в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах
Категория:
Атрибут:
Всего: 53 1–20 | 21–40 | 41–53
Добавить в вариант
Найдите три ошибки в приведённом тексте «Цикл развития хвоща». Укажите номера предложений, в которых допущены ошибки, исправьте их.
(1)В цикле развития хвоща происходит смена полового и бесполого поколений. (2)Гаметофитом у хвоща служит заросток, который развивается из зиготы. (3)На нижней стороне заростка развиваются антеридии и архегонии. (4)В архегониях и антеридиях образуются гаметы. (5)Для оплодотворения хвощам необходима капельно-жидкая влага.
(6)Спорофитом у хвоща является листостебельное растение, у которого на нижней стороне листьев развиваются спорангии со спорами. (7)Споры образуются из спорогонной ткани путём митоза.
Источник: СтатГрад биология. 30.11.2018. Вариант БИ10202
В данном списке указаны клетки, в которых набор хромосом гаплоиден. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) клетки заростка папоротника
2) клетки коробочки мха
3) спермии ржи
4) клетки эндосперма пшеницы
5) споры хвоща
Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны. Семенами размножаются
1) капуста белокочанная
2) клевер ползучий
3) плаун булавовидный
4) хвощ полевой
5) лук репчатый
Источник: ЕГЭ 18.04.2015. Досрочная волна.
Задания Д9 № 601
К какой группе относят растения, состоящие из клеток, недифференцированных на ткани
1) мхов
2) хвощей
3) водорослей
4) лишайников
Задания Д11 № 2946
Растения, состоящие из одной клетки или множества клеток, не дифференцированных на ткани, относят к группе
1) мхов
2) водорослей
3) лишайников
4) хвощей
Пояснение · ·
Установите, в какой последовательности должны располагаться растения в соответствии с их усложнением в процессе эволюции.
1) полевой хвощ
2) береза бородавчатая
3) ель обыкновенная
4) кукушкин лен
Раздел: Основы эволюционного учения
Семенами размножается
1) ламинария
2) хвощ
3) мох кукушкин лен
4) ель
Источник: Яндекс: Тренировочная работа ЕГЭ по биологии. Вариант 1.
Представителем царства грибов является
1) пеницилл
2) хвощ
3) орляк
4) маршанция
Наличие у папоротников корня свидетельствует об их усложнении по сравнению с
1) голосеменными
2) мхами
3) плаунами
4) хвощами
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 4.
Пояснение · ·
Установите соответствие между характеристиками и названиями функций живого вещества в биосфере (по В. И. Вернадскому): к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКА
А) выделение метана в атмосферу
в результате деятельности денитрифицирующих бактерий
Б) образование воды и углекислого газа в процессе дыхания аэробов
В) накопление солей кремния в клетках хвощей
Г) восстановление углекислого газа в процессе фотосинтеза
Д) образование известняка
ФУНКЦИЯ
1) окислительно-восстановительная
2) газовая
3) концентрационная
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А | Б | В | Г | Д |
Установите соответствие между процессами размножения и способами размножения организмов: для этого к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРОЦЕСС РАЗМНОЖЕНИЯ
А) партеногенез у пчёл
Б) споруляция у хвоща
В) фрагментация спирогиры
Г) почкование дрожжей
Д) слияние гамет у зелёного мха
Е) бинарное деление бактерии
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д | E |
Раздел: Размножение и индивидуальное развитие организмов
Установите соответствие между процессами и функциями вещества биосферы: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРОЦЕССЫ
А) переход двухвалентного железа в трёхвалентное под действием железобактерий
Б) преобразование сероводорода в серу серобактериями
В) выделение кислорода в атмосферу при фотосинтезе
Г) накопление кальция в костях человека
Д) выделение молекулярного азота в атмосферу при денитрификации
Е) накопление кремния в стеблях хвощей
ФУНКЦИИ ВЕЩЕСТВА
1) газовая
2) концентрационная
3) окислительно-восстановительная
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А | Б | В | Г | Д | Е |
Установите соответствие между процессами и функциями вещества биосферы: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИМЕРЫ
А) переход двухвалентного железа в трёхвалентное под действием железобактерий
Б) преобразование сероводорода в серу серобактериями
В) выделение кислорода в атмосферу при фотосинтезе
Г) накопление кальция в костях человека
Д) выделение молекулярного азота в атмосферу при денитрификации
Е) накопление кремния в стеблях хвощей
ФУНКЦИИ ЖИВОГО
ВЕЩЕСТВА БИОСФЕРЫ
1) газовая
2) концентрационная
3) окислительно-восстановительная
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д | Е |
Установите соответствие между примерами обитателей экосистем и функциональными группами, к которым их относят: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИМЕРЫ
А) Петров крест
Б) Хвощ полевой
В) Мукор
Г) Жук-навозник
Д) Цианобактерии
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ
1) продуценты
2) консументы
3) редуценты
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д | Е |
На гаплоидном заростке хвоща полевого в результате митоза образовалась яйцеклетка со 108 хромосомами. Определите количество хромосом в клетке заростка. В ответе запишите только количество хромосом.
Источник: ЕГЭ по биологии 2022. Досрочная волна
На рисунке изображены псилофиты — вымершие растения.
Используя фрагмент геохронологической таблицы, установите эру и период, в который появились данные организмы, а также возможного предка уровня отдела растений.
Укажите, по каким признакам псилофиты относятся к высшим споровым растениям.
