материнскую клетку спор и клетку, которая дальше не делится и преобразуется в элатеру.[ . ]

Слоевища очень крупные, без воздушных камер и устьиц. Имеются клетки с масляными тельцами. Антеридии погруженные, собраны в дисковидные образования. Архегопии в обертках на спинной стороне слоевища. Коробочка цилиндрическая, тонкостенная, раскрывается одной продольной щелью. В семействе один род моноклея (Мопос1еа, рис. 38).[ . ]

У многих родов стенка спорогона состоит из нескольких слоев клеток (например, у анто-цероса). В ее наружном плотном слое расположены устьица, образованные двумя замыкающими клетками. Имеются и редуцированные формы спорогонов, у которых нет устьиц (нототилас). Центральная часть коробочки спорогона состоит из бесплодной колонки, но последняя обычно отсутствует у того же нототиласа. Между колонкой и стенкой коробочки развиваются тетрады спор и бесплодные нити— элатеры. Существует мнение, что колонка выполняет механическую функцию и служит также для проведения воды и питательных веществ. Образована она продольно вытянутыми клетками с узкими просветами.[ . ]

Слоевища многослойные, крупные. Ассимиляционная ткань разделена на воздушные камеры, отделенные однослойными стенками и закрытые сверху однослойной эпидермой с разнообразными устьицами. Масляные тельца по одному в специальных клетках. Архегонии, а часто и антеридии на особых подставках, возвышающихся над слоевищем. Спорогон со стопой и короткой ножкой. Коробочка разрывается или раскрывается 4—8 лопастями или же открывается крышечкой. Кроме спор, в коробочке есть элатеры.[ . ]

ru-ecology.info

Споры с элатерами

Задание 1. Задание содержит вопросы, к каждому из которых даны несколько вариантов ответа; среди них только один — верный. Отметьте верный ответ, подчеркнув его.

(Количество баллов – 10).

1. Женский гаметофит голосеменных формируется из:

а – мегаспоры; б – нуцеллуса; в – архегония; г – антеридия.

2. В листе молекулы воды проходят восходящий путь:

а – устьице – мезофилл – ксилема; б – ксилема – мезофилл – устьице; в – флоэма — ксилема — мезофилл; г – флоэма – мезофилл — устьице.

3. Зародышевая оболочка млекопитающих, непосредственно контактирующая со стенкой матки и обеспечивающая питание зародыша:

а – амнион; б – хорион; в – аллантоис; г – бластодерма.

4. Споры с элатерами имеет:

а – щитовник мужской; б – плаун булавовидный; в – хвощ полевой; г – селагинелла.

5. Кожные покровы хрящевых рыб имеют чешуи:

a – ганоидные; б – космоидные; в – костные; г – плакоидные.

6. Поверхностная мембрана нервной клетки в состоянии покоя снаружи:

а – может иметь как положительный, так и отрицательный заряды; б – имеет отрицательный заряд; в – имеет положительный заряд; г – не имеет заряда.

7. У растений из протодермы конуса нарастания образуется ткань:

а – механическая; б – проводящая; в – покровная; г – запасающая.

8. Для хордовых характерна полость тела:

а – первичная; б – вторичная; в – смешанная; г – отсутствует совсем.

9. Тканью, из которой формируются длинные жесткие волокна в стебле сельдерея, является:

а – эпидермис; б – колленхима; в – склеренхима; г – паренхима

10. Главным органом, осуществляющим синтез глюкозы из молочной кислоты, является:

а – печень; б – селезенка; в – эпителий кишечника; г – почки.

Задание 2. Задание содержит вопросы, к каждому из которых даны несколько вариантов ответа; среди них правильных может быть от нуля до пяти. Отметьте верные ответы, подчеркнув их. (Количество баллов – 10).

1. Для папоротниковидных характерны следующие признаки:

а – улиткообразное почкосложение; б – членистый стебель; в – сорусы; г – спороносные колоски; д – споры с элатерами.

2. Лимфатическая система:

а – берет начало от лимфатических капилляров; б – содержит участки, называемые узлами, которые качают кровь через лимфатические сосуды; в – возвращает жидкость и белки в систему кровообращения; г – является важной системой в предотвращении заболеваний; д – не содержит лейкоцитов.

