Отдел хвощевидные. Общая характеристика, цикл развития, представители, значение для человека

Произрастают в умеренных широтах, на ботолах, лугах. Невысокие жесткие травы с мутовчатым листорасположение. Стебли членистые. Листья макрофиллы редуцированы и расположены мутовчато. Спорангии в спорангиефоре. Преобладает спорофит.

Современные хвощи - травянистые растения, представленные в растительном мире единственным классом - Хвощевые (Equisetopsida), одним порядком - Equisetales, одним семейством - Equisetaceae и одним родом - Хвощ (Equisetum).

Класс Хвощевидные - Equisetopsida

Род Хвощ – Equisetum

Род представлен многолетними травянистыми растениями, встречающимися в условиях избыточного увлажнения лесов, полей, лугов, болот. Ранней весной из глубоко залегающих корневищ хвощей вырастают однолетние спороносные побеги, заканчивающиеся спороносными колосками (рис. 5.6). Клетки эпидермы побегов пропитаны кремнеземом. В узлах побегов сидят бурые чешуйчатые листья, срастающиеся своими основаниями в листовое влагалище, и мутовки боковых побегов. Боковые побеги (вместо пленчатых листьев) выполняют ассимилирующую функцию. Спороносные колоски состоят из оси, перпендикулярно к ней крепятся щитки - спорангиефоры (видоизмененные боковые побеги), под которыми находятся 6-10 спорангиев, содержащих споры, образуемые в результате мейоза (рис. 5.7). Вначале щитки сидят плотно, без зазоров, но позднее, к моменту созревания спор, ось колоска удлиняется. Между щитками образуются промежутки, через которые и высыпаются споры из созревших спорангиев. Шаровидная зеленая спора обмотана четырьмя лентами - элатерами. При подсыхании элатеры раскручиваются; с их помощью споры объединяются в крупные рыхлые комочки и лучше разносятся потоками воздуха. Попадая во влажную среду, споры прорастают целыми группами заростков, что увеличивает вероятность оплодотворения. Развивающиеся из физиологически различных спор образуются разнополые гаметофиты. Заростки очень мелкие (всего несколько миллиметров), имеют вид небольших зеленых рассеченных пластинок с ризоидами. Через 3-5 нед на одних заростках созревают антеридии с многожгутиковыми сперматозоидами, на других - архегоний с яйцеклеткой. Во влажной среде происходит оплодотворение. Из образовавшейся зиготы развивается зародыш, а из него - взрослый спорофит (рис. 5.7, б)

Рис. 5.6. Хвощевые: а - хвощ лесной (Equisetum sylvaticum), спороносный (1) и вегетативный (2) побеги; б - клубеньки на корневище; в - споры с прижатыми и отогнутыми элатерами; г - спорангиофор со спорангиями; д - хвощ полевой (Е. arvense), спороносный (1) и вегетативный (2) побеги

Рис. 5.7. Чередование поколений в жизненном цикле хвоща полевого (Е. arvense): а - взрослое растение хвоща (спорофит): 1 - генеративный побег со спороносным колоском; 2 - вегетативный побег; 3 - клубеньки; б - спороносный колосок со спорангиофорами (4); в - спорангиофор: 5 - щиток спорангиофора; 6 - спорангии; г - спора с элатерами (7); д - мужской заросток с антеридиями (9); 10 - сперматозоид; е -женский заросток с архегониями (8); ж - зародыш будущего спорофита

У разных видов хвощей наблюдается различное строение побегов. Так, у хвоща полевого после рассеивания спор весенние неветвящиеся бесхлорофилльные спороносные побеги отмирают и на смену им вырастают летние зеленые ассимилирующие. У других видов хвощей (хвоща лесного и хвоща лугового) спороносные колоски образуются на зеленых ассимилирующих побегах (см. рис. 5.6).

Хвощ полевой. Как правило, это многолетний полевой сорняк. Ранней весной из корневищ вырастают побеги высотой ок.20 см. Стебли прямостоячие, высокие. Листья недоразвиты, липкие, узкие. На верхушке побега расположен спороносный колосок. Корневища залегают глубоко, сильно разветвлены.

Представители: хвощ полевой, луговой, лесной, зимующий, болотный, речной.

Значение: увеличивают количество молока у скота, противовоспалительное средство, кровоостанавливающие, ранозаживляющее, мочегонное, обладает вяжущем действием.