Отдел хвощевидные. Особенности строения и цикла развития на примере хвоща полевого. Роль в природе и жизни человека.

Хвощи произошли от проптеридофитов. Хвощи – многолетние травы лугов, болот, лесов и полей. От корневищ отходят придаточные корни и надземные побеги. Побеги имеют членистое строение. От узлов отходят мутовки бурых чешуевидных листьев, сросшихся в трубчатое влагалище, и мутовки боковых побегов. Функцию фотосинтеза выполняют ребристые стебли. Клетки эпидермы пропитаны кремнеземом. Под эпидермой расположена механическая ткань. Коллатеральные проводящие пучки образуют кольцо. В ксилеме – различного типа трахеиды, иногда сосуды; флоэма состоит из ситовидных элементов и паренхимы. Место сердцевины в междоузлиях занято широкой полостью.

Споры образуются в спороносных колосках, развивающихся на ассимилирующих или на специализированных спороносных бесхлорофилльных побегах. На оси колоска находятся спорангиофоры (щитки). После созревания спор щитки подсыхают и раздвигаются, стенки спорангия разрушают и споры освобождаются. Образовавшиеся в результате мейоза гаплоидные споры одеты толстой оболочкой. При прорастании образуются мужские и обоеполые заростки.

У хвоща полевого весенние бесхлорофилльные неветвящиеся спороносные побеги, на верхушках которых находятся спороносные колоски, после созревания спор отмирают, а на смену им от тех же корневищ образуются летние вегетативные ассимилирующие побеги с мутовками зеленых веточек.

Хвощ полевой – сорняк. При попадании в большом количестве в сено могут вызвать отравление животных. В медицине используют в качестве мочегонного средства при отеках.

41.
Среди высших споровых растений — это самая древняя группа. Современные представители -их около 1000 видов, многолетние травянистые растения, часто вечнозеленые. Побеги покрыты спирально расположенными мелкими листьями – микрофиллами. Характерно для плауновидных также вильчатое ветвление побегов. Подземные части этих растений обычно представлены корневищем с придаточными корнями и видоизмененными листьями. У некоторых видов подземные части побегов образуют своеобразный орган, несущий расположенные по спирали корни и называемый ризофором (от греч. rhiza – корень и phoros – несущий), или корненосцем.

Спороносные листочки (спорофиллы) плауновидных по форме, размерам и цвету могут быть похожи на вегетативные листья (трофофиллы) или в той или иной степени отличаться от них. Чередуясь со стерильными листьями, спорофиллы образуют на протяжении стебля спороносные зоны или собраны в расположенные на концах ветвей компактные образования – стробилы. У некоторых ископаемых форм плауновидных спорофиллы сидели на стебле вперемежку с вегетативными листьями, не образуя ни спороносных зон, ни стробилов.
Плауновидные могут быть равно- и разноспоровыми. Споры развиваются в спорангиях, собранных в колоски . Споры после созревания опадают на почву и прорастают в гаметофит (заросток).

Гаметофит плаунов - многолетнее бесхлорофильное растение в виде клубенька с ризоидами. Заросток обоеполый, в глубине его ткани образуются архегонии и антеридии. Оплодотворение происходит при наличии воды. После оплодотворения из яйцеклетки развивается зародыш, вырастающий в многолетнее вечнозеленое растение - спорофит При этом они развиваются в подземных или полуподземных условиях, и питаются в значительной степени или исключительно за счет образования союза с почвенными грибами. Заростки разноспоровых плауновидных (к ним относятся все представители класса полушниковых) развиваются обычно в течение нескольких недель. Они вообще лишены хлорофилла и живут за счет питательных веществ, содержащихся в споре. Поэтому они очень мелкие и даже в зрелом виде лишь слегка выступают за пределы оболочки споры.
В цикле развития плаунов преобладает спорофит. Мейоз происходит в спорангии при образовании спор. Оплодотворенная яйцеклетка у плауновидных сразу же, не впадая в состояние покоя, развивается в растение нового бесполого поколения – спорофит
В нашей стране произрастают 14 видов плаунов. Наиболее широкое распространение имеет вид плаун булавовидный вечнозеленое многолетнее травянистое растение со стелющимся стеблем. Произрастает на сухих, светлых местах еловых и сосновых лесов..
Известно, что некоторые виды плауна содержат сильный парализующий яд, но эти растения использовали в народной медицине, в ветеринарии, а также как источник получения зеленой, синей и желтой красок. Их используют при лечении никотинизма, алкоголизма, глазных болезней. Следует только помнить, что неосторожное применение этих растений при самолечении может привести даже к смертельному для человека исходу. Споры некоторых видов плаунов богаты жирными маслами и раньше использовались в пиротехнике (при изготовлении взрывчатых веществ и для получения световых эффектов). Сейчас используют при фасонном литье (при соприкосновении с жидким металлом споры, покрывающие поверхность формы, вспыхивают и образовавшийся газ способствует получению гладкой поверхности детали) . Использовались и используются споры в медицине в качестве порошка (ликоподия) для присыпки.

