Споры у хвощей созревают на
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 19.09.2024
Хвощ полевой (Equisetum arvense) распространён на полях в условиях избыточного увлажнения. Это многолетнее травянистое растение.
Строение
Жизненный цикл
Спороносный колосок состоит из оси, на которой мутовчато располагаются спорофиллы, имеющие вид шестигранных щитков. На внутренней стороне щитка располагаются 6-8 спорангиев, внутри которых образуются споры одинаковой формы и величины. Спора снаружи имеет пружинки-элатеры, которые во влажном воздухе прилегают плотно к споре, а в сухом воздухе концы их раскручиваются. Сцепляясь между собой элатерами, споры комочками разносятся токами воздуха. Из спор развиваются обоеполые заростки (гаметофиты). Они зелёные, свободноживущие, прикрепляются к почве ризоидами. Архегонии и антеридии погружены в ткань заростка. Сперматозоиды многожгутиковые. Оплодотворение происходит в присутствии воды. Из оплодотворённой яйцеклетки развивается зародыш, из него — взрослое растение (спорофит). После рассеивания спор у хвоща полевого спороносные побеги отмирают, и на смену им вырастают зелёные ассимилирующие побеги. Стебель у них ребристый, разделён на узлы и междоузлия, на нём располагаются мутовками боковые побеги. В узлах стебля располагаются редуцированные до чешуй листья, которые срастаются и образуют вздутую мутовку. Вследствие редукции листьев процесс фотосинтеза осуществляется стеблем.
Хвощи (Equisetum) – это многолетние травянистые растения, которые растут на влажных полях и лугах, на болотах и в сырых лесах. Хотя по внешнему виду они отличаются от папоротников и плаунов, но по многим признакам схожи с ними. Хвощи, как и папоротники, являются споровыми растениями. В настоящее время хвощи большой роли в образовании растительного покрова не играют. Хотя нередко хвощи образуют заросли в тех местах, где другие растения существовать не могут.
Виды хвощей
Видовое разнообразие хвощей невелико — около 30 видов. В лесах на увлажненной почве часто встречается хвощ лесной с сильно разветвленными поникающими боковыми веточками. На песчаных почвах и в оврагах растет хвощ зимующий, на заболоченных местах, по берегам рек и озер произрастают хвощ болотный и хвощ приречный (рис. 88).
В благоприятных условиях споры хвоща, как и папоротника, прорастают в небольшие растеньица, непохожие на листостебельные. На них формируются органы полового размножения, в которых созревают половые клетки. При наличии капельной воды происходит оплодотворение. Из яйцеклетки образуется молодое растение хвоща с корневищем.
После образования спор весенние побеги отмирают, а от корневища отрастают зеленые летние побеги, похожие на маленькие сосенки (см. рис. 87).
Значение хвощей
Стебли хвоща зимующего содержат значительное количество кремнезема — твердого, хорошо полирующего вещества. Поэтому его стебли особенно жесткие, прочные. Они издавна применялись для чистки металлической посуды и вместо наждачной бумаги.
Побеги некоторых хвощей (например, хвоща полевого) используются в народной медицине как мочегонное и вяжущее средство.
Видеоурок знакомит с представителями высших споровых растений: папоротниками, хвощами и плаунами. Вы узнаете, что все они имеют корни, стебли, листья и размножаются спорами. В данном уроке приводятся следующие понятия: вайя, листья-улитки, спорангий, заросток папоротника.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Папоротники, хвощи, плауны"
В сырых, тенистых, защищенных от ветра местах часто встречается папоротник щитовник. Познакомимся со строением этого растения.
Тело папоротника состоит из листовых пластинок, черешка, видоизменённого побега и корней.
У папоротников ещё нет настоящих листьев. То, что у папоротника напоминает лист, — вовсе не лист, а по своей природе — целая система ветвей, да ещё расположенных в одной плоскости. Эта система ветвей называется плосковетка или вайя. В листьях папоротника на свету образуются органические вещества, как и у всех зеленых растений.
