Владислав Сивоглазов - Споровые растения

• Название: Споровые растения
• Автор: Владислав Сивоглазов
• Издательство: Дрофа
• Жанр: Ботаника
• Год: 2005
• ISBN: 5-7107-8627-6

Пособие подготовлено в комплект к учебнику В. Б. Захарова, Н. И. Сонина «Биология. 7 класс. Многообразие живых организмов». Оно содержит более развернутое, чем в учебнике, изложение темы «Споровые растения. Отдел Моховидные. Отдел Плауновидные. Отдел Хвощевидные. Отдел Папоротниковидные», дополнительную информацию о многообразии представителей этих групп. Текст сопровождают иллюстрации.

Адресовано учащимся общеобразовательных учреждений. Будет полезно учителям биологии.

---

В начале мезозойской эры, в связи с изменением климата, все крупные плауновидные начинают вымирать, их вытесняют более приспособленные к новым экологическим условиям древние голосеменные. Мелкие травянистые виды плауновидных, выживающие под пологом более конкурентоспособных голосеменных, пережили их господство и успешно приспособились к дальнейшей жизни в новых экосистемах, где преобладающими растениями стали цветковые.

Память о могучих древних плауновидных осталась в пластах каменного угля, который представляет собой окаменевшие остатки лепидодендронов-чешуедревов и других древовидных папоротников и хвощей (см. рис. учебника, с. 59). И, сжигая в настоящее время каменный уголь, мы в виде тепла или света электростанций получаем энергию тех солнечных лучей далеких от нас эпох, которую «законсервировали» эти растения в процессе фотосинтеза более 300 млн лет назад.

Тысяча четыреста видов современных плауновидных, имеющих совсем небольшое сходство со своими гигантскими предками, — это вечнозеленые многолетние травы, реже полукустарники. Очень редко они поднимают свои побеги, не имеющие камбия, выше чем на один метр. С помощью стелющихся побегов плауновидные хорошо и быстро вегетативно размножаются. При этом побеги, вырастающие на много метров в длину, создают впечатление ползучего или плывущего по почве растения. Не случайно этот большой отдел древних споровых растений получил название Плауновидные.

Все побеги плауновидных довольно густо покрыты мелкими простыми листочками, форма которых может быть овальной, шиловидной, шиповидной, линейной, ланцетовидной. Располагаются такие листочки на побегах разных видов или поочередно, или супротивно, или мутовчато.

Все плауновидные никогда не образуют цветков — это споровые растения. Спорангии — органы спороношения — образуются в пазухах листьев или на их внутренних поверхностях. Споры могут созревать довольно долго, высыпаясь, они прорастают и дают начало гаметофитам только на влажных почвах.

Плауновидные, являясь обязательными компонентами многих экосистем, нуждаются в охране и защите. При заготовке спор, которые находили раньше широкое применение и используются сейчас в медицине и в некоторых отраслях промышленности, рекомендуется аккуратно отрезать только спороносные части растений, так называемые колоски, ни в коем случае не повреждать и не вырывать остальные части растения.

Внимание! Давно было замечено, что позвоночные травоядные животные в пищу плауны не употребляют. Учеными было установлено, что некоторые виды плаунов, например плаун баранец, содержит яд, сходный по действию с сильным ядом кураре.

Род Плаун (Lycopodium)

Виды этого рода широко распространены на земном шаре, встречаясь от зоны влажных тропических лесов до зоны тундры. В России главным образом в хвойных лесах, а также в горных и равнинных тундрах произрастает 5 видов плаунов.

Интересно возникновение латинского названия рода — Lycopodium. Такое название было введено в ботанику немецким биологом Я. Т. Табернемонтаном в XVI в.

Изучая особенности строения плауна булавовидного, этот ученый нашел некоторое сходство жестковатых верхушек побегов плауна с лапкой животного, в частности волка. И в качестве синонима немецкого названия употребил слово lycopodium, которое буквально означает «волчья лапка».

Плаун булавовидный и плаун годичный — наиболее распространенные виды в российских лесах.

У плауна булавовидного главной осью является ползучий стебель, от которого отходят боковые полегающие побеги, чаще всего с ограниченным ростом. Побеги покрыты очень мелкими линейно-шиловидными листочками длиной не более 6 мм. От побегов вниз отрастают тонкие, слабо развитые придаточные корни, с помощью которых укореняются все побеги.

Плаун булавовидный

Русское название рода Плаун созвучно со словом «плывет» или «плавает». Имеет плаун несколько народных названий: текун, бегун, плавучка. И это не случайно. Наблюдая за ростом плауна, ученые обнаружили интересную особенность: плауны неспешно «переползают» со старых мест обитания на новые. Происходит это так. Каждый год у плаунов примерно на 40–50 см вырастает главная ось — длинный ползучий стебель с боковыми побегами. Все побеги старше пяти лет постепенно отмирают. Молодые, новые побеги-плауны, разрастаясь, занимают новые территории, и создается впечатление, будто плауны, медленно передвигаясь, ползут (плывут). Таким образом, путем отмирания старых участков побегов и корневищ происходит вегетативное размножение плауна.

На верхушках стеблей плаунов развиваются укороченные специализированные побеги, которые привычно называют колосками. В таких колосках созревает большое количество очень мелких спор, имеющих интересную тетраэдрическую форму.

Из зрелой споры при благоприятных условиях вырастает маленький (2–3 мм) бесхлорофилльный обоеполый гаметофит. Для его дальнейшего развития необходим симбиоз с гифами почвенных грибов, без которых гаметофит не будет расти. Гаметофит плауна растет и развивается очень медленно, в течение 12 лет.

После оплодотворения из зародыша развивается взрослое растение. Плауны возобновляются медленно и трудно, поэтому не стоит бездумно уничтожать их для того, чтобы из них делать вечнозеленые гирлянды и композиции для озеленения помещений.

Все виды плаунов имеют сходство в общих чертах строения побегов, корневищ, листьев, но отличаются особенностями строения спорофиллов. Так, у плауна баранца спорангии располагаются в пазухах верхних листьев. У этого вида плауна и у близкого ему вида плауна светлого на верхушках побегов развиваются особые образования — выводковые клубеньки, или почки. Созревая, они могут при наличии благоприятных условий прорастать и давать начало новым экземплярам плаунов. Что интересно, обтекаемая форма почек и особый «механизм катапультирования» обеспечивают их отбрасывание (отстреливание) от материнского растения на полметра. Таким образом, молодые растения оказываются удаленными от взрослых плаунов и, получая больше света и влаги, лучше развиваются.

У некоторых плаунов, имеющих ползучие побеги, таких как булавовидный, заливаемый, сплюснутый, которые растут в редкостойных сосняках, на вересковых пустошах, на бедных песчаных почвах или по берегам речек и окраинам болот в умеренной зоне, наблюдается групповое прорастание молодых растений, образующих «ведьмины» круги, или кольца.

Такие образования, к которым люди относились и относятся с опаской, предубеждением, считая их проявлением нечистой силы или местом шабаша ведьм, возникают при вегетативном размножении одного или нескольких взрослых экземпляров плаунов.

Образованию «ведьминых» кругов способствует, с одной стороны, центробежный рост побегов и ветвей в разные стороны и, с другой стороны, отмирание участков побегов у основания центральной части главного растения.

Споры плаунов раньше находили самое широкое применение. Их использовали для лечения глазных болезней, для избавления от алкогольной и табачной зависимости. Медицинский препарат — порошок «Ликоподий» на основе спор плаунов используется для лечения пролежней и опрелостей у людей.

Споры некоторых видов плаунов, содержащие большое количество жирных масел, применялись для изготовления пиротехнических изделий. Наличие жира в спорах плаунов обеспечивает им несмачиваемость, непотопляемость в воде. Возможно, этот факт тоже повлиял на возникновение названия плауны (т. е. плавают, не тонут).

Раньше и теперь споры продолжают использовать при фасонном литье в металлургии. Если нужно получить гладкую поверхность какой-либо детали, добавляют споры; при соприкосновении с жидким металлом споры, покрывающие поверхность формы, вспыхивают, и образовавшийся газ обеспечивает получение гладкой поверхности.

Так что вот какие интересные и ценные растения плауны!

Род Филлоглоссум (Phylloglossum)

В этом роду всего один вид — филлоглоссум Драммонда. Растения этого вида произрастают далеко-далеко от России — на западе и юге Австралии, в Тасмании и Новой Зеландии.

От привычных нам плаунов филлоглоссум резко отличается. Это маленький клубневой многолетник, высота которого равняется нескольким сантиметрам. Удивительно то, что такие «малыши» могут благополучно существовать в почти непроходимых зарослях жестколистных вечнозеленых кустарников, на территориях, имеющих название австралийский скраб. Произрастают также филлоглоссумы в эвкалиптовых лесах и на участках с господством травянистых однодольных растений.