Отдел Хвощеобразные или эквизетофиты

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХВОЩЕОБРАЗНЫХ

Отдел Хвощеобразные (Equisetophyta) охватывает как современные, так и вымершие растения. Современные виды являются травянистыми, преимущественно многолетними растениями. Вымершие растения преимущественно были деревьями.

Достигли наибольшего развития в каменноугольном периоде. Представлены только одним родом Хвощ, который включает свыше 30 видов. Размеры спорофитов сильно варьируют (от 5 см до нескольких метров). Самые высокие растения встречаются в тропических лесах. Могут жить как во влажных, так и в сухих местностях. Распространены в разных климатических зонах, повсюду, кроме Австралии и Новой Зеландии.

В жизненном цикле происходит чередование поколений – полового и бесполого. Преобладает спорофит. Размножаются половым и бесполым способами. Вегетативно размножаются с помощью корневища.

Спорофит имеет особенность – расчленение тела на узлы и междоузлия. У него хорошо развито подземное корневище (тоже расчлененное) с дополнительными корнями и надземные побеги. В корневище запасаются питательные вещества и образуются в узлах на нем крахмалоносные клубни. В узлах – боковые веточки, расположенные кольцами (мутовками). От корневища отходят вертикальные надземные побеги. Листья не имеют хлорофилла, видоизменены в пленки, которые имеют форму зубчиков, срастаются у основания и образуют влагалище, которое прикрывает узел (защищает образовательную ткань). Фотосинтез осуществляется стеблем. Стебель пропитан кремнеземом, (двуокисью кремния), ребристый, имеет полость, заполненную воздухом или водой. Растут хвощи благодаря вставочной (интеркалярной) и верхушечной образовательной ткани (меристеме). Спорангии образуются на щитках (выростах оси) стробил, на верхушках вегетативных побегов или на специализированных спороносных побегах на нижней стороне спорофитов. После образования спор спороносные побеги отмирают. Имеют вид неразветвленных стеблей.

Хвощи – преимущественно равноспоровые. Из одинаковых спор преимущественно развиваются однополые гаметофиты. Споры имеют специальные приспособления – гигроскопические выросты – элатеры (от греч. элатер – кнут). С помощью элатер они сцепляются и распространяются группами. Это увеличивает возможность оплодотворения. Распространяются споры ветром.

Гаметофит однополый или реже – двуполый, имеет вид нити или зеленой расчлененной пластинки (от 1 до 30 мм в длину), существует непродолжительное время. На нем развиваются половые органы: архегонии и антеридии. Сперматозоиды преимущественно многожгутиковые. Оплодотворение происходит при помощи воды. Зародыш образуется из зиготы. До образования корня и надземных побегов питается за счет гаметофита.

МНОГООБРАЗИЕ ХВОЩЕЙ

В нашей стране встречаются хвощ луговой, хвощ лесной, хвощ болотный. Наиболее распространенным является хвощ полевой. Одним из крупнейших по размерам представителей хвощевидных является хвощ большой (до 1 м в высоту). Он занесен в Красную книгу.

ХВОЩ ПОЛЕВОЙ (EQUISETUM ARVENSE)

Многолетнее растение. Растет в условиях повышенной влажности на полах, лугах и т. п. Имеет два типа побегов: вегетативные и спороносные. Спороносные побеги развиваются весной. Они прямые, неветвистые (но расчлененные), незеленые (розово-бурые), до 20 см в высоту. На верхушках образуются спороносные колоски (стробилы): ось покрыта спорофиллами, которые имеют форму шестигранных щитков. На спорофиллах содержится 6 – 10 спорангиев. После созревания побеги отмирают.

Вегетативные побеги появляются весной, не гибнут летом, отмирают зимой. Они хорошо разветвлены, зеленые, без стробил, с хорошо развитыми междоузлиями. Листья имеют вид чешуек, маленькие. Они срастаются и образуют влагалище, которое одевает нижнюю часть междоузлия. Клетки эпидермиса пропитаны кремнеземом. Проводящая ткань представлена ситовидными элементами, разными типами трахеид, иногда сосудами.

Споры зеленоватые, шарообразной формы, оснащенные четырьмя элатерами. Заростки преимущественно однополые. Мужской заросток – маленькая зеленая расчлененная на лопасти пластинка, которая ризоидами прикрепляется к почве. На концах пластинки развиваются антеридии с многожгутиковыми сперматозоидами. Женский заросток имеет большие размеры. Из зиготы вырастает предросток, который превращается во взрослое растение.

Хвощ полевой – вредный сорняк на лугах и полях.

ЗНАЧЕНИЕ ХВОЩЕЙ

Практическое значение невелико. Молодые спороносные побеги и клубни хвоща полевого когда-то употребляли в пищу. Животными поедаются мало из-за кремнезема в стеблях. Встречаются ядовитые для скота виды. Хвощи из подрода гипохете могут употребляться в пищу оленями, кабанами, коровами, конями.

Стебли используют для шлифовки металла, дерева, чистки посуды. Могут быть вредными сорняками. Хвощи являются индикатором кислых почв (необходимо проведение известкования). В медицине используются (вегетативные побеги) как кровоостанавливающее и мочегонное средства. Вымершие хвощи принимали участие в образовании каменного угля.