С наступлением зимы листья отмирают. Но в почве остаются зимовать его подземные органы ─ корневище и отходящие от него корни. В толстом корневище содержится запас органических веществ, отложенных за лето.
На верхушке корневища имеется почка, из которой вырастает новый укороченный стебель с листьями. Молодые листочки закручены и напоминают улитку. Их так и называют ― листья-улитки. По мере роста они раскручиваются.
Папоротник внешне похож на цветковое растение, но он никогда не цветет. Не образует плодов и семян.
Поэтому славянские поверья, что в ночь накануне Ивана Купалы цветет папоротник, лишь выдумка.
В реальности папоротник никогда не цветёт — он размножается спорами.
В июле на нижней стороне листьев папоротника образуются маленькие бурые бугорки. Это группы спорангиев, в которых созревают споры.
На срезе листа при увеличении можно увидеть, что бугорок имеет форму перевернутого зонтика, под которым находятся маленькие мешочки.
В каждом из них образуются споры. Когда споры созревают, мешочек лопается и споры разбрасываются. Очень мелкие и легкие, они разносятся ветром. Если спора попадает на влажную почву, она прорастает. Вырастает маленькая зеленая пластинка ― это заросток папоротника.
Весной из заростка вырастает новый папоротник. Его первый лист непохож на последующие листья.
Таким образом, папоротник размножается спорами, подобно водорослям, грибам и мхам. Он относится к споровым растениям.
Кроме того, папоротники размножаются и вайями, корневищами, почками. Также для папоротников характерно и половое размножение как часть их жизненного цикла.
В сравнении с мхом, строение папоротника наиболее сложно. У него имеются не только стебель и листья, как у мха, но и корни. Вспомним, что у мхов настоящих корней нет, их заменяют ризоиды.
Папоротники разнообразны, они растут в различных условиях. По берегам зарастающих рек и болот можно увидеть папоротник щитовник болотный ─ это многолетнее растение, с отдельными дважды перистыми листьями до 70 см высотой.
В сухих светлых лесах часто встречается папоротник ─ орляк. Это растение имеет значительные размеры. Своеобразный запах листьев отпугивает насекомых.
Благодаря наличию белка и крахмала молодое растение после обработки употребляют в пищу.
Вблизи воды в сухих лесах произрастает папоротник страусово перо. Это многолетнее растение, достигающее в высоту 100─135 см.
Этот вид папоротника получил своё название за сходство спороносных листьев с перьями страуса.
На поверхности озёр и рек иногда можно встретить мелкий плавающий папоротник ─ сальвинию плавающую. Это однолетнее растение с тонким стеблем длиной до 15 см, на каждом узле которого находятся пучки из трёх листьев.
Растут папоротники и на скалах. Например, папоротник листовник сколопендровый. Многолетний папоротник высотой 30─80 см. Обитатель гор Кавказа и Крыма.
Там же растет и пузырник ломкий. Это низкорослое растение с тонкими листьями. Очень ядовит.
Среди папоротников есть высокие древовидные растения. У этих растений хорошо развиты проводящие и механические ткани, что позволяет им достигать больших размеров.
Разнообразие форм листьев, устойчивость к переувлажнению, громадное количество производимых спор способствовали широкому распространению папоротников по земному шару.
Хвощи и плауны
На увлажненных полях нередко можно встретить растение, похожее на меленькую елочку. Это родственное папоротнику многолетнее растение ─ хвощ.
У хвоща тоже есть корневище, но оно длинное, ветвящееся. От корневища отходят многочисленные корни и надземные побеги, которые появляются у хвоща весной.
Листья хвоща мелкие и недоразвитые, представлены в виде чешуй и располагаются мутовками в узлах. Здесь же образуются и боковые ветви.
У них нет хлорофилла, живут они за счет запасов органических веществ, отложенных летом в корневище.
Хвощи размножаются в основном корневищами, образуя множество дочерних растений-близнецов.
Также для хвощей характерно размножение спорами, которые заключены в колосках на верхушках весенних побегов. Созревая, колосок растягивается, образуются щели, через которые высыпаются созревшие споры.