В настоящее время на нашей планете встречаются представители двух классов отдела плауновидных – плауновых и полушниковых, или шильниковых.

Все виды плаунов находятся под охраной как древние, вымирающие растения.
Плау́нбулавови́дный ).

42.

Голосемянные растения, у которых не бывает плодов и семена лежат открыто, голо. К ним относятся хвойные растения, которые имеют хвою (это видоизмененные листья)

Строение:

Корневая система стержневая (сосна) или мочковатая (ель)

Стебель с тонкой корой и мощной древесиной.

Листья видоизмененные в иглы или чашуйки, они расположены на уделенных или укороченных побегах, листья многолетнии (искл.лиственница)

Размножение: половое – семенами. Размножение голосеменных. Сосна, как и все хвойные растения, размножается семенами. На чешуях раскрывшихся шишек семена расположены по два и лежат открыто, поэтому относят к голосеменным растениям. Размножение семенами — основной признак, по которому голосеменные отличаются от растений, размножающихся спорами. Голосеменные растения плода не образуют. Весной на ее молодых ветвях видны маленькие шишки. Одни из них зеленовато-желтые. Они собраны тесными группами у оснований молодых побегов. Другие красноватые, одиночные. Каждая шишка состоит из оси и сидящих на ней чешуй. На чешуях зеленоватых шишек развиваются по два пыльцевых мешочка. В них созревает пыльца. Оболочка каждой пылинки имеет два пузырька, наполненных воздухом. Такие пылинки ветер переносит на большие расстояния.

· Красноватые шишки сосны находятся они на вершинах молодых веток. На чешуях красноватых шишек развиваются семязачатки (семяпочки), по два на чешуе. Созревшая пыльца высыпается, и ее подхватывает ветер. Опыление произведут те пылинки, которые будут перенесены на пыльцевходы семязачатков. После опыления семязачатков чешуи красноватых шишек смыкаются и склеиваются смолой. В пылинках образуются мужские гаметы, а в семязачатках — женские. Оплодотворение происходит в семязачатках закрывшихся шишек. Из зиготы развивается зародыш, из всего семязачатка — семя, а шишки растут и древеснеют. Сначала они зеленые, затем коричневые.

· Семена у сосны созревают через полтора года после опыления, а высыпаются из шишек почти через два года. В семенах голосеменных растений имеется ткань, содержащая запас питательных веществ. Эта ткань окружает зародыш. Семена сосны имеют пленчатые крылышки, благодаря которым они распространяются ветром. Но у семян некоторых сосен крылышек нет. Семена сосны сибирской («кедровой сосны») называют «кедровыми орешками». Шишки сосны обыкновенной небольшие, длиной всего 4—5 см. Еловые шишки крупнее, длиной 10—15 см. Семена в шишках ели созревают осенью того же года, когда произошло опыление. В январе — марте созревшие семена высыпаются, подхватываются ветром и скользят по ледяному насту.

Значение голосеменных. Ель, сосна, пихта, лиственница, можжевельник и все другие голосеменные растения имеют большое значение в природе и в жизни человека. Вместе с другими зелеными растениями они образуют органические вещества, усваивают углекислый газ из воздуха и выделяют кислород. Естественное заселение лесных вырубок и пожарищ, заброшенных полей начинается с появления на этих участках светолюбивой, неприхотливой сосны, березы, осины. Поселившись на сыпучих песках, сосна закрепляет их. Сосны выделяют особые летучие вещества, которые подавляют развитие многих вредных бактерий не только в лесу, но и в его окрестностях. Хвойные леса, как и лиственные, задерживают таяние снега, что обогащает почву влагой. В народном хозяйстве древесину сосны и ели используют как ценный строительный и поделочный материал. С помощью химической обработки из древесины сосны получают искусственные волокна, подобные шелковым нитям. Из древесины ели изготовляют бумагу. Древесина голосеменных растений — ценное сырье для многих отраслей промышленности. Сосну сибирскую называют в Сибири кедром. Но настоящие кедры растут в горах Северной Африки, на востоке Средиземноморской области и в Гималаях; у нас их культивируют на Черноморском побережье Кавказа и в Крыму. Из семян сосны сибирской получают хорошее пищевое «кедровое» масло.