Геохронологическая таблица
ЭРА, возраст в млн лет |
Период | Растительный мир |
Мезозойская, 240 | Мел | Появляются и распространяются покрытосеменные; сокращаются папоротники и голосеменные |
Юра | Господствуют современные голосеменные, древние голосеменные вымирают | |
Триас | Господствуют древние голосеменные; появляются современные голосеменные; семенные папоротники вымирают | |
Палеозойская, 570 | Пермь | Появляются древние голосеменные; большое разнообразие семенных и травянистых папоротников; древовидные хвощи, плауны и папоротники вымирают |
Карбон | Расцвет древовидных папоротников, плаунов и хвощей (образовывали «каменноугольные леса»); появляются семенные папоротники; псилофиты исчезают | |
Девон | Развитие, а затем вымирание псилофитов; возникновение основных групп споровых растений — плауновидных, хвощевидных, папоротниковидных; появление первых примитивных голосеменных; возникновение грибов | |
Силур | Господство водорослей; выход растений на сушу — появление риниофитов (псилофитов) | |
Ордовик | Расцвет водорослей | |
Кембрий | Дивергентная эволюция водорослей; появление многоклеточных форм | |
Протерозойская, 2600 | Широко распространены синезелёные и зелёные одноклеточные водоросли, бактерии; появляются красные водоросли |
Источник: ЕГЭ — 2018, РЕШУ ЕГЭ
Пояснение · ·
Задания Д11 № 2939
Растения, состоящие из одной клетки или множества клеток, не дифференцированных на ткани, относят к группе
1) мхов
2) водорослей
3) лишайников
4) хвощей
Задания Д11 № 2945
Какие из перечисленных групп растений не относятся к высшим
1) красные водоросли
2) мхи
3) хвощи
4) голосеменные
Задания Д11 № 2958
Какое растение относят к голосеменным
1) гинкго двулопастный
2) хвощ полевой
3) живокость полевую
4) миндаль обыкновенный
Пояснение · ·
Задания Д11 № 2960
Семенами размножается:
1) хвощ полевой
2) плаун булавовидный
3) папоротник орляк
4) лиственница сибирская
Всего: 53 1–20 | 21–40 | 41–53
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.
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.
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.
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.
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.
Задание ollbio02920162017
Перед вами список вещей из определенных материалов, в состав которых либо входят сами живые организмы и их части, либо продукт приготовлен при помощи живых организмов (обозначены буквами). Во втором столбце даны зашифрованные описания этих живых организмов (обозначены цифрами).
- Описания каких организмов даны цифрами? Как их используют при приготовлении материалов? Одному организму могут соответствовать несколько описаний!
- Установите соответствие между пунктами первого и второго столбца. Обратите внимание на то, что одной вещи может соответствовать несколько организмов и наоборот.
Организмы, которые могут случайно попасть в материал, не указывайте!
При выполнении задания важно сразу соотнести живые объекты, из которых приготовляют определенные вещи и материалы, и их зашифрованные описания.
1. Лепестки венчика цветка у этого растения обычно голубые, цветок пятичленный. Из всех представленных материалов только льняная олифа приготовляется из семян льна – растения с голубыми цветками. Правильный ответ – Лён. Соответствие: 1 – Ж.
2. Эти вымершие автотрофы были споровыми. Из всех предметов и материалов только мел и графит могут быть продуктом, полученным из вымерших организмов. Из них только графит определённого происхождения является продуктом метаморфизации остатков фотосинтезирующих споровых организмов: папоротников, хвощей и плаунов. Соответствие: 2 – Е.
3. Глаза этих организмов состоят из отдельных фасеток (омматидиев). Этот признак характерен для насекомых. В левом столбце есть два материала, получаемых от насекомых: шёлк и проволис. Таким образом, в описании зашифрованы тутовый шелкопряд и пчела. Соответствие: 3 – А, И.
4. Эти гетеротрофные организмы имеют четырёхкамерный желудок, три из пяти пальцев конечности у них недоразвиты. Строение сердце позволяет сказать, что это – либо птицы, либо млекопитающие. Четырёхкамерный желудок характерен для некоторых представителей Парнокопытных. Он состоит следующих отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга. Строение конечностей также соответствует Парнокопытным. Наиболее вероятно, что дано описание коровы. Из соединительных тканей получают желатин, который используется для производства желатиновых фотографических пластинок. Соответствие: 4 – Г.
5. Это тропическое растение содержит во всех своих частях млечный сок. Из млечного сока получают натуральный каучук. Поэтому может быть зашифровано самое распространённое каучуконосное растение – гевея бразильская. Правильным может быть также ответ фикус эластичный [его используют как каучуконос в Индии]. Соответствие: 5 – Б.
6. Это растение имеет плод – коробочку с семенами, покрытыми густыми волосками. Таким троением обладает коробочка хлопчатника, а волоски, развивающиеся на семенах, используют для производства хлопачтобумажной ткани. Соответствие: 6 – В.
7. Это автотрофные организмы, в жизненном цикле которых преобладает спорофит, а гаметофит можно разглядеть только под микроскопом. Под это описание подходит довольно большой спектр растений. Это Цветковые (Покрытосеменные) и Голосеменные растения. Перечислим цветковые расетния, участвующие в производстве материалов. Тутовое дерево (шелковица) – пища для тутового шелкопряда. Гевея бразильская –каучуконос. Хлопчатник – источник ваты и хлопчатобумажных тканей. Осина – источник мягкой древесины, удобной для отачивания карандашей. Лён – источник льнаяной олифы и льняных тканей. Тополь, берёза и другие деревья, дающие смолистые выделения – с них пчёлы собирают материал, который перерабатывается в прополис. Из Голосеменных ель используют в производстве бумаги. Соответствие: 7 – А, Б,В, Д, Е, Ж, И.
8. Этот организм в личиночной стадии имеет грызущий ротовой аппарат. Такой ротовой аппарат характерен для гусениц, который у имаго претерпевает сильный метаморфоз. У пчёл – грызуще-лижущий аппарат, сохраняющийся во взрослом состоянии. Таким образом, был зашифрован тутовый шелкопряд.
Соответствие: 8 – А.
9. Эти одноклеточные гетеротрофы имеют раковины и ловчую сеть из специализированных ложноножек. Речь идёт о фораминиферах, раковины которых образовали залежи мела. Соответствие: 9 – З.
pазбирался: Надежда | обсудить разбор | оценить
Даниил Романович | Просмотров: 17.8k
Особенности отдела Хвощеобразные
Определение и общая характеристика Хвощеобразных
Отдел Хвощеобразные или Equisetophyta включает высшие споровые растения, почти все из которых существовали в позднем девоне и карбоне. В том время господствующее место в лесах занимали древовидные и травянистые формы — наравне с древними плаунами и папоротниками. Древовидные формы хвощеобразных исчезли в конце каменноугольного и начале пермского периодов. Среди вымерших представителей отдела — многие деревья (каламиты), кусты (каламофиты, клинолисты), некоторые травы.
Существующие 30 видов можно встретить практически по всей планете, кроме Австралии и Новой Зеландии.
Отличительная особенность хвощей — невосприимчивость к засухе и пожарам.
Сегодня отдел представляют только многолетние травянистые растения с хорошо развитыми подземными стеблями — корневищами. От корневища отходят придаточные корни. У видов умеренной зоны надземная часть стебля может достигать 0,5-1 метр. Стебли тропических видов намного длиннее.