Споры имеют четыре лентовидных придатка, которые помогают зацепится будущему хвощу за различные неровности земной поверхности. При прорастании споры образуют заросток, похожий на заросток папоротников.
После спороношения весенние побеги отмирают. На смену им от того же корневища отрастают зеленые летние побеги.
Если на поле много хвощей, значит, почва с повышенной кислотностью и нуждается в известковании.
Хвощ в сельском хозяйстве относятся к сорным растениям. Для борьбы с ним поля обрабатывают веществами, убивающими корневище и побеги. Весной производят глубокую вспашку.
Весенние побеги хвоща полевого можно употреблять в пищу в сыром и пареном виде.
Питаются хвощами и некоторые дикие животные — олени и кабаны. В то же время для лошадей хвощи являются ядовитыми растениями.
В медицине используются препараты хвоща полевого, которые обладают разносторонним действием. Их применяют как противовоспалительное, кровоостанавливающее, ранозаживляющее средство, а также при сердечной недостаточности.
В сосновых лесах часто встречается другое родственное папоротнику растение ― плаун. У плауна длинный ветвистый ползучий стебель, с густо покрытый мелкими вечнозелеными игловидными листьями.
От стебля отходит корневище с корнями. От него же вверх поднимаются побеги. В июне или июле на некоторых побегах появляются колоски, в них образуются споры.
Споры плауна раньше широко использовали в аптечном деле при изготовлении детской присыпки.
В народной медицине споры плаунов применяют как заживляющее средство для засыпки ран, ожогов, обморожений. Стебли используют при заболеваниях печени, дыхательных органов, болях в желудке.
Во многих районах плаун стал редким, нуждающимся в охране растением.
Что же общего у всех этих растений? Все они имеют корни, стебли и листья. Все они размножаются спорами.
Современные папоротники, хвощи и плауны ― это потомки очень крупных древовидных растений.
Около трехсот миллионов лет назад в каменноугольном периоде палеозойской эры, наша Земля была совсем не такой, как сейчас. Тогда почти на всей Земле был тёплый и очень влажный климат. Такой климат был благоприятен для папоротникообразных растений. Они-то и составляли тогда основную часть растительности Земли.
Из древних древовидных форм миллионы лет назад образовались залежи каменного угля, который служит не только топливом, но и ценным химическим сырьём.
Древние и самостоятельные растения хвощи и плауны внешне очень схожи, в этом можно убедиться, взглянув на изображение в энциклопедии, на фото или рисунок в учебнике по ботанике. Но схожесть этих двух растений на самом деле обманчива. В чем же их отличия? В этом стоит разобраться!
Отдел хвощевидных и его представители
Хвощевидные относятся к отделу папоротниковидных высших споровых растений, одних из первых, некогда обитавших на Земле.
Из хвощевидных самым распространенным сейчас остается класс хвощовых, представителем которого является хвощ.
Представители высших споровых хвощевидных растений – папоротники, мох и плауны, занесены в Красную книгу РСФСР, как редкий вид живых ископаемых.
Заболоченная или кислая почва, леса с густой кроной - это основные места для произрастания хвощовых, представляющих собой большую часть травостоя, нежели другая растительность.
Строение хвощевидных растений
По своему строению, тело хвоща имеет стебель с ярко выраженным его разделением, то есть четким чередованием междоузлий и узлов. Из осевого органа стебля в его узлах образуются чешуйчатые листья и ветви.
Благодаря пропитанной кремнеземом кожице стенок стебля, увеличивается его ребристость и жесткость. Фотосинтез, преобразуя энергию света в химическую связь всех необходимых веществ в стеблях и ветвях хвоща, делает растение более плотным.
Корневая система с клубнями или с придаточными корнями очень развита, что затрудняет борьбу с данным растением, но позволяет ему переносить лесные пожары.
Размножение и развитие хвощей
У растения существует два способа размножения:
Вегетативный, где органом служат корни и клубни.
Спороносный, где органами размножения выступают спороносные колоски.