3. Для проводящих клеток ксилемы характерны:

а – крупные вакуоли; б – отсутствие цитоплазмы; в – наличие перфораций или пор в клеточных стенках; г – утолщенные клеточные стенки; д – многоядерность.

4. Для дыхания человека свойственны:

а – автоматия; б – зависимость от содержания СО2 в крови; в – независимость от корковых отделов головного мозга; г – зависимость от рецепторов растяжения легких.

5. Общими признаками для рептилий и птиц являются:

а – эмбрион защищен зародышевыми оболочками; б – на коже есть роговые чешуи; в – продуктом выделения является мочевая кислота; г – имеют постоянную температуру тела; д – дышат только легкими.

Задание 3 У некоторых рыб плавники видоизменились так, что и на плавники не похожи. Приведите примеры, указав, у каких рыб, какие плавники и как видоизменились. (Количество баллов – 5,5)

Задание 4. Известно, что даже при небольшой мышечной работе артериальное давление возрастает. Согласно одной гипотезе это происходит потому, что работающие мышцы выделяют в кровь какие-то вещества, влияющие на сосуды, согласно другой гипотезе, когда мозг посылает к мышцам сигналы, заставляющие их работать, он одновременно посылает к сосудам сигналы, меняющие кровяное давление. Какие эксперименты надо поставить для проверки этих гипотез? . (Количество баллов – 4)

Задание5. Каким образом в растительных сообществах одни виды могут вытеснять другие? (Количество баллов – 4)

Задание 1.

Правильные ответы: 1-а; 2-б; 3-б; 4- в; 5- г; 6- в; 7-в; 8-б; 9-в; 10-а.

Задание 2.

Правильные ответы: 1-а, в; 2-а, в, г; 3-б, в, г; 4- а, б, г, д; 5- а, б, в, д.

Задание 3.

Ответ. Плавники могут преобразовываться в средства защиты — колючки, иглы, иногда с протоками ядовитых желез (колюшка, ерш, бычки, скорпена и др.)(0,5 балла). Плавники могут использоваться также для маскировки под предметы окружающей среды (конек-тряпичник) (0,5 балла). Плавники могут использоваться как средство прикрепления для рыб, живущих в реках с быстрым течением или в отливно — приливной зоне моря (бычки)(0,5 балла), а также как средство передвижения по дну(0,5 балла), по суше(0,5 балла) или по воздуху (0,5 балла )(летучие рыбы, тригла, илистый прыгун). У лабиринтовых рыб плавники преобразуются в органы осязания(0,5 балла) (осязательные нити, осязательные усики). У удильщиков плавники преобразуются в приманку для ловли добычи(0,5 балла). Плавники некоторых живородящих рыб с внутренним оплодотворением преобразуются в семяпроводник (гуппи, меченосцы)( 0,5 балла). Иногда плавники превращаются в дополнительное средство дыхания, например, дыхательные грудные плавники многоперов, пронизанные густой сетью сосудов (0,5 балла). Наконец, у аквариумных рыб плавники могут меняться не в результате изменения их функции при адаптации к тем или иным условиям среды, а в результате селекции, когда человек отбирает аквариумных рыб, исходя из эстетических критериев (например, вуалехвосты)(0,5 балла).

Задание 4

Ответ. Можно предположить разные варианты опытов. Первый вариант: блокировать передачу сигналов от нервов к мышцам, например, кураре, а затем подать сигнал, на который обычно животное отвечало выученным движением. В этих условиях мышцы реально работать не будут, несмотря на желание животного совершить движение (сигналы по мышечным нервам будут идти, но они не вызовут сокращений мышц). Если в этих условиях давление будет меняться, то это значит, что изменения вызывают сигналы, приходящие от мозга (конечно, этот опыт не доказывает, что давление меняется только от этих сигналов; для такого вывода требуются дополнительные эксперименты)(2 балла). Второй вариант: денервированная мышца искусственно раздражается током; мозг не участвует в сокращениях мышцы и не получает сведений про ее работу. Если в этих условиях давление изменится, то вещества, выделяемые мышцей, могут влиять на кровяное давление (и тут опыт не доказывает, что это единственный источник влияния на кровяное давление)(2 балла) . Опыты с перекрестным кровообращением для проверки обсуждаемых гипотез явно не годятся (во-первых, в крови могут быть как вещества, выделяемые мышцей, так и нераспавшиеся медиаторы, во-вторых, вещества, содержащиеся в крови, могут влиять не на сосуды, а на какие-то нервные центры, что не позволяет сделать выбор между предложенными гипотезами.

Задание 5

Ответ. Прежде всего можно указать несколько достаточно широко распространенных и достаточно прямых способов влияния растений друг на друга. Растение может побеждать конкурента в борьбе за свет, вытесняя его. Так, растения верхнего яруса с густой кроной (липа мелколиственная, ель европейская) используют основную часть света, необходимого для фотосинтеза. Растения, быстрее растущие после прорастания, затеняют соседей, тормозя их рост (0,5 балла). Растения с более развитой корневой системой могут отбирать у своих конкурентов воду и неорганические соли (0,5 балла). Растение может выделять в почву корневые яды — колины, мешающие росту других растений (0,5 балла). Так, белая акация мешает росту других растений. Черника не дает прорастать лесной сосне. Майский ландыш, поселяясь под кустами дикой сирени, вытесняет этот вид. Однако такого рода химические взаимодействия характерны, главным образом, для эволюционно несопряженных видов растений, происходящих из разных сообществ. Растение может изменить состав почвы (0,5балла). Например, опавшие иглы ели приводят к повышению кислотности почвы, делая ее непригодной для роста лип и вязов. При заболачивании лесов мхом сфагнумом меняются все свойства почвы, что приводит к вытеснению практически всех растений сфагнумом. Еще один путь вытеснения — лучшее привлечение опылителей за счет более сильного запаха, больших запасов нектара (0,5 балла). К этому близко образование большого числа семян или плодов, лучшая их защищенность, более надежное прорастание (0,5 балла). Один из видов может вытеснить другой, если первый более устойчив к вредителям (0,5 балла). Из двух видов в сообществе может сохраниться только один при появлении в сообществе достаточно активного фитофага с избирательным питанием. Наконец, один из видов может вытеснить ряд других, когда нарушается экологическое равновесие системы за счет появления в ней нового вида, не имеющего в данном сообществе естественных врагов, которые регулируют численность других растений (0,5 балла). Классический пример такого «биологического взрыва» — опунция в Австралии.

lib.repetitors.eu

Анатомия и морфология высших растений. Словарь терминов. — М.: Дрофа . Коровкин О.А. . 2007 .

Смотреть что такое «элатеры» в других словарях:

Элатеры — или пружинки развиваются в споровместилищах печеночных мхов в виде длинных веретеновидных клеток со спиральными утолщениями оболочки, лежащих между спорами. Во время образования спор Э. служат для проведения питательных веществ к спорообразующим… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ЭЛАТЕРЫ — 1. Стерильные одноклеточные удлиненные образования, развивающиеся в спорогоне печеночников вместе со спорами; при изменении влажности воздуха скручиваются в раскручиваются, способствуя разрыхлению массы спор и их рассеиванию. 2. Спирально завитые … Словарь ботанических терминов

Споры и элатеры — После редукционного деления из материнских клеток спор в коробочке образуются споры и стерильные клетки элатеры, а у некоторых печеночников вместо златер питательные клетки. Форма спор, их величина, цвет и скульптура наружной… … Биологическая энциклопедия

Род хвощ (Equisetum) — Латинское название Equisetum впервые употребил для одного хвоща древнеримский естествоиспытатель Плиний Старший, имея в виду, очевидно, сходство ветвистых побегов хвоща с хвостом лошади (от лат. equius лошадь и saeta, seta щетина, жесткие … Биологическая энциклопедия

Мхи печеночные — или печеночники (Hepaticae) мелкие и нежные растеньица из класса мохообразных (см.). Одни из них снабжены стебельками и листьями, лишенными всяких жилок и расположенными в 2 или 3 ряда; те, что находятся на стороне, обращенной к почве, чешуевидны … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Развитие и строение спорофита — Спорофит образуется из оплодотворенной яйцеклетки в ткани слоевища. По сравнению с низкоорганизованным, слабо расчлененным гаметофитом спорофит у антоцеротовых относительно высоко развит. У большинства представителей этого класса… … Биологическая энциклопедия

Печёночные мхи — Hepaticae. Иллюстрация из книги Эрнста Геккеля … Википедия

Печеночные мхи — ? Печёночные мхи Печёночные мхи Научная классификация Царство: Растения Отдел: Печёночны … Википедия

Печёночники — ? Печёночные мхи Печёночные мхи Научная классификация Царство: Растения Отдел: Печёночны … Википедия

Мхи — наземные или реже пресноводные автотрофные растения, объединяемые в отдел мохообразных (См. Мохообразные), включающий наиболее примитивные высшие растения. М. подразделяют на 3 класса: антоцеротовые, печёночные и лиственные, или… … Большая советская энциклопедия

plant_anatomy.academic.ru

Отдел Хвощевидные

Общая характеристика хвощевидных. В настоящее время Хвощевидные – это самый малочисленный отдел среди папоротникообразных. Единственный род Хвощ включает 32 вида, из которых 17 встречаются на территории нашей страны. Хвощи растут на болотах, лугах, в лесах и водоемах. Широко распространены по всему земному шару, за исключением Австралии и Новой Зеландии.

Наибольшего развития хвощевидные достигали в каменноугольном периоде. Отмершие остатки древовидных хвощей того времени сформировали обширные запасы каменного угля.

Современные представители отдела – многолетние травянистые корневищные растения. Их стебель высотой до нескольких десятков сантиметров расчленен на длинные междоузлия и узлы, что определило другое название этого отдела – Членистые. От узлов наземного побега отходят мутовки боковых побегов, которые часто неправильно принимают за листья. Настоящие листья хвощей мелкие чешуевидные, очень сильно редуцированы и не имеют хлорофилла. Они срастаются между собой, образуя трубку, которая охватывает междоузлие. Растущие боковые побеги прорывают эту трубку. Функцию фотосинтеза у хвощей берет на себя стебель. Его хлорофиллоносная ткань располагается в периферической части первичной коры. Клетки эпидермы и механической ткани хвощей способны накапливать кремнезем, что придает растениям повышенную прочность. В центральной части стебля молодых растений располагается сердцевина, которая постепенно разрушается. Поэтому в зрелых надземных побегах в центре находится полость, заполненная воздухом. На подземном корневище образуются придаточные корни. Некоторые укороченные междоузлия подземного побега превращаются в клубеньки, в клетках которых в большом количестве откладывается крахмал.

Современные хвощи не способны к вторичному утолщению стебля, поэтому древовидных форм в настоящее время среди них нет. Крупные хвощи, обитающие во влажных тропических лесах, хотя и достигают высоты до 10 м, вынуждены использовать в качестве опоры деревья.

У большинства видов на вершине главного, а иногда и на боковых побегах формируются спороносные колоски стробилы, в которых развиваются спорангии. Споры образуются в результате редукционного деления, как правило, имеют шаровидную форму и содержат хлоропласты. Все современные хвощи – равноспоровые растения.

Попав в благоприятные условия, спора прорастает в зеленый заросток (гаметофит) размером несколько миллиметров. У хвощей встречаются обоеполые, мужские и женские заростки. Формирование всех типов заростков из морфологически одинаковых спор является результатом так называемой физиологической гетероспории. Какой тип заростка образуется из споры, в основном определяется условиями внешней среды, в частности освещенностью.

В антеридиях развиваются многожгутиковые сперматозоиды, в архегониях – яйцеклетки. Оплодотворение осуществляется при наличии капельно-жидкой воды (в дождливую погоду или во время обильной росы). Зигота начинает делиться без периода покоя, образуя зародыш, из которого вырастает новое бесполое поколение – спорофит.

Размножаются хвощи и вегетативно – корневищами, образуя обширные заросли.