Стебли различной длины продольно-бороздчатые, расчленены на узлы и пустотелые междоузлия. В узлах находятся веточки (размещены кольчато). Как и стебель, их покрывают мелкие чешуевидные и бесхлорофильные листочки (они размещаются мутовками).
Подземная часть растений представляет собой хорошо развитое корневище с придаточными корнями. Спороносные колоски, расположенные на верхушках побегов — органы спороношения.
У хвощеобразных гаметофит или заросток может быть одно- или двуполым, имеет зеленый цвет и очень мелкий. Его размеры не превышают нескольких миллиметров. Оплодотворение происходит только в том случае, если на поверхности гаметофита есть вода.
Зигота дает начало бесполому поколению — спорофиту, который доминирует в жизненном цикле хвоща.
Отдел Хвощеобразные включает 3 класса:
- Гиениевидные. Это вымерший класс.
- Клинолистовидные. Тоже вымерли.
- Хвощевидные.
Строение и цикл развития хвоща
Хвощ полевой является многолетним травянистым растением, достигающим в высоту 40 см. Он встречается на полях, вдоль речных берегов, а также на лугах и опушках.
Довольно интересно строение хвоща полевого. Мощное, членистое и разветвленное корневище — подземная часть растения. Как правило, оно залегает глубоко в почве. На корневище имеются клубни, которые представляют собой укороченные боковые побеги — это место накопления крахмала.
Есть предположения, что в древние времена клубни корневищ хвоща могли использоваться в качестве пищи. Раскопки древних захоронений демонстрируют наполненные клубнями хвоща сосуды.
Есть 2 типа надземных побегов полевого хвоща:
- Весенние. Они розовато-бурые, неразветвленные, спороносные. Их развитие происходит за счет накопленных в корневище питательных веществ.
- Летние. Они зеленые, ветвистые, ребристые и шероховатые. Они отличаются тем, что пропитаны солями кремниевой кислоты.
Образование весенних побегов происходит ранней весной. На побегах образуются кольчато расположенные и сросшиеся влагалищами листочки со спороносными колосками на верхушке. Колоски появляются в апреле-мае: они состоят из оси, с прикрепленными к ней при помощи шестигранных щитков короткими ножками.
Вокруг ножки щитка находятся 6-8 мешкообразных спорангиев, которые заполнены спорами. Сами споры имеют шарообразную форму, темно-зеленый оттенок и три оболочки. По окончании полного созревания, происходит разрыв внешней оболочки по спирали на две ленты: элатеры.
В сухом состоянии элатеры оттопырены, а когда влажность увеличивается, то они скручиваются вокруг спор. После того, как споры высыпаются, весенние побеги вянут и отмирают. На корневище появляются летние фотосинтезирующие побеги.
Внешне все споры кажутся одинаковыми, но они различаются физиологически. Одни споры дают мужские гаметофиты (заростки), а другие — женские. Мужские и женские заростки находятся рядом, так как сцепленные элатерами споры распространяются группами. Они представляют собой зеленые рассеченные пластинки, которые с помощью ризоидов прикрепляются к земле.
Женские заростки отличаются большими размерами и большей рассеченностью.
Архегонии развиваются в выемках между лопастями. На мужских заростках происходит образование антеридий: в них формируется множество многожгутиковых сперматозоидов. Процесс оплодотворения возможен только при наличии воды. Гибель мужских заростков происходит после выхода гамет. Женские же заростки питают зародыш до тех пор, пока его собственные вегетативные органы не начнут функционировать. Со временем зародыш превращается в новое растение хвоща. Так выглядит жизненный цикл хвощей.
Отметим, что хвощ полевой прекрасно размножается при помощи вегетативного способа (частями корневища), что делает его злостным сорняком.
Значение хвощей в природе
Какого-либо значения в природе хвощи не имеют.
В качестве кормового растения для домашних и диких животных используются хвощ ветвистый, хвощ пестрый и хвощ зимующий.
Речной, болотный и полевой хвощи опасны для крупного рогатого скота, овец и лошадей, так как приводят к отравлению.
Практически все хвощи — сорняки на полях и пастбищах. Это обусловлено способностью к вегетативному размножению при помощи корневища.
Хвощи также являются биоиндикаторами кислых почв.
У хвощей жесткие стебли, которые удобно использовать, чтобы чистить металлическую посуду и полировать дерево.
Хвощ полевой является лекарственным растением, хорошим мочегонным и кровоостанавливающим средством.
М.Е. ПАВЛОВА
Хвощевидные
Растения, входящие в отдел хвощевидных
(Equisetophyta), отличаются от других споровых
побегами, составленными отдельными члениками
(междоузлиями) и узлами с мутовчато
расположенными листьями. Характерной чертой
хвощевидных является также наличие у них спорангиофоров
– особых структур, несущих спорангии. Мутовки
спорангиофоров образуют на стебле спороносные
зоны, чередующиеся с обычными вегетативными
листьями, или сидят на концах осей, образуя
стробилы.
Ископаемые остатки хвощевидных
известны из девонских отложений. К концу этого
периода хвощевидные уже прошли длительный путь
эволюции, а расцвет этой группы растений
пришелся на каменноугольное время. В палеозое
хвощевидные отличались исключительным
разнообразием: среди них встречались травы,
кустарники, лианы и деревья, достигавшие 20 м
высоты. Вместе с гигантскими плауновидными эти
формы образовывали каменноугольные леса.
В то время, помимо представителей
класса хвощевых (Equisetopsida), на Земле
произрастали и хвощевидные растения другого
класса – клинолистовых (Sphenophyllopsida)1 .
Клинолисты (род Sphenophyllum) образовывали густые
заросли в лесах каменноугольного периода (рис. 1).
Побеги некоторых растений этой группы достигали
в длину нескольких метров при очень небольшом
диаметре (0,1–0,5 см) и были либо полегающими, либо
лазающими, о чем свидетельствуют прицепки,
обнаруженные на стеблях одного из видов. К узлам
молодых участков стебля прикреплялись мутовки
из 6–9 клиновидных листьев.
Рис. 1. Клинолистовые (Sphenophyllopsida):
1,2 – клинолист клинолистный (Sphenophyllum cuneifolium) (1 –
общий вид части растения, 2 – листья разных узлов
стебля); 3–5 – стробилы представителей порядка
клинолистовых
(3 – сфенофиллостахис водяной (Sphenophyllostachys
aquensis); 4–5 – сфенофиллостахис Досона (S.
dawsonii), (4 – продольный срез части стробила, 5
– поперечный срез стробила в области
междоузлия; сп – спорангий, сс –
стерильный сегмент спорангиофора, вс –
веточка спороносного сегмента спорангиофора)
Древние представители класса хвощевых
– каламиты (Calamites) – в каменноугольном
периоде в значительной мере составляли
древесный ярус заболоченных тропических лесов.
По внешнему виду каламиты напоминали
современные хвощи, только гигантских размеров
(рис. 2). Стволы каламитов достигали 10–20 м высоты и
0,5 м в диаметре за счет способности к вторичному
утолщению (слой вторичной древесины в их стеблях
достигал 12 см).
Рис. 2. Ископаемые хвощовые (Equisetopsida):
1–3 – каламиты (Calamites) с разными типами ветвления;
4 – листья каламитов; 5 – поперечный срез
стробила каламита; 6 – часть стробила, вид сбоку:
слева – с поверхности, справа – в продольном
разрезе (б – брактея, пп – проводящий пучок, сф –
спорангиофор, сп – спорангий)
Листья, основные фотосинтезирующие
органы каламитов, длиной от 2 до 7 см, были
расположены в узлах стебля мутовками по 3–70 штук.
Стробилы, длиной около 12 и шириной около 4 см,
состояли из чередующихся мутовок стерильных
листьев и спорангиофоров. Возможно, все каламиты
были разноспоровыми растениями, т.е. формировали
мужские и женские споры, а на образовывавшихся из
них гаметофитах (заростках), соответственно,
развивались либо только мужские, либо только
женские половые клетки. У одного из каламитов
(каламокарпон замечательный – Calamocarpon insignis)
найден мегастробил, в спорангии которого
развивалась всего одна мегаспора. Она прорастала
прямо внутри спорангия, образуя женский
гаметофит. Такая крайняя степень редукции числа
мегаспор в спорангии отмечена и у древовидных
плауновидных палеозоя2 .
В отличие от большинства древовидных
плауновидных и класса клиноситовых каламиты
пережили каменноугольный период и были обильно
представлены и в пермское время. Но к началу
мезозойской эры каламитовые, достигшие высокой
степени специализации, вымерли под воздействием
резкого изменения климата. Их менее
специализированные сородичи из класса хвощовых
на некоторое время пережили климатические
перемены и в первой половине мезозоя в некоторых
областях Земли даже образовали почти чистые
сообщества по берегам водоемов. Однако и они
постепенно почти все вымерли, так что в наше
время весь отдел хвощевидных представлен одним
родом хвощ (Equisetum), относящимся к классу
хвощовых и включающим около 20 видов.
Латинское название Equisetum впервые
употребил Плиний Старший, имея в виду,
по-видимому, сходство ветвистых побегов хвоща с
хвостом лошади (от лат. equius – лошадь и saeta, seta
– щетина, жесткие волосы). В русском названии «хвощ»
отражено сходство взрослого растения с хвостом
или с пучком волос. В некоторых местностях России
хвощи с мутовчато расположенными побегами
называют «сосенка», «елка», а по наличию у
некоторых видов бурых спороносных побегов,
похожих на пест, – «пестиками» или
«толкачиками».
Рис. 3. Подземные органы хвоща (Equisetum):
1 – участки горизонтального и вертикального
корневища с клубнями у хвоща полевого; 2 – то же у
хвоща болотного; 3 – схема поперечного среза
клубня хвоща полевого; 4 – схема поперечного
среза корня хвоща полевого (вп – воздушная
полость, пп – проводящий пучок, пт – покровная
ткань)
Все современные хвощи – многолетние
корневищные травы с мутовками бурых
редуцированных листьев, утративших хлорофилл (не
следует путать с листьями мутовки зеленых
веточек в узлах стеблей). Корневища у всех хвощей
глубоко залегающие, сильно разветвленные, в их
узлах часто закладываются почки. Почки на
корневищах нередко образуют короткие утолщенные
междоузлия (называемые клубнями), складывающиеся
в короткие цепочки, богатые крахмалом. От узлов
корневищ отходят многочисленные придаточные
корни двух типов: растущие вниз, часто
утолщенные, и направленные вверх или в стороны
(рис. 3). Стебли прямостоячие или восходящие,
простые или мутовчато-ветвистые, цилиндрические
или с продольными ребрами, состоят из узлов и
полых междоузлий. В узлах побегов находятся
листовые влагалища, по верхнему краю которых
расположены зубцевидные листовые пластины (рис.
4, В, Г; 6). Листья хвощей срастаются
основаниями в кольцо, сидящее на узле и
прикрывающее растущую зону междоузлий, богатую
сахаром. Верхушки листьев имеют форму узких
зубцов. В почке эти зубцы сращены и образуют
колпачок, который при росте стебля разрывается
на верхушке. В дальнейшем при росте стебля в
длину и толщину, листовые пластинки отходят друг
от друга, но разрыв происходит иногда не по всем
линиям срастания, поэтому число зубцов по краю
влагалища может не соответствовать
действительному числу листьев. Форма влагалища,
цвет, форма и время жизни зубцов различны у
разных видов, и эти признаки используются при
определении хвощей.
Рис. 4. Хвощ полевой (Equisetum arvense):
А – вегетативный побег; Б – спороносный побег; В,
Г – листовые влагалища; Д – спорангиофор со
спорангиями; Е–З – споры (1 – корневище с
клубнями, 2 – стробил; 3 – щиток; 4 – спорангий; 5 –
ножка; 6 – наружная оболочка споры, 7 – элатеры)
В основании листовых влагалищ хвощей
закладываются почки, которые позже прорывают
влагалища и образуют боковые побеги. Для
возобновления растения особенно важны почки на
тех узлах стеблей, которые находятся под землей,
вблизи ее поверхности. Рядом с почкой
закладывается корень.
По характеру надземных побегов хвощи
можно разбить на две группы. У одних видов все
надземные побеги однотипны. Они очень жесткие,
обычно вечнозеленые (т.е. живут более одного
сезона и в умеренной зоне перезимовывают) и
развивают верхушечные стробилы.