Как представитель высших споровых, хвощ обладает сложным жизненным циклом. Растению свойственны непрерывность жизни, как у вегетативного побега, и чередование поколений (бесполого и полового).
Летом преобладает вегетативное размножение, когда побеги растут над земной верхушкой. Летний побег - ассимилирующий, ветвистый, состоит из члеников и узлов, из которых ответвляясь растут такие же расчлененные ветви, размножается под землей. Его корни врастают вглубь земли на расстояние до 1 метра.
Весенний побег - спороносный, не ассимилирующий и не ветвистый, размножается за счет верхушек спороносных колосков. В этих колосках проходит процесс, называемый спорофитом, при котором происходит оплодотворение клетки, и появляется спора.
Спороносный колосок хвоща
Зеленая шаровидная по форме спора, с четырьмя усиками, прорастает в женские или мужские проростки, из которых появляется взрослый вид хвоща. Ветер – хороший помощник для размножения спороносных побегов.
Примеры хвощевидных растений
Данный род вмещает в себя около 32-х видов, известных в Южной Африке, Северной и Южной Америке, Евразии и Арктике: болотный, приречный, древовидный, лесной, камышовый, луговой, большой, пестрый, многощетинковый, ветвистый, зимующий, гигантский, тростниковый, раскидистый, боготский, Мура.
Хвощ Плантариум
Хвощ может достигать невероятных размеров - от нескольких сантиметров до 12 метров в высоту.
Так, самым высоким из ныне существующих растений является гигантский хвощ, достигающий 12 метров. Растут такие представители в самых благоприятных для себя влажных тропических и субтропических регионах.
Общая характеристика плауновидных
Растения из отдела плауновидных - вечнозеленые и многолетние. Более всего плаун был распространен в конце каменноугольного и девонского периодов, и представлял собой высокое древовидное растение.
Плаун Альпийский
На данный период количество видов этого растения снизилось до 400 экземпляров, и вырастают они в высоту не более чем на 30 сантиметров.
Строение плауна
Плауны представляют собой ползучие и ветвящиеся стебли, на которых по спирали вырастают листья разнообразной формы (ланцетовидные, линейные, очередные).
Корневая система состоит из дополнительных корней, произрастающих от стеблей. Верхушки побегов обрамлены чешуйками, видоизмененными листьями (спорангиями), которые являются органами бесполого размножения.
Как размножаются плауны
Развитие плауна напрямую зависит от попадания в него грибного гифа, который обеспечивает ему питание органическими веществами.
Размножаются плауны:
вегетативно (укоренение ветвей);
Произрастание спор плаунов происходит около 8 лет после попадания в почву. Но в основном плауны размножаются побегами.
Представители плаунов
Среди ползучего растения большое разнообразие видов, но особо распространенными считаются: плауны – годичный, булавовидный, темный, сплюснутый, баранец и колючий плаун.
Плаун булавовидный
Где обитают хвощи и плауны
Хвощи и плауны растут только там, где достаточно влаги, так как она необходима для размножения. Поэтому встретить эти растения можно в глухих и влажных частях леса, в болотистой местности, на заливных лугах или лугах, чья почва имеет повышенную кислотность, так же в тропиках и субтропиках.
Плаун годичный
Плауны на территории России встречаются в хвойных и влажных лесах, реже на заливных лугах. Основная область их обитания – тропики.
Как человек использует плауны и хвощи
Вымерший древовидный хвощ через века преобразовался в каменный уголь. Залежи этого угля в жизни человека служат не только как топливо, но и как ценное химическое сырье.
Некоторые современные медицинские препараты, способствующие водно-солевому обмену, помогающие при сердечной недостаточности, кровоостанавливающие, ранозаживляющие, мочегонные, в своём составе содержат полевой хвощ.
Живописцы и столяры нередко используют стебли высушенного хвоща для шлифования поверхности, так как он содержит кремний.
В отличие от хвоща, плаун намного популярнее, он чаще используется в научной и народной медицине, в ветеринарии, в косметологии и пиротехнике. Также он обладает красильным веществом, из его стеблей добывают синюю краску, используемую в текстиле.
Читайте также: