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.

---

Но кабаны и олени осенью и зимой иногда подкрепляются хвощами (летом они их не поедают), видимо, активность ядовитых веществ в увядших и подмерзших хвощах значительно снижается.

Род Хвощ (Equisetum)

Около тридцати видов хвощей растет почти по всей территории нашей планеты, кроме Австралии и Новой Зеландии; в России 15 видов произрастает на болотах, по берегам водоемов, в лугах и лесах в условиях избыточного увлажнения.

Ныне живущие хвощи и их далекие предки отличаются от всех остальных бессемейных высших растений особой чертой строения — наличием побегов, состоящих из четко выраженных члеников (междоузлий) и узлов с мутовчато расположенными листьями. Этой чертой хвощевидные и напоминают некоторые харовые водоросли, голосеменные или даже цветковые растения.

Самый распространенный вид хвощевидных — хвощ полевой. Это многолетнее травянистое растение с жесткими, пропитанными кремнеземом стеблями. Довольно глубоко в почве залегает зимующая часть хвоща — это мощно развитые подземные корневища с узлами и клубеньками. От узлов корневища в нижней части подземного стебля вниз отходят придаточные корни.

Клубеньки представляют собой сильно вздутые отростки на подземных корневищах хвоща. Если разрезать один такой клубень и капнуть на мякоть йод, будет наблюдаться посинение мякоти. Такое изменение окраски разреза является показателем наличия крахмала в клубеньках.

Крахмалистые клубни и молодые, чуть сладковатые спороносные побеги хвоща полевого ранее широко использовало в пищу бедное население в Евразии и Северной Америке. Но и в настоящее время любители в некоторых регионах России едят хвощ. Крахмал — это питательное вещество, за счет которого ранней весной из почвы появляются бледно-розовые спороносные побеги высотой около 20 см.

На верхушках таких побегов образуются спороносные колоски. По мере созревания спор плотный колосок разрыхляется, становится видно, что его образует множество щитков.

На нижней поверхности каждого из шестиугольных щитков формируется по 6–10 спорангиев (мешочков со спорами). В спорангиях созревают многочисленные округлые зеленоватые споры.

Споры хвощей внешне одинаковые, но одни из них прорастают в мужские заростки, другие — в женские.

Каждая шаровидная спора имеет четыре узких длинных придатка, которые словно две накрест лежащие ленты, называемые элатерам и, обматывают ее. Во влажном воздухе ленты обвиваются вокруг споры, в сухом — они подсыхают и растягиваются. Такие ленты — приспособление к рассеиванию спор ветром, своеобразный «летательный аппарат». Когда ленты подсыхают, они разворачиваются и выталкивают голубовато-зеленый порошок спор наружу через трещины спорангий.

Далеко споры могут улетать только в сухую погоду. Споры успевают рассеяться до того момента, как вырастут луговые или лесные травы. Это явление имеет ценное приспособительное значение: споры хвощей не застревают в массе травостоя, а, просыпаясь на почву, успешно прорастают.

После того как все споры высыпаются, спороносные побеги начинают вянуть и постепенно отсыхают. Через некоторое время все стебельки-стрелки отмирают, а из почвы от корневищ отрастают новые зеленые побеги, отличающиеся от своих «близнецов-братьев».

Они растут все лето и накапливают в корневищах новые запасы для будущего роста спороносных побегов. Летние побеги хвощей жестковатые — в них содержится кремнезем.

Благодаря наличию кремнезема в побегах хвоща полевого его использовали в быту и на производстве. Порошком из побегов хвоща чистили посуду, полировали деревянные изделия и изделия из алебастра. Хвощ полевой использовался и сейчас применяется как лекарственное средство в медицине и в ветеринарии.

Произрастают в России и другие виды хвощей: хвощ болотный и хвощ приречный. У этих двух видов общая особенность: спороносные колоски формируются на верхушках зеленых, фотосинтезирующих побегов. Хвощ болотный является ядовитым растением, заросли растений этого вида следует обходить стороной.

Корневища хвоща болотного индейцы Северной Америки использовали и кое-где используют и теперь для плетения корзин.