У видов второй группы побеги бывают
двух типов: одни – спороносные – буроватые или
зеленые, а другие – вегетативные, зеленые. Побеги
обоих типов появляются весной над поверхностью
почвы, они нежнее по своей консистенции, чем
побеги первой группы, и к зиме отмирают. Развитие
вегетативных и спороносных побегов у видов
второй группы идет по-разному. У хвоща полевого
спороносные побеги появляются первыми ранней
весной (рис. 4, В). Они буровато-розовые,
неветвистые, обычно толще быстро зеленеющих
вегетативных побегов и после спороношения
большей частью отмирают. У хвощей лесного и
лугового спороносные побеги с хорошо развитыми
стробилами появляются ранней весной
одновременно с вегетативными. И те и другие
вначале бледно-розовые, а затем зеленеют. После
спороношения и отсыхания стробила спороносные
побеги функционируют подобно вегетативным.
Наконец, у таких видов, как хвощ болотный, хвощ
приречный, хвощ боготский (E. bogotense – он
обитает в тропиках Центральной и Южной Америки),
спороносные побеги в момент их появления над
поверхностью земли с трудом можно отличить от
вегетативных – у них такая же зеленая окраска и
сходные размеры.
Рис. 5. Формы листовых мутовок (а) и поперечные
срезы побегов (б) хвощей:
1 – хвощ полевой; 2 – хвощ луговой; 3 – хвощ лесной;
4 – хвощ болотный; 5 – хвощ зимующий (а – листовое
кольцо; б – поперечный разрез стебля)
Жесткость побегов хвощей объясняется
тем, что в состав оболочки клеток эпидермы и, в
меньшей степени, других тканей побега наряду с
целлюлозой входит кремнезем. Частицы кремнезема
располагаются в клеточной оболочке между тяжами
целлюлозы, а на поверхности клеток эпидермы
образуют сплошной и гомогенный, очень прочный
слой с мелкими бугорками, приуроченными к
выростам оболочки (рис. 5). Слой из кремнезема
покрыт снаружи тонкой кутикулой с восковым
налетом и играет не только механическую, но и
защитную роль, так как благодаря ему хвощи
практически не подвергаются нападению различных
растительноядных моллюсков и насекомых.
Стробилы или спороносные колоски
хвощей состоят из спорангиофоров, размещенных на
общей оси. Они имеют вид шестиугольных щитков с
ножками (рис. 4, Д). На внутренней стороне
такого щитка размещены 4–6 спорангиев. Когда
находящиеся в них споры созревают, ось колоска
немного удлиняется, и щитки спорангиофоров
отходят друг от друга. Стенки созревших
спорангиев лопаются, открывается продольная
щель, и споры высыпаются. Лентовидные придатки
(элатеры), образующиеся из наружной оболочки
споры, способствуют сцеплению
распространяющихся спор друг с другом (рис. 4, Ж,
З).
Споры могут прорастать только на
затененной и влажной почве, где из них вырастает
пластинчатый или ветвистый заросток. Заростки
(гаметофиты) современных хвощей – очень
маленькие, размером в несколько миллиметров,
недолговечные зеленые растеньица.
Современные хвощи в отличие от
вымерших каламитов – равноспоровые растения, на
их заростках образуются органы (архегонии и
антеридии), продуцирующие как женские
(яйцеклетки), так и мужские (многожгутиковые
сперматозоиды) половые клетки.
Сперматозоиды хвощей подвижны,
поэтому оплодотворение происходит в воде – во
время дождя или выпадения росы. Из зиготы
развивается зародыш, а из него – без периода
покоя – проросток, который через несколько
месяцев превращается во взрослую особь нового
бесполого поколения – спорофит (рис. 6).
Рис. 6. Чередование поколений в жизненном цикле
хвощей (Equisetum arvense):
а – гаметофит (заросток); б – спорофит; в –
спорангофор; г – спорангии; д – щиток
спорангиофора; е – элатеры; ж – клубеньки
В природе хвощи обычно встречаются в
виде клонов (групп растений, возникших путем
вегетативного размножения), которые нередко
занимают участки площадью в несколько десятков и
даже сотен квадратных метров.
Хвощи отличаются крайним
полиморфизмом. Например, у хвоща полевого,
недавно поселившегося на хорошо освещенном
участке с нарушенным растительным покровом,
стебли обычно низкие, распростертые. Но позже,
когда разовьется окружающая растительность, от
более зрелых корневищ того же клона могут
отходить мощные прямостоячие стебли с
ветвистыми побегами. При приближении к северным
границам ареала этого вида спороносные побеги,
буроватые у растений умеренной зоны, сменяются
зеленеющими, а потом – в тундре – и ветвистыми
зелеными. Очень изменчивы бывают побеги и у
других видов. Эти модификации, возникающие под
влиянием многообразных факторов внешней среды
(часто даже в пределах одного клона), наряду с
многочисленными гибридами и наследуемыми
уродствами, являются одной из причин разногласий
между ботаниками в оценке объема рода.
Хвощи довольно широко распространены
на Земле, особенно в Северном полушарии. Но в
Австралии, Новой Зеландии и Тропической Африке
аборигенных видов хвощей нет.
Встречаются хвощи в различных
растительных сообществах, но обязательно с
достаточным или избыточным увлажнением. По
берегам водоемов, в сырых лесах, в некоторых
типах низинных болот хвощи нередко доминируют в
травянистом покрове.
Хвощи часто захватывают территории с
нарушенным растительным покровом, образуя при
этом чистые или почти чистые заросли в тех
местах, где другие растения не могут жить,
например, из-за обилия воды. Раз поселившись на
какой-нибудь территории, хвощи, благодаря
наличию глубоко залегающих корневищ, масса
которых превышает массу надземных частей
растения в несколько раз, успешно противостоят
таким неблагоприятным воздействиям внешней
среды, как засухи, лесные пожары и т.п., и успешно
конкурируют с другими растениями, зачастую
становясь широко распространенными и трудно
искореняемыми сорняками пастбищ и полей.
Хвощи, растущие в условиях избыточного
увлажнения, обладают признаками гигрофитов – у
них слабо развита водопроводящая система, но
хорошо представлена воздухоносная ткань.
Одновременно эти растения могут нести и признаки
ксерофитов – погруженные под поверхность
эпидермы замыкающие клетки устьиц, закрытые
устьица на старых участках стебля, сильно
развитая механическая ткань, фотосинтезирующие
стебли, редуцированные листья. Соотношение тех
или иных признаков строения варьирует у разных
видов.
В умеренной зоне России чаще всего
можно встретить следующие виды хвощей.
Рис. 7. Хвощ луговой (Equisetum pratense Ehrh. )авт.
рис. Шикина А.В.
Хвощ луговой (E.pratense, рис. 7) –
многолетнее растение с удлиненным подземным
черным корневищем без клубней. Спороносные
побеги бледно-зеленые, простые, с воронковидными
крупными влагалищами и свободными
светло-коричневыми зубцами, с перепончатой
каймой. Колосок длиной 0,8–2 см, цилиндрический.