Хвощ полевой. Рассмотрим более подробно строение хвощей и их жизненный цикл на примере хвоща полевого (рис. 62).
Рис. 62. Хвощ полевой: А – весенний спороносный побег; Б – летний вегетативный побег; В – споры с элатерами; 1 – спорофилл (спорангиофор) со спорангиями

Это многолетнее корневищное растение, встречающееся на полях и лугах. Ежегодно из почек, расположенных на ветвистых подземных корневищах, образуются надземные побеги двух типов, различающиеся морфологически и функционально.

Ранней весной образуются короткие розовато-бурые бесхлорофилльные спороносные побеги. Они не ветвятся, развиваются за счет накопленных в корневище питательных веществ и достаточно быстро отмирают, как правило, сразу же после спороношения. На верхушке побега формируется спороносный колосок, состоящий из спорофиллов, которые у хвощей называют спорангиофорами. На спорангиофорах развиваются спорангии, внутри которых образуются и созревают гаплоидные споры.

Каждая спора хвоща полевого имеет дополнительную третью наружную оболочку, представляющую собой две ленты, по спирали закрученные вокруг споры, – элатеры, или пружинки. В дождливую погоду при повышенной влажности они закручиваются вокруг споры, а в сухую погоду – раскручиваются, способствуя тем самым распространению спор.

Морфологически споры одинаковы, однако, прорастая, одни из них дают начало мужским заросткам, а другие – более крупным женским. Оба заростка зеленые. Оплодотворение происходит при наличии влаги. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается многолетнее диплоидное растение – спорофит.

Чуть позже спороносных побегов, а иногда одновременно с ними образуются фотосинтезирующие вегетативные побеги. В течение летнего сезона в них образуются органические вещества, которые откладываются в клубеньках на подземном корневище. Таким образом, они формируют запас питательных веществ, за счет которого на следующий год будут развиваться спороносные побеги.

Значение хвощевидных. Значение хвощей в природе и хозяйственной деятельности человека невелико.

  1. Хвощ полевой применяют в медицине как мочегонное средство.
  2. В некоторых странах молодые спороносные побеги и богатые крахмалом клубеньки употребляют в пищу.
  3. Жесткие стебли хвощей используют в качестве полировочного материала.
  4. Хвощи являются сорняками пастбищ и полей. При вспахивании земли корневища хвощей многократно разрубаются, что только способствует активному вегетативному размножению этого сорняка.
  5. Травоядные животные не поедают хвощи. Более того, попадание хвощей в сено резко снижает ценность корма, а иногда даже может привести к гибели животных, так как некоторые хвощи содержат токсичные вещества.

blgy.ru

Это интересно:

  • Аварии на морских и речных судах в россии Аварии на морских и речных судах в россии Безопасность человека на воде всегда была актуальной проблемой, но, несмотря на стремление специалистов повысить безопасность судоходства, число морских и речных катастроф не уменьшается. […]
  • Как удалить с реестра оперу Удаляем браузер Опера Ежедневно выходят новые обновления программ. Далеко не все они отличаются стабильной и качественной работой без сбоев и вылетов. В связи с этим пользователи устанавливают одни браузеры и удаляют другие, […]
  • Водительские удостоверения иностранных граждан в рф Водительское удостоверение иностранного гражданина в России: действие, использование, обмен Главный документ любого водителя — это права. В России водительское удостоверение (ВУ) — это документ установленного образца в виде […]
  • Что за доплата к пенсии была в августе Прибавка к пенсии в августе: постоянная или разовая Сегодня, когда курс рубля падает все больше, а цены на продукты в России, к сожалению, не склонны уменьшаться, любая помощь от государства может стать заметным подспорьем для того, […]
  • Молодые несовершеннолетние Психологические проблемы несовершеннолетних родителей На сегодняшний день, психологические проблемы несовершеннолетних родителей, развиваются все сильнее. По статистике молодые несовершеннолетние родители отказываются от ребенка в […]
  • Как зарегистрировать заявление в прокуратуру Как зарегистрировать заявление в прокуратуру ГЕНЕРАЛЬНАЯ ПРОКУРАТУРА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПРИКАЗ от 27 декабря 2007 г. N 212 О ПОРЯДКЕ УЧЕТА И РАССМОТРЕНИЯ В ОРГАНАХ ПРОКУРАТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СООБЩЕНИЙ О […]