Отдел Папоротниковидные, или Папоротники (Polypodiophyta)

Общая характеристика папоротниковидных

Более 10 000 видов папоротников широко распространены по всему земному шару и встречаются в самых различных местах. Наиболее разнообразны папоротники во влажных тропических лесах. Там они растут не только на почве под деревьями, но и, представьте себе, на стволах и побегах деревьев.

В полумраке сырых тенистых участков тропических лесов обильно размножились древовидные и лиановидные папоротники. В водоемах обитают плавающие многолетние папоротники.

В странах умеренного климата древовидных папоротников мы не встретим, но многолетних травянистых папоротников довольно много. В России произрастает около 100 видов папоротников.

Читая учебник «Биология. 7 класс. Многообразие живых организмов», вы узнали, что папоротниковидные (или папоротники) считаются высшими споровыми растениями. Они, в отличие от представителей низших растений — водорослей, имеют стебли, корни, листья, но строение этих важных органов у папоротников характеризуется некоторыми особенностями.

Обычно стебель папоротников не бывает сильно развит и не достигает таких размеров и прочности, как у других высших растений (цветковых или голосеменных). Только у тропических древовидных папоротников стебли имеют вид прямостоячих стволов, на верхушке которых развивается целая, не очень большая крона крупных листьев.

У большинства травянистых папоротников стебель короткий и называется корневищем. По форме и расположению корней и листьев корневища подразделяются на два типа.

У одного типа корневищ придаточные корни располагаются главным образом на нижней, как бы «брюшной» стороне, а листья — на верхней, «спинной» стороне корневища. Есть виды папоротников, корневища которых равномерно покрыты придаточными корнями и листьями по всем направлениям.

Листья по массе и размерам (у некоторых до 30 м в длину) преобладают над стеблем. У большинства папоротников листья имеют черешок и красивую перистую пластинку, однократно, дважды или многократно рассеченную. Пластинка перистого листа имеет стержень, или рахис (от греч. rhachis — позвоночник), представляющий собой продолжение черешка.

Отрастая от корневища, молодые листья имеют закрученный вид, напоминая своей формой улитку или крупный завиток. И что интересно, листья папоротников длительное время сохраняют свой верхушечный рост.

Для листьев высших растений такой рост не является типичным. Верхушечный рост свойствен стеблям, а не листьям. Поэтому красивые крупные перистые листья папоротников, с научной точки зрения, больше похожи на стебли.

В клетках листьев папоротников, как и у всех зеленых растений, происходит важнейший процесс образования органических веществ на свету — фотосинтез. Листья папоротника выполняют функцию питания.

У многих видов листья, кроме обеспечения всего растения органическими веществами, являются и органами спороношения.

Строение листа папоротника

Есть виды папоротников, у которых листья дифференцированы. На одном и том же экземпляре папоротника располагаются листья без спорангиев, их называют стерильными, и листья, на которых располагаются спорангии со спорами. Научное название таких листьев — фертильные (от лат. fertilis — оплодотворяющий).

У папоротников, как у типичных высших споровых растений, важнейший процесс размножения начинается с момента созревания спор, которые у большинства видов располагаются на нижней, обратной поверхности листа.

Споры формируются в особых образованиях — спорангиях. Группа расположенных скученно спор у некоторых видов папоротников превращается в особые образования, называемые сорусами.

О том, каким образом и при каких условиях споры прорастают и превращаются в небольшие пластинки — заростки, на которых образуются специальные органы, дающие клетки двух типов, и как в результате оплодотворения возникает новое, молодое папоротниковое растение, вы уже знаете (см. учебник, с. 63).

Папоротники — растения очень древние. Когда-то на нашей планете вместе с другими споровыми растениями они образовывали сплошной растительный покров суши. В заболоченных лесах каменноугольного периода среди гигантских хвощей и плаунов росли величественные древовидные папоротники, высота которых достигала 30 м.

Отпечатки крупных перистых листьев можно видеть сейчас на кусках каменного угля, в образовании которого принимали участие древовидные папоротники.