Спороношение в июне-июле. После спороношения, в
начале лета, из спороносных побегов развиваются
простые зеленые ветви, и они становятся похожими
на вегетативные. Вегетативные побеги хвоща
лугового имеют высоту 10–30 см и диаметр около 2 мм,
они прямостоячие, также бледно-зеленые, внутри с
большой центральной полостью и многими мелкими
периферическими (рис. 5), с 8–14 шероховатыми
ребрами, с простыми неветвящимися боковыми
трехгранными веточками длиной 5–15 см,
расположенными горизонтально или дугообразно
книзу. Зубцы листовых мутовок широколанцетные,
на ветвях яйцевидные, острые, в количестве 10–15
шт.
Продолжение следует
Преобладают в умеренных широтах. Предпочитают влажную почву, имеющую повышенную кислотность (на болотах, лугах). Часто являются сорными травами, как, например, известный хвощ полевой, от которого очень трудно избавиться.
Строение
1. Имеют ветвящиеся корневища с придаточными почками.
2. Два типа надземных побегов — вегетативные зеленые с чешуевидными листьями (летние побеги) и спороносные, не содержащие хлорофилла (весенние).
3. Листорасположение мутовчатое, листья редуцированы до зубчиков, сросшихся в каждом узелке в пленчатое кольцо.
4. Фотосинтез чаще идет в стебле, в эпидерме которого накапливается кремнезем.
Цикл развития хвоща полевого
1. Преобладающей жизненной фазой является спорофит.
2. Весной на корневище трогаются в рост придаточные почки, из которых вырастают спороносные побеги бурого цвета (весенние побеги), продуцирующие споры.
3. Из спор развиваются заростки, в которых при наличии воды идет оплодотворение, образуется зигота.
4. На последнем этапе из зиготы вырастает спорофит — зеленый вегетативный (летний) побег.
Как шел процесс образования каменного угля? В 2014 году в ЕГЭ по биологии был вопрос об этом.
1. Угольные пласты формируются из продуктов разложения папоротникообразных при наличии повышенных давления и температуры.
2. Уголь начал откладываться в силуре палеозойской эры, но активнее этот процесс пошел в каменноугольный период.
3. В заболоченных лесах карбона деревья падали в воду, их гниение было затруднено в связи с недостатком кислорода.
4. В таких условиях — при небольших температурах и давлении, а также недостатке кислорода образовывался бурый уголь.
5. С течением времени, под воздействием более высоких температур и давления он превратился в каменный уголь.
Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — мастер класс по биологии ОГЭ
Хвощевидные растения современной наукой относятся к отделу папоротникообразных споровых растений. Именно они были одними из первых живых организмов, появившихся на нашей планете.
Ранее представители этого отдела играли значительную роль в растительном покрове планеты, еще в каменноугольном периоде.
На сегодняший день сохранились только некрупные травянистые растения, которых в общей численности насчитывается около 20 видов, и к которым относятся полевых, луговые, болотные хвощи и многие другие.
Строение хвощей
В научной среде название этого отдела переводится с латинского как «лошадиная грива», и эти растения действительно напоминает часть этого животного, а точнее, его хвост, что получило отображение в русской версии названия.
Строение хвощей
Хвощевидные представляют собой высшие травянистые растения споровой формы, и у них, как и у всех растений, имеется в наличии несколько составляющих:
- стебель,
- ллиства,
- корневая система,
- ткани развитого уровня:
- фотосинтезирующие,
- проводящие,
- механические,
- покровные.
В жизненном цикле этого растения лидирующее значение имеет именно бесполое поколение (спорофит), которое осуществляется при помощи спор или частей растения, а половое размножение (заросток) организовано при помощи гамет, в обязательном порядке сопровождается наличием жидкой среды. Эти два вида размножения у растений этого одела чередуются.
Современные типы хвощей относятся к многолетним травянистым формам, и, как правило, их основным характерным признаком принято считать строгое разделение побега и формирование узлов, от которых произрастают зубовидные листья. У основания узла эти листья срастаются и формируют своеобразное влагалище: в таких узлах можно найти клетки образовательной ткани и именно они принимают активное участие в процессе вставочного роста растения. Ребристый стебель растения обеспечивает выполнение функции фотосинтеза: в его середине существует значительное количество полостей, в которых располагаются вода и кислород.
Хвощевидные растения снабжены и подземной корневой системой. Их корневище точно также, как и стебель, разделяется на междоузлия.
Спорофит хвощевидных растений как правило является зелеными побегами, которые внешне весьма напоминают собой молодой побег сосны. А вот форма гаметофита у хвощей существует отдельно и напоминает зеленую пластинку.
Тело хвоща состоит из стебля, у которого имеется выраженное разделение с строгим чередованием узлов и междоузлий, и из осевого органа которого формируются (непосредственно в узлах) чешуйчатые листья.
Благодаря весьма развитой корневой системе, снабженной клубнями либо придаточными корнями, хвощ заслужил репутацию сорняка, поскольку она в значительной степени затрудняет организацию борьбы с этим видом растений. Но именно она помогает ему весьма стойко переносить различного рода пожары.
Листья хвощевидных растений
Подавляющее большинство всех представителей флоры нашей планеты обладают зелеными листьями. И хвощевидные растения не являются исключением, но для современных хвощей листья являются характерным признаком: своеобразные листовые пластины в значительной степени редуцированы до темных, порой зеленых или даже бесцветных, зубцов, а яркое и выраженное влагалище представляет собой единый, сросшийся в общий пленочный организм устройство.
В целом для хвоща характерны зеленые, длинные и узкой формы веера, расположенные мутовками, причем это как-раз не листья, а только боковые побеги: пушистые, напоминающие молоденькие елки, которые можно встретить и на полях, и на дорогах.
Нужно понимать, что для репродуктивной системы таких растений характерным признаком можно считать наличие специфических органов размножения – стробил в форме колосков, а спороносные зоны сформированы только у отдельных видов.
Современные виды хвощей отличаются спорангиофорами щитковой формы, а вот древние их виды отличались существенным разнообразием форм (за исключением привычной листовидной).
Тот же привычный и распространенный вид хвощевых растений, хвощ полевой, отличается наличием двух форм побегов: первые, получившие название весенние, не способны организовывать фотосинтез и является носителем для спороносных колосков; а вот летний является как раз вегетативным.
Следовательно, побеги хвоща как представителя этого отдела можно разделить на два типа:
- спороносные,
Такие побеги представляют собой стебли из узлов и междоузлий, украшенные на вершине сформированным колоском с чешуйчатыми листьями, чьи зубчики расположены прямо в основании узлов, а узлы спрятаны под объединенными влагалищами.
- вегетативные,
Такие побеги представляют собой высокие стебли зеленого цвета с небольшими узкими мутовками боковых стеблей, необходимые для фотосинтеза. Листва на таких побегах отличается чешуйчатой формой и является сросшейся, снаружи заметны только зубчики и пластины зеленого оттенка.
Стебель хвощевидных растений
Хвощи невозможно перепутать с другими видами. Это связано с тем, что их стебель всегда формируется в членистой форме, и состоит из узлов и междоузлий, сменяющихся между собой. И как раз в подобных узлах можно найти редуцированные бурые листья в форме зубцов. И здесь же есть боковые веточки, так же формирующие мутовки.
Стебель хвощей
Сам же стебель и его междоузлия не снабжены ни листьями, ни другими формами и ввиду отсутствия листвы процесс фотосинтеза проходит за счет главного стебля и боковых веток, поэтому они интенсивно окрашены в зеленый оттенок.
Внутри стебель хвоща полый и отличается ребристой поверхностью, поскольку в его коре можно обнаружить достаточное количество кристаллов кремнезема.
Хвощевидные растения являются многолетними, причем наземные побеги способны как отмирать ежегодно (касательно некоторых видов), так и зимовать в зеленом состоянии. В любом случае, постоянно живую форму способно поддерживать только развитое корневище под землей и его почки становятся стартом для новых надземных образований растения. А поскольку кожица стенок стебля наполнена кремнеземом, его ребристость и жесткость повышена, а процесс фотосинтеза, который осуществляет преображение энергии света в связь всех веществ в стеблях и ветвях, обеспечивает хвощу еще более значительную плотность.
Ткани хвощевидных растений
Хвощевидные растения относятся к отделу высших многолетний травянистых растений споровой формы. Их побеги, состоящие из выраженных члеников и узлов с мутовчато-сформированными листьями, обеспечены хорошо сформированной тканью проводящего типа:
- ксилема,
- флоэма.
Укоренение в почве у эти х растений происходит за счет длинных и мощных корневищ, усиленных придаточными корнями.
Вся площадь поверхности надземного стебля хвощевидных растений покрыта продольными гребнями и бороздами, которые предназначены скрывать массированное скопление устьиц, обеспечивающих растению газообмен.
Эпидермис хвощевидных обычно прикрыт восковой кутикулой, под которой располагается слой кремнезема, и именно кремнеземом же насквозь пропитаны стенки клеток растений; подобная структура тканей позволяет хвощу усилить прочность побегов, а также изменить количество потерь жидкости.
Относительно тканевой структуры хвощевидных… Некоторые из них обладают особыми системами, или спорангиофорами, которые несут спорангии. Именно их мутовки формируют спороносные зоны в области стебля, такие зоны чередуются с вегетативными листьями.
Признаки и характеристика хвощей
Наряду с древовидными папоротниками, именно хвощовые виды растений принимали активное участие в формировании каменноугольных лесов.
Причем и от современных, и от уже исчезнувших растений хвощовые резко отличаются наличием побегов из отдельных сегментов и узлов. Именно эта специфика строения побегов растений этого отдела подарила им название «Членистые», именно такие междоузлия с легкостью раскладывается на составляющие. Подобная членистость сформирована за счет мутовчатого листорасположения, дополненного существованием в самых нижних участках растения междоузлий интеркалярной меристемы. Это формирование обеспечивает процесс разламывания на составляющие.
Хвощевидные являются достаточно своеобразным отделом растений и наличие достаточного количества вегетативных признаков приближает их к злаковым.
Их конкурентоспособность среди других папоротникообразных объясняется большим количеством усовершенствований вегетативной системы, к которым можно отнести следующие моменты:
- наличие членистого стебля, растущего в узлах (так же, как и злаки);
- армирование эпидермы при помощи кремнезема;
- облегчение показателя веса стебля. Здесь роль играет наличие центральной полости;
- большое количество тяжей, увеличивающих прочность растения и стебля за счет механической ткани;
- формирование воздухоносных полостей, гарантирующих возможность снабжения кислородом подземных структур растения;
- наличие сосудистой системы наподобие покрытосеменных видов;
- споры с удлиненными образованиями (элатеры), крыльями для возможности распространения с использованием силы ветра.
За счет особенностей хвощевидных растений, еще с давнего каменноугольного периода, они поддерживают свое доминирование в отдельных биоценозах (в первую очередь то касается водоемов).
Хвощи обладают еще одной особенностью: у таких растений имеются в наличии разнополые заростки, развитие которых в мужскую или женскую сторону четко предопределяется окружающим пространством. Здесь прослеживается четкая тенденция: плохие условия среды способствуют развитие именно мужских заростков.
Подобными чертами хвощевидные растения представляют собой своеобразную переходную степень относительно равноспоровости в сторону типичного показателя разноспоровости.
Классифицирующей чертой многих хвощевидных можно назвать существование спорангиофоров – структур, несущих спорангии; они существенно отличаются от привычных спорофиллов других растений такого рода (бессемянных) по своей структуре. Их мутовки попросту образуют спороносные зоны в области стебля, которые перемежаются стандартными листьями, либо посажены на острия осей, формируя стробилы (спороносные колоски) нескольких типов:
- Чистые, в состав которых входят исключительно спорангиофоры,
- Смешанные, имеющие в своем составе как спорангиофоры, так и стерильную листву.
Значение хвощевидных растений
Основными территориями произрастания хвощовых являются заболоченный или кислый грунт, леса. Хвощ является существенной составляющей травостоя.
Хвощевидные растения относятся к влаголюбивым, и зачастую являются проблемой пастбищ и полей, однако, с другой стороны, они способны в достаточной степени быстро предотвращать такое явление, как эрозия почвы.
Некоторые из хвощей обладают достаточной ядовитостью, но, тем не менее, является трудноискоренимой сорной травой, несмотря на то, что тот же полевой хвощ является лекарственным растением. Издавна хвощ использовался именно в народной медицине как отличное средство против отеков, при некоторых проблемах с кровообращением и как действенное мочегонное лекарство: с этой целью применяются его зеленые побеги.
А в осенний и зимний период хвощевидные растения способны служить неплохим кормом для некоторых животных (оленей и кабанов), несмотря на твердость стебля из-за большого уровня содержания кремнезема, так что хвощ можно признать полноценным звеном в пищевой цепочке.
Некоторые виды хвощовых растений из современной флоры по большей своей части определяются в качестве сорняков, которые еще и обладают значительными ядовитыми свойствами. Так, на пастбищах, где появляются эти растения, порой можно столкнуться с отравлением домашних животных.
Случайное употребление подобных растений могут стать причиной летального исхода – по этой причине сенокосные территории, где появляется хвощ, со временем просто перестают применятся по прямому назначению.
Значение хвощевидных растений в деятельности человека на сегодняшний день можно признать существенным исключительно с области фармакологии. Благодаря его медицинским свойствам хвощевидные нашли широкое применение среди медиков и народных целителей – обычно их активно применяют в качество мочегонных и кровеостанавливающих препаратов. Также эти средства используются как ранозаживляющее и вяжущее средство, а также общеукрепляющий ресурс; хвощ может отлично послужить при сердечной недостаточности, регулируют водно-солевой обмен. Если говорить о составах и сборах с его участием, хвощ способен лечить гипертонию и даже подагру.
Весенние побеги хвоща с удовольствием применятся в кулинарии, в свежей или вареной форме, а также являются отличным ингредиентом для соусов или начинки, несмотря на то, что общая масса хвощей все-таки несъедобна. Обычно в пищу используют именно молодые колоски или крахмалистые корневища.
Виды хвощевидных растений
Отдел хвощевидных вмещает примерно около трех десятков видов, которые широко известны и в Африке, и в Америке (как Северной, так и Южной), в Евразии и даже Арктике: от болотного до древовидного, лугового, пестрого, ветвистого и многих других видов).
Полевой хвощ
Особенно активно распространяется такой вид, как полевой хвощ – растение, обладающее разветвленным стеблем, мощным корнем (даже с придаточными корнями). Особенностью хвоща является наличие нескольких видов побегов:
- весенних, являющихся генеративными – они длинной около 20 см и формируются из зимующих почек, располагающихся на подземных побегах. Подобные побеги обеспечивают функцию размножения.
Такие побеги полностью лишены хлорофилла и обладают коричневым окрасом чешуйчатых листьев без особого разветвления, которые располагаются в мутовчатом порядке на стебле. На их концах сформируются колоски, где проходит развитие спор. Побеги после развития спор попросту засыхают.
- летних, или вегетативных, которые насыщенны хлорофиллом. Их боковые ветви также располагаются мутовчато: листья у них отсутствуют, и сам процесс фотосинтеза протекает непосредственно в стебле. Такие побеги выполняют функцию роста.
Подобные побеги обеспечивают накопление питательных веществ запасного плана непосредственно в подземных частях – клубнях, являющихся системой вегетативного размножения.
Рост хвощей (здесь они сходны со злаковыми) напоминает процесс раздвижения подзорной трубы, за что хвощи и называют в науке членистостебельными.
Представители хвощей
Лесной хвощ
Лесной хвощ (Фото: Николай Гирш)
Луговой хвощ
Болотный (водный) хвощ
Зимующий (садовый декоративный или японский хвощ)
Речной (топяной хвощ)
Камышовый хвощ
Большой (гигантский) хвощ
Ветвистый хвощ
Пестрый хвощ
Жизненный цикл хвощевидных растений
Обычно хвощевидные растения представляют собой полевой сорняк многолетней формы, который зимует в форме клубня, обладающего хорошим запасом необходимых веществ, образующихся в нем.
Ранней весной вырастают бледно-розовые спороносные побеги, вырастающие их корневища высотой приблизительно около 20 см с прямостоящими и неветвистыми стеблями с сочной сердцевиной и резкими междоузлиями и узлами. Листья растений обычно недоразвитые, некрупные и узкие, срастающиеся в трубку и формирующие мутовки.
Побег оканчивается спороносным колоском, ось которого покрыта листьями в видоизмененной форме, которые получили название споролистиков. На таких листьях обычно формируются спорангии, в уже в них образуются споры. По внешнему виду все споры одинаковы, а вот физиологически могут иметь существенные различия. Обычно споры снабжены элатерами, лентовидными придатками, которые обеспечивают спорам возможность удерживаться вместе. А в момент созревания спор эти придатки попросту распрямляются и споры разбрасываются.
Если условия благоприятны, то разбросанные споры прорастают и из них вырастает двуполые или раздельнополые заростки (в зависимости от окружающих условий среды). Такие архегонии и антеридии глубоко погружены в заросток и его ткани: антеридии являются источником практически двух сотен сперматозоидов, а посредством воды они попадают в яйцеклетку, формируя зародыш, а из него уже произрастает взрослый спорофит.
После процесса созревания спор побеги, на которых они созревают, отмирают и вместо них формируются вегетативные побеги спорофита с использованием корневища. Их стебли ветвистые и обладают ослабленными чешуйчатыми листьями. Их основная задача обеспечивать наличие питательных веществ для корневища прозапас.
Именно так и половое и бесполое поколение хвощевидных растений отлично существуют самостоятельно.
Размножение хвощевидных растений
Хвощевидные, так же, как и плауны, способны размножаться тремя способами:
- вегетативным путем,
- бесполым путем,
- половым путем.
Вегетативный способ размножения хвощей обеспечивается с участием подземных побегов, или клубней, а бесполое размножение проводится с помощью спор, которые формируются в спорангиях колосков. Когда спорангии (а, точнее, их оболочка) лопаются, то споры получают возможность рассеяться по поверхности. Сами споры схожи по внешнему виду, но отличаются по своему функционалу: они бывают мужскими и женскими и такие зародки представляют собой половое поколение растения. Именно внутри зародка формируется гаметы (мужские и женские). И когда мужская гамета, сперматозоид, сливается с женской (яйцеклетка), то происходит образование зиготы, из которой формируется зародыш, и как последствие – новое растение.
В весеннее время у хвоща формируются спороносные побеги, которые несут в себе спороносные колоски. Именно этот побег и несет ответственность за половое размножение, и именно к нему крепится система спороношения.
Спороносная система отличается от вегетативных побегов сформированным стробилом, или видоизмененным побегом укороченной формой, который служит многим высшим растения для процесса размножения. Именно стробил несет специализированные листья, служащие для формирования спорангиев, т.е. органов бесполого